Informace o kvalifikační práci Vývoj metody superkritické fluidní chromatografie ve spojení s tandemovou hmotnostní spektrometrií pro analýzu kyselých fytohormonů v rostlinném materiálu
- Všechny požadované údaje o této VŠKP jsou vyplněny.
Hlavní téma
Vývoj metody superkritické fluidní chromatografie ve spojení s tandemovou hmotnostní spektrometrií pro analýzu kyselých fytohormonů v rostlinném materiálu
Hlavní téma v angličtině
Development of a supercritical fluid chromatography tandem mass spectrometry method for the determination of acidic phytohormones in plant material
Název dle studenta
Vývoj metody superkritické fluidní chromatografie ve spojení s tandemovou hmotnostní spektrometrií pro analýzu kyselých fytohormonů v rostlinném materiálu
Název dle studenta v angličtině
Development of a supercritical fluid chromatography tandem mass spectrometry method for the determination of acidic phytohormones in plant material
Kyselé fytohormony jsou malé molekuly řídící mnoho fyziologických funkcí v rostlinách. Kvantifikace těchto látek, jejich biosyntetických prekurzorů a metabolitů v rostlinných pletivech přispívá k pochopení biochemických procesů odehrávajících se v rostlinách. V diplomové práci byla pro tuto analýzu zvolena metoda superkritické fluidní chromatografie ve spojení s tandemovou hmotnostní spektrometrií (SFC-MS/MS). Cílem této práce byl vývoj metody SFC-MS/MS pro separaci kyselých fytohormonů s ohledem na citlivost detekce, rozlišení a tvar chromatografických píků. Optimalizace zahrnovala výběr stacionární fáze a složení nástřikového objemu. Pro optimalizaci chromatografických podmínek byl použit komplexní přístup experimentálního návrhu, který zahrnoval vliv těchto faktorů: složení mobilní fáze, výběr aditiv a jejich koncentrace, optimalizace gradientové eluce a dalších parametrů, jako je teplota kolony nebo hodnota zpětného tlaku. V této práci byla vytvořena SFC-MS/MS metoda pro analýzu kyselých fytohormonů. Metoda byla aplikována na stanovení kyselých fytohormonů v mechanicky stresovaných rostlinách Arabidopsis thaliana s cílem ukázat změny jejich hladin v poraněných a vzdálených listech v průběhu času.
Anotace v angličtině
Acidic phytohormones are small molecules that control many physiological functions in plants. Quantification of these compounds as well as their biosynthetic precursors and metabolites in plant tissues contributes to the understanding of biochemical processes occurring in plants. In diploma thesis, supercritical fluid chromatography coupled with tandem mass spectrometry (SFC-MS/MS) was chosen for this analysis. The aim of this work was to develop an SFC-MS/MS method for the separation of acidic phytohormones with respect to detection sensitivity, resolution and shape of chromatographic peaks. The optimization included the selection of the stationary phase and the composition of the injection volume. A comprehensive experimental design approach was used to optimize chromatographic conditions, which included the influence of the following factors: mobile phase composition, additive selection and concentration, optimization of gradient elution and other parameters such as column temperature or backpressure value. In this work, an SFC-MS/MS method was developed for the analysis of acidic phytohormones. The method was applied to the determination of acidic phytohormones in mechanically stressed Arabidopsis thaliana plants to show changes in their levels in wounded and distal leaves over time.
acidic phytohormones, supercritical fluid chromatography, tandem mass spectrometry, design of experiment, Arabidopsis thaliana
Rozsah průvodní práce
67 + přílohy 3 strany
Jazyk
CZ
Anotace
Kyselé fytohormony jsou malé molekuly řídící mnoho fyziologických funkcí v rostlinách. Kvantifikace těchto látek, jejich biosyntetických prekurzorů a metabolitů v rostlinných pletivech přispívá k pochopení biochemických procesů odehrávajících se v rostlinách. V diplomové práci byla pro tuto analýzu zvolena metoda superkritické fluidní chromatografie ve spojení s tandemovou hmotnostní spektrometrií (SFC-MS/MS). Cílem této práce byl vývoj metody SFC-MS/MS pro separaci kyselých fytohormonů s ohledem na citlivost detekce, rozlišení a tvar chromatografických píků. Optimalizace zahrnovala výběr stacionární fáze a složení nástřikového objemu. Pro optimalizaci chromatografických podmínek byl použit komplexní přístup experimentálního návrhu, který zahrnoval vliv těchto faktorů: složení mobilní fáze, výběr aditiv a jejich koncentrace, optimalizace gradientové eluce a dalších parametrů, jako je teplota kolony nebo hodnota zpětného tlaku. V této práci byla vytvořena SFC-MS/MS metoda pro analýzu kyselých fytohormonů. Metoda byla aplikována na stanovení kyselých fytohormonů v mechanicky stresovaných rostlinách Arabidopsis thaliana s cílem ukázat změny jejich hladin v poraněných a vzdálených listech v průběhu času.
Anotace v angličtině
Acidic phytohormones are small molecules that control many physiological functions in plants. Quantification of these compounds as well as their biosynthetic precursors and metabolites in plant tissues contributes to the understanding of biochemical processes occurring in plants. In diploma thesis, supercritical fluid chromatography coupled with tandem mass spectrometry (SFC-MS/MS) was chosen for this analysis. The aim of this work was to develop an SFC-MS/MS method for the separation of acidic phytohormones with respect to detection sensitivity, resolution and shape of chromatographic peaks. The optimization included the selection of the stationary phase and the composition of the injection volume. A comprehensive experimental design approach was used to optimize chromatographic conditions, which included the influence of the following factors: mobile phase composition, additive selection and concentration, optimization of gradient elution and other parameters such as column temperature or backpressure value. In this work, an SFC-MS/MS method was developed for the analysis of acidic phytohormones. The method was applied to the determination of acidic phytohormones in mechanically stressed Arabidopsis thaliana plants to show changes in their levels in wounded and distal leaves over time.
acidic phytohormones, supercritical fluid chromatography, tandem mass spectrometry, design of experiment, Arabidopsis thaliana
Zásady pro vypracování
Teoretická část:
- Připravit literární rešerši na téma související s experimentální částí.
Prakrická část:
Vývoj metody superkritické fluidní chromatografie ve spojení s tandemovou hmotnostní spektrometrií pro selektivní separaci kyselých rostlinných hormonů s ohledem na citlivost detekce, rozlišení a tvar chromatografických píků: - výběr vhodné stacionární fáze - optimalizace složení mobilní fáze: výběr aditiv a jejich koncentrace - optimalizace gradientové eluce - optimalizace nástřikového objemu - optimalizace dalších parametrů, které mají vliv na chromatografii (např., teplota, tlak)
Experiment: Použití metody SFC-MS/MS k analýze kyselých fytohormonů v mechanicky stresovaných rostlinách Arabidopsis thaliana s cílem ukázat změny jejich hladin v poraněných listech a ve vzdálených listech v průběhu času.
Závěrečná práce bude vypracována v souladu s doporučeným stylem pro závěrečné práce studijního programu Biotechnologie a genové inženýrství PřF UP uvedeným na webové stránce Katedry biotechnologií (http://kbt.upol.cz/).
Práce bude studentem pouze vložena v elektronické podobě ve formátu PDF do systému STAG a doplněna povinnými údaji o své práci (viz Vnitřní norma UP č. R-B - 17/08-ÚZ01 ).
Pokud na základě žádosti bude závěrečná práce v systému Stag nezveřejněná , student odevzdá jeden svázaný výtisk ve stanoveném termínu na sekretariátu Katedry biotechnologií.
Zásady pro vypracování
Teoretická část:
- Připravit literární rešerši na téma související s experimentální částí.
Prakrická část:
Vývoj metody superkritické fluidní chromatografie ve spojení s tandemovou hmotnostní spektrometrií pro selektivní separaci kyselých rostlinných hormonů s ohledem na citlivost detekce, rozlišení a tvar chromatografických píků: - výběr vhodné stacionární fáze - optimalizace složení mobilní fáze: výběr aditiv a jejich koncentrace - optimalizace gradientové eluce - optimalizace nástřikového objemu - optimalizace dalších parametrů, které mají vliv na chromatografii (např., teplota, tlak)
Experiment: Použití metody SFC-MS/MS k analýze kyselých fytohormonů v mechanicky stresovaných rostlinách Arabidopsis thaliana s cílem ukázat změny jejich hladin v poraněných listech a ve vzdálených listech v průběhu času.
Závěrečná práce bude vypracována v souladu s doporučeným stylem pro závěrečné práce studijního programu Biotechnologie a genové inženýrství PřF UP uvedeným na webové stránce Katedry biotechnologií (http://kbt.upol.cz/).
Práce bude studentem pouze vložena v elektronické podobě ve formátu PDF do systému STAG a doplněna povinnými údaji o své práci (viz Vnitřní norma UP č. R-B - 17/08-ÚZ01 ).
Pokud na základě žádosti bude závěrečná práce v systému Stag nezveřejněná , student odevzdá jeden svázaný výtisk ve stanoveném termínu na sekretariátu Katedry biotechnologií.
Seznam doporučené literatury
Wang, L., Zou, Y., Kaw, H. Y., Wang, G., Sun, H., Cai, L., Li, C., Meng, L.-Y., & Li, D. (2020). Recent developments and emerging trends of mass spectrometric methods in plant hormone analysis: A review. Plant Methods, 16(1), 54. https://doi.org/10.1186/s13007-020-00595-4
Roy, D., Tarafder, A., & Miller, L. (2021). Effect of water addition to super/sub-critical fluid mobile-phases for achiral and chiral separations. TrAC Trends in Analytical Chemistry, 145,116464. https://doi.org/10.1016/j.trac.2021.116464
Davies, P. J. (2010). Plant Hormones: Biosynthesis, Signal Transduction, Action! Springer Science & Business Media. https://doi.org/10.1007/978-1-4020-2686-7
Berger, T. A. (2015) SUPERCRITICAL FLUID CHROMATOGRAPHY, Primer, Agilent Technologies, Inc.
Seznam doporučené literatury
Wang, L., Zou, Y., Kaw, H. Y., Wang, G., Sun, H., Cai, L., Li, C., Meng, L.-Y., & Li, D. (2020). Recent developments and emerging trends of mass spectrometric methods in plant hormone analysis: A review. Plant Methods, 16(1), 54. https://doi.org/10.1186/s13007-020-00595-4
Roy, D., Tarafder, A., & Miller, L. (2021). Effect of water addition to super/sub-critical fluid mobile-phases for achiral and chiral separations. TrAC Trends in Analytical Chemistry, 145,116464. https://doi.org/10.1016/j.trac.2021.116464
Davies, P. J. (2010). Plant Hormones: Biosynthesis, Signal Transduction, Action! Springer Science & Business Media. https://doi.org/10.1007/978-1-4020-2686-7
Berger, T. A. (2015) SUPERCRITICAL FLUID CHROMATOGRAPHY, Primer, Agilent Technologies, Inc.
Přílohy volně vložené
-
Přílohy vázané v práci
grafy, tabulky
Převzato z knihovny
Ne
Plný text práce
Přílohy
Posudek(y) oponenta
Hodnocení vedoucího
Záznam průběhu obhajoby
Průběh obhajoby:
V úvodu obhajoby předseda komise prof. RNDr. Jozef Šamaj DrSc. představil studentku přítomným
akademickým pracovníkům a hostům. V rámci prezentace své práce studentka seznámila všechny
zúčastněné s cíli práce a hlavními metodami využitými při jejím zpracování, dále se získanými výsledky
a z nich vyplývajícími závěry.
Následně byl přečten posudek vedoucího práce a oponentní posudek. Odpovědi na otázky a připomínky
uvedené v posudku vedoucího diplomové práce a oponenta studentka zodpověděla.
V rámci veřejné diskuse student zodpověděl následující dotazy položené přítomnými odborníky:
prof. RNDr. Jozef Šamaj, DrSc.: Jaké množství vzorku je potřeba na analýzu?
doc. Ing. Tomáš Takáč, Ph.D.: Vysvětlete důvod výběru analyzovaných fytohormonů při analýze
systémové odpovědi. Proč nebyl analyzován nejdůležitější fytohormon pro tento proces?
Mgr. Petr Dvořák, Ph.D.: Jaký druh analyzátoru pro hmotnostní spektrometrii byl použitý? Mohlo by
spojení některých analyzátorů zlepšit získání výsledků?