ROUŠAROVÁ, K. Studium interakcí modelových léčiv s fulvinovými kyselinami pomocí mikrokalorimetrie [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická. 2025.

Posudek vedoucího

Krouská, Jitka

Studentka Bc. Kateřina Roušarová se věnovala studiu interakcí standardů fulvinových kyselin a modelových léčiv pomocí izotermické titrační kalorimetrie. Všechny tyto roztoky byly připraveny v prostředí různé iontové síly a roztocích různých anorganických solí s ohledem na simulaci reálného ekosystému. Celý harmonogram experimentů byl plně v rukou diplomantky. Výsledkem práce jsou kvalitní titrační křivky pro výše uvedené systémy, diplomantka vše následně samostatně zpracovala. V případě, kdy nebylo dosaženo tradičního tvaru enthalpogramu, by se musely upravit koncentrace výchozích roztoků. Aby však bylo možné provést srovnání všech výsledků mezi sebou, nebyly koncentrace látek v této práci nijak měněny. Celkově jsem byla s prací diplomantky spokojena, předloženou diplomovou práci doporučuji k obhajobě.

Posudek oponenta

Sedláček, Petr

Bc. Kateřina Roušarová se ve své diplomové práci věnuje termodynamickému studiu interakcí vybraných modelových léčiv s fulvinovými kyselinami metodou izotermické titrační kalorimetrie. Motivace práce – přispění k pochopení osudu léčiv v půdě a dalších ekosystémech obsahujících huminové látky – je v práci srozumitelně vysvětlena, stejně tak i výběr modelových léčiv a huminových látek. Experimentální náplň práce je navržena racionálně, množství realizovaných experimentů také odpovídá běžným požadavkům na tento typ závěrečné práce. Práce je poměrně stručná (48 str. textu bez bibliografie a formálních částí), je ovšem psána čtivou a formulačně vyspělou formou. Také z formálního hlediska obsahuje jen malé množství nesrovnalostí, které uvádím níže. Drobnější věcné připomínky taktéž shrnuji na konci tohoto posudku. Podstatnou výtku mám ovšem ke zpracování a interpretaci získaných kalorimetrických dat. Výsledky izotermických titrací jsou prezentovány ve formě enthalpogramu, tj. záznamu změn enthalpií odpovídajících jednotlivým přídavkům titrantu v závislosti na jeho celkovém přidaném množství (vyjádřeném odpovídajícím stechiometrickým poměrem komponent v titrovaném roztoku). V práci nejsou uvedeny původní titrační křivky, z nichž byly tyto záznamy získány, proto nejsem schopen zkontrolovat jejich správnost, předpokládám však, že enthalpogramy jsou získány automaticky z měřícího softwaru a že záporná resp. kladná hodnota enthalpie v nich odpovídá exotermické resp. endotermické povaze odpovídajícího přídavku titrantu. V tomto případě ovšem autorka chybně přistupuje k interpretaci těchto záznamů. Jelikož tepelná povaha interakce se projevuje na začátku titrace, kdy má titrant k dispozici dostatečné množství volných vazebných míst, zatímco na konci titrace se projevují již jen ostatní tepelné efekty (především ředění titrantu), musí být titrační ethalpogram, který začíná v kladných hodnotách enthalpie a esovitě přechází do záporných hodnot (případ všech experimentů realizovaných s ibuprofenem) interpretován jako důkaz endotermních interakcí v systému, nikoliv exotermních, jak to interpretuje autorka. Stejně tak jsou opačným způsobem interpretovány i interakce v systému FK-sulfapyridin. V rámci obhajoby by proto diplomantka měla zhodnotit, nakolik se závěry práce změní v důsledku takto upravené interpretace. Další drobnou výtkou k výsledkové části práce je to, že se autorka zaměřila pouze na interakční entalpii, přestože vzhledem ke kvalitnímu tvaru získaných enthalpogramů by bylo možné stanovit i další termodynamické parametry interakce (viz otázka 2). Tato doplňující data by bezesporu umožnila hlubší vhled do probíhajících interakcí i do míry jejich ovlivnění přítomností jednotlivých testovaných kationtů. Předložená diplomová práce představuje soubor zajímavých experimentálních dat. Přes výše zmíněnou nesrovnalost v jejich zpracování a interpretaci práce bezesporu přispěje ke stavu poznání v řešené oblasti a bude sloužit jako kvalitní odrazový bod pro navazující experimenty a pro další rozvoj metodologie ITC na pracovišti autorky. Práci proto doporučuji k obhajobě s hodnocením Velmi dobře (B). Formální a formulační komentáře: - Str. 10,11: teorie vzniku HL se běžně označují jako „Ligninová“ a „Polyfenolová“ (nikoliv „teorie ligninu“ a „teorie polyfenolu“). - Z formálního hlediska by bylo vhodné v rámci práce sjednotit grafickou podobu strukturních všech prezentovaných vzorců. - U vícečetných odkazů je vhodné použít zkrácenou formu (např. [30 – 35] namísto [31,32,33,34,35], str. 21. - Výraz „ekologické systémy“ je vhodné nahradit zažitým termínem „ekosystémy“ (str. 27). Věcné připomínky: - Stevensonův model struktury HK (str. 15, Obr. 2) je v současnosti vzhledem k novým strukturním poznatkům již považován za překonaný. - Na str. 16 autorka si autorka protiřečí, když zároveň uvádí, že „Fulvinové kyseliny představují nejrozšířenější frakci ROH…“ a „V přírodním prostředí se (FK) vyskytují v podstatně nižších koncentracích než huminové kyseliny a huminy…“. - Dovolím si nesouhlasit s tvrzením autorky, že donor-akceptorové a vodíkové vazby jsou příkladem hydrofobních interakcí (str. 22). - Musí být biodegradace realizována pouze prostřednictvím mikroorganismů, jak autorka uvádí na str. 23? - Nepřímé měření tepla v kalorimetrii není nutně realizováno prostřednictvím měření změny teploty, jak autorka uvádí na str. 23. - U konstatování, že „Změna Gibbsovy energie určuje směr, kterým procesy probíhají“ (str. 24), chybí klíčová informace o tom, že tomu tak je za podmínky konstantní teploty a tlaku. - V metodologii postrádám důležitou informaci o tom, jaké byly při titraci zvoleny objemy titrovaného roztoky a jednotlivých přídavků titračního činidla. - Při diskusi výsledků autorka zmiňuje, že v materiálech k použitým standardům FK je k dispozici informace o obsahu karboxylových a fenolových skupin. Je škoda, že tyto informace nebyly doplněny k prvkovým charakteristikám (tab. 2) a využity v rámci diskuse rozdílů mezi interakčním chováním obou FK.

eVSKP id 162231