MPŠ
MPŠ MP&Scaron MP&Scaron MP&Scaron Avtorji

Mednarodna
podiplomska šola
Jožefa Stefana

Jamova 39
SI-1000 Ljubljana
Slovenija

Tel: (01) 477 31 00
Faks: (01) 477 31 10
E-pošta: info@mps.si

Išči

Opis predmeta

Speciacija elementov v bioloških sistemih in okolju

Programi:

Ekotehnologije, 3. stopnja

Sodelavci:

prof. dr. Radmila Milačič
prof. dr. Vekoslava Stibilj
prof. dr. Milena Horvat
prof. dr. Janez Ščančar

Cilji:

Predstaviti študentom pomen speciacijske analize pri študijah kroženja elementov v okolju in bioloških sistemih.
Študente bomo seznanili s kemizmom številnih elementov, ki v različnih kemijskih oblikah izkazujejo različno strupenost, oziroma so lahko esencialni.
Predstavili bomo osnovna orodja speciacijske analize, ki omogočajo zanesljivo določanje posameznih kemijskih zvrsti elementov v različnih matricah bioloških vzorcev in vzorcev iz okolja.
Vlogo kemijske speciacije bomo za posamezne elemente predstavili na področju zdravja, prehrane, privzema posameznih kemisjkih zvrsti v rastline in pri študiju biogeokemijskih ciklusov.

Vsebina:

1. Uvod v področje speciacijske analize. (Definicija speciacije elementov glede na oksidacijsko stanje elementa in speciacija organskih in anorganskih spojin posameznih elementov).
2. Pomen speciacije elementov z vidika strupenosti in esencialnosti. (Nekateri elementi, kot na primer krom, izkazujejo v različnih kemijskih oblikah različno strupenost. Tako je na preimer šestvalentni krom izredno strupen, medtem ko je krom v trivalentni obliki veliko manj toksičen in je celo esencialen element).
3. Osnovne analizne metode za speciacijo elementov. (Koprecipitacija, selektivna ekstrakcija, spektrofotometrija, kromatografske metode (HPLC, GC, elektroforeza...) povezane z on-line in off-line elementnimi specifičnimi detektorji (AAS, ICP-MS, ICP-OES, AFS, INAA) v kombinaciji z masno spektrometrijo
4. Kroženje in pretvorba kemijskih zvrsti elementov v naravi. (Biogeokemijso kroženje zvrsti elementov v sistemu zemlja, voda, zrak, prisotnost kemisjkih zrvsti elementov v živih organizmih in hrani).
5. Speciacijska analiza izbranih elementov (Živo srebro, krom, kositer, selen, arzen, antimon, aluminij, kadmij, cink, halogeni elementi…).

Temeljna literatura in viri:

Caroli, S., Element Speciation in Bioinorganic Chemistry, Willey and sons, Inc. 1996.

Cornelis, R., Handbook of Elemental Speciation, Techniques and Methodology, Willey and sons, Inc. 2003.

Cornelis, R., Handbook of Elemental Speciation, Species in the Environment, Food Medicien and Occupational Health, Willey and sons, Inc. 2005.

Szpunar, J., Lobinski, R., Hyphenated Techniques in Speciation Analysis, Athenaeum Press Ltd, Gateshead, 2003

Izbrane reference nosilca:

• MILAČIČ, Radmila, ŠTUPAR, Janez. Simultaneous determination of chromium(III) complexes and
chromium(VI) by fast protein anion-exchange liquid chromatography - atomic absorption spectrometry.
Analyst (Lond.), 1994, vol. 119, str. 627-632.

• MILAČIČ, Radmila, ŠTUPAR, Janez. Fractionation and oxidation of chromium in tannery waste-and
sewage sludge-amended soils. Environ. sci. technol.. [Print ed.], 1995, vol. 29, str. 506-514.
MITROVIĆ, Bojan, MILAČIČ, Radmila, PIHLAR, Boris. Speciation of aluminium in soil extracts by
employing cation-exchange fast protein liquid chromatography-inductively coupled plasma atomic
emission spectrometry. Analyst (Lond.), 1996, vol. 121, str. 627-634.

• BANTAN POLAK, Tjaša, MILAČIČ, Radmila, PIHLAR, Boris. Quantitative determination of trace
amounts of Al-citrate by anion-exchange FPLC-ETAAS. Talanta (Oxford). [Print ed.], 1998, vol. 47, str.
929-941.

• BANTAN POLAK, Tjaša, MILAČIČ, Radmila, MITROVIĆ, Bojan, PIHLAR, Boris. Combination of
various analytical techniques for speciation of low molecular weight aluminium complexes in plant sap.
Fresenius' j. anal. chem., 1999, vol. 365, str. 545-552.

• BANTAN POLAK, Tjaša, MILAČIČ, Radmila, MITROVIĆ, Bojan, PIHLAR, Boris. Investigation of low
molecular weight Al complexes in human serum by fast protein liquid chromatography (FPLC)-ETAAS
and electrospray (ES)-MS-Ms techniques. J. anal. at. spectrom., 1999, vol. 14, str. 1743-1748.

• SVETE, Peter, MILAČIČ, Radmila, MITROVIĆ, Bojan, PIHLAR, Boris. Potential for the speciation of Zn
using fast protein liquid chromatography (FPLC) and convective interaction media (CIM) fast monolithic
chromatography with FAAS and electrospray (ES)-MS-MS detection. Analyst (Lond.), 2001, vol. 126,
str. 1346-1354.

• BANTAN POLAK, Tjaša, MILAČIČ, Radmila, PIHLAR, Boris, MITROVIĆ, Bojan. The uptake and
speciation of various Al species in the Brassica rapa pekinensis. Phytochemistry. [Print ed.], 2001, vol.
57, str. 189-198.

• SANZ-MEDEL, Alfredo, SOLDADO CABEZUELO, Ana B., MILAČIČ, Radmila, BANTAN POLAK, Tjaša. The chemical speciation of aluminium in human serum. Coord. chem. rev., 2002, vol. 228, str. 373-383.

• KRALJ, Blaž, ŠČANČAR, Janez, KRIŽAJ, Igor, BENEDIK, Miha, BUKOVEC, Peter, MILAČIČ, Radmila. Determination of high molecular mass Al species in serum and spent CAPD fluids of dialysis patients combining SEC and anion-exchange FPLC with ETAAS detection. J. anal. at. spectrom., 2004, vol. 19, str. 101-106.

• BANTAN POLAK, Tjaša, MITROVIĆ, Bojan, MILAČIČ, Radmila. The use of fast protein liquid chromatography with ICP-OES and ES-MS-MS detection for the determination of various forms of aluminium in the roots of Chinese cabbage. Anal. chim. acta. [Print ed.], 2005, vol. 540, no. 1, str. 83-89.

• KRALJ, Blaž, KRIŽAJ, Igor, BUKOVEC, Peter, SLEJKO, Simon, MILAČIČ, Radmila. Speciation of aluminium in tea infusions by use of SEC and FPLC with ICP-OES and ES-MS-MS detection. Anal. bioanal. chem., 2005, vol. 383, str. 467-475.

• ZULIANI, Tea, LESPES, Gaëtane, MILAČIČ, Radmila, ŠČANČAR, Janez, POTIN-GAUTIER, Martine. Influence of the soil matrices on the analytical performance of headspace solid-phase microextraction for organotin analysis by gas chromatography-pulsed flame photometric detection. J. chromatogr A., 2006, vol. 1132, str. 234-240.

• MURKO, Simona, MILAČIČ, Radmila, ŠČANČAR, Janez. Speciation of Al in human serum by convective-interaction media fast-monolithic chromatography with inductively coupled plasma mass spectrometric detection. J. inorg. biochem.. [Print ed.], 2007, issue 9, vol. 101, str. 1234-1241

• ŠČANČAR, Janez, ZUPANČIČ, Marija, MILAČIČ, Radmila. Development of analytical procedure for the determination of exchangeable Cr(VI) in soils by anion-exchange fast protein liquid chromatography with electrothermal atomic absorption spectrometry detection. Water air soil pollut.. [Print ed.], 2007, vol. 185, str. 121-129.

• ZULIANI, Tea, LESPES, Gaëtane, MILAČIČ, Radmila, ŠČANČAR, Janez, POTIN-GAUTIER, Martine. Comprehensive study of the parameters influencing the detection of organotin compounds by a pulsed flame photometric detector in sewage sludge. J. chromatogr., 2008, vol. 1188, no. 2, str. 281-285.

• ŠČANČAR, Janez, MILAČIČ, Radmila. Aluminium speciation in environmental samples : a review. Anal. bioanal. chem., 2006, vol. 386, str. 999-1012.

Načini preverjanja znanja:

Seminar in ustni izpit.

Obveznosti študentov:

Seminar in ustni izpit.

Zunanje povezave: