Tematyka badawcza

Opracowanie nowych procedur analitycznych dla Mikroanalizatora Elektrochemicznego BO-05 i ich aplikacja w dziedzinie ilościowego oznaczania jonów metali i niemetali oraz leków.
Przy współpracy z AGH zostały skonstruowane dwa prototypowe aparaty do elektrochemicznej analizy instrumentalnej : BO-05 oraz OPB2, których możliwości analityczne są testowane.
Głównym celem prowadzonych badań jest oznaczenie biopierwiastków – wybranych kationów metali i anionów niemetali w różnym materiale biologicznym oraz w substancjach farmakopealnych pochodzenia mineralnego i roślinnego, a także w lekach. Otrzymywane wyniki są porównywane z wynikami uzyskiwanymi jedną z najczulszych metod analitycznych tj. DP ASV (pulsowo różnicowa anodowa woltamperometria stripingowa). Aparatem umożliwiającym oznaczenia metodą DP ASV stężeń rzędu ppb jest Analizator Elektrochemiczny typ M161 wraz z elektrodą CGMDE typ M164 firmy ANKO w Krakowie. Istotnym elementem prowadzonych badań jest wprowadzenie elektrody błonkowej Hg(Ag)FE o podłożu srebrowym. Cienki film rtęci (1-100 μm) może być a)nakładany elektrolitycznie z kwaśnych roztworów chloranu(VII) rtęci(II), grubość warstwy kontrolowana jest wielkością ładunku towarzyszącego elektrolizie b)  przez zanurzenie podłoża w rtęci lub też przez nakładanie na podłoże maleńkich kropel rtęci o znanej objętości. Elektroda ta posiadając odtwarzalną grubość warstwy rtęci umożliwia otrzymywanie powtarzalnych pomiarów woltamperometrycznych.
W jej budowie zastąpiono czyste podłoże srebrowe stałym amalgamatem srebra, co powoduje zmniejszenie się szybkości wnikania rtęci w głąb podłoża i przedłużenie żywotności elektrody. W trakcie pomiarów nie usuwa się warstwy amalgamatu lecz nanosi kolejne porcje ciekłej rtęci. Mechanizm otrzymywania elektrody błonkowej umożliwia szybkie, cykliczne odnawianie warstwy rtęci na podłożu elektrody. Wbudowana śruba mikrometryczna umożliwia wysuwanie pręta wykonanego ze srebra na pożądaną głębokość, zapewniając tym samym uzyskanie odpowiedniej powierzchni rtęci. Zaletą omawianej elektrody w porównaniu do pozostałych elektrod rtęciowych jest możliwość regulowania powierzchni błonki. Elektroda błonkowa umożliwia otrzymanie w trakcie oznaczeń dobrze wykształconych pików. Ponadto następuje zwiększenie czułości wynikające z bardziej efektywnego zatężania oznaczanych substancji w błonce rtęci. Na uwagę zasługuje również fakt  znacznego zmniejszenia zużycia rtęci. Przy pomocy tej elektrody jest możliwość oznaczania wielu jonów w  różnych analitach.
Szeroka współpraca z placówkami naukowymi AGH umożliwia również porównywanie uzyskiwanych wyników również z innymi metodami : F-AAS, E-AAS czy TXRF (Total Reflection X-Ray Fluorescence – TXRF).
Stałym elementem prowadzonych oznaczeń jest wdrażanie procedury walidacyjnej, która jest wskazana zwłaszcza przy prowadzeniu oznaczeń w materiale biologicznym. Opracowywane i walidowane metody analizy biopierwiastków w materiale biologicznym pochodzenia roślinnego i zwierzęcego oraz u człowieka mogą służyć do oceny efektywności działania preparatów farmaceutycznych zawierających ważne fizjologicznie biopierwiastki. Jednocześnie w niektórych  badanych materiałach oznacza się jony, które działają toksycznie na organizmy żywe.

Stosowane metody

• Woltamperometria stripingowa

Aparatura badawcza

• Analizator elektrochemiczny typ M161 wraz z elektrodą CGMDE typ M164 firmy ANKO

Wybrane publikacje (2015 – 2021)

Stawarz-Janeczek M., Kryczyk-Poprawa A., Muszyńska B., Opoka W., Pytko-Polończyk J.: Disinfectants Used in Stomatology and SARS-CoV-2 Infection.  European Journal of Dentistry, 2021 : Mar 10. doi: 10.1055/s-0041-1724154. Online ahead of print, s. 1-13.

Włodarczyk A. [Maria], Krakowska A., Sułkowska-Ziaja K., Suchanek M., Zięba P., Opoka W., Muszyńska B.. Pleurotus spp. Mycelia Enriched in Magnesium and Zinc Salts as a Potential Functional Food. Molecules, 2021 : Vol. 26, nr 1, id. art. 162.

Baran W., Adamek E., Włodarczyk A. [Maria], Lazur J., Opoka W., Muszyńska B..: The remediation of sulfonamides from the environment by Pleurotus eryngii mycelium. Efficiency, products and mechanisms of mycodegradation. Chemosphere, 2021 : Vol. 262, id. art. 128026. 

Rafało-Ulińska A., Poleszak E., Szopa A., Serefko A., Rogowska M., Sowa I., Wójciak M., Muszyńska B., Krakowska A., Gdula-Argasińska J., Kała K., Jasiewicz B., Opoka W., Szewczyk B., Nowak G.: Imipramine Influences Body Distribution of Supplemental Zinc Which May Enhance Antidepressant Action. Nutrients,  2020 : Vol. 12, nr 9, id. art. 2529.

Kryczyk-Poprawa A., Kwiecień A., Opoka W. : Photostability of Topical Agents Applied to the Skin : a review.  Pharmaceutics, 2020 : Vol. 12, nr 1, id. art. 10.

Kryczyk-Poprawa A., Zupko I., Berdi P., Żmudzki P., Popiół J., Muszyńska B., Opoka W.:  Photostability Testing of a Third-Generation Retinoid – Tazarotene in the Presence of UV Absorbers. Pharmaceutics, 2020 : Vol. 12, nr 9, id. art. 899.

Szewczyk B., Pochwat B., Muszyńska B., Opoka W., Krakowska A., Rafało-Ulińska A., Friedland K., Nowak G. : Antidepressant-like activity of hyperforin and changes in BDNF and zinc levels in mice exposed to chronic unpredictable mild stress. Behavioural Brain Research, 2019 : Vol. 372, art. no. 112045.

Muszyńska Bożena, Dąbrowska Monika, Starek Małgorzata, Żmudzki Paweł, Lazur Jan, Pytko-Polończyk Jolanta, Opoka Włodzimierz. :  Lentinula edodes mycelium as effective agent for piroxicam mycoremediation.  Frontiers in Microbiology, 2019 : Vol. 10, art. no. 313.

Kryczyk-Poprawa A., Żmudzki P., Maślanka A., Piotrowska J., Opoka W., Muszyńska B. : Mycoremediation of azole antifungal agents using in vitro cultures of Lentinula edodes. 3 Biotech, 2019 : Vol. 9, 207.

Muszyńska B., Krakowska A., Lazur J., Jękot B., Zimmer Ł., Szewczyk A., Sułkowska-Ziaja K., Poleszak E., Opoka W. : Bioaccessibility of phenolic compounds, lutein, and bioelements of preparations containing Chlorella vulgaris in artificial digestive juices.  Journal of Applied Phycology, 2018 : Vol. 30, nr 3, s. 1629-1640.

Dąbrowska M., Muszyńska B., Starek M., Żmudzki P., Opoka W. : Degradation pathway of cephalosporin antibiotics by in vitro cultures of Lentinula edodes and Imleria badia. International Biodeterioration & Biodegradation, 2018 : Vol. 127, nr 2, s. 104-112.

Muszyńska B., Kała K., Radović J., Sułkowska-Ziaja K., Krakowska A., Gdula-Argasińska J., Opoka W., Kundaković T. : Study of biological activity of Tricholoma equestre fruiting bodies and their safety for human.  European Food Research & Technology, 2018 : Vol. 244, nr 12, s. 2255-2264.

Współpraca

• Akademia Górniczo – Hutnicza im. S. Staszica w Krakowie, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki, Katedra Chemii Analitycznej
• Uniwersytet Medyczny w Warszawie, Katedra Bioanalizy i Analizy Leku
• Uniwersytet Medyczny w Lublinie, Katedra Farmacji Stosowanej

Realizowane granty i projekty naukowe

1. Badania suplementów diety zawierających w składzie luteinę metodą TLC i GC-FID. K/ZDS/006159

2. Badanie wpływu promieniowania UVA na trwałość wybranych leków ośrodkowego układu nerwowego. K/ZDS/005589

3. Badanie stopnia uwalniania pierwiastków z kultur in vitro grzybów jadalnych, roślin, preparatów farmaceutycznych do roztworów imitujących sztuczne soki trawienne o różnym pH i temperaturze. Opracowanie, wdrożenie i walidacja własnego urządzenia pozwalającego na badanie uwalniania jonów pierwiastków. Wykorzystanie metod elektrochemicznych i spektroskopowych do oznaczania pierwiastków. Próba badania uwalniania in vivo. K/ZDS/005588

4. Oznaczenie woltamperometryczne prednizolonu w badaniach uwalniania substancji leczniczych w układach łopatkowych i przepływowych. K/DSC/004309

5. Analiza lecytyny w suplementach diety techniką chromatografii cienkowarstwowej. K/ZDS/006160

6. Poszukiwanie nowych procedur analitycznych w analizie substancji z grupy antagonistów receptora angiotensyny II. K/ZDS/005587