Laboratoř analytické a environmentální chemie

V našich laboratořích se zabýváme především analýzou různých vzorků pomocí kapalinové a plynové chromatografie, popřípadě atomové absorpční spektometrie. Analyzujeme vzorky vody, půdy, cigaretové nedopalky, rostlinné materiály, extrakty ze zvířecích výkalů a také vybrané látky ve vzorcích krve, séra a moči. Při studiu toxicity spolupracujeme s Katedrou biologie ekosystémů naší fakulty a s Ústavem zoologie, rybářství, hydrobiologie a včelařství Agronomické fakulty Mendelovy univerzity v Brně (ČR).

Kromě vývoje a zavádění analytických metod se zajímáme o environmentálně orientovaný výzkum ve dvou směrech:

- osud látek v životním prostředí, např. organické polutanty z cigaretových nedopalků (viz příspěvek 1 níže);

- fotodegradace běžně předepisovaných léčiv za světelných podmínek odpovídajících přírodním povrchovým vodám a testy toxicity směsí fotoproduktů (viz příspěvek 2 níže).

Naše analytická laboratoř je vybavena přístroji LC-UV/FLD/ECD, LC-MS (lineární iontová past), GC-FID/ECD (detektor elektronového záchytu), UHPLC-Q-TOF a GC-MS s trojitým kvadrupólem a rovněž atomovým absorpčním spektrometrem. Při přípravě vzorků k analýze se používají různé techniky, za zmínku stojí možnost použití ASE (Accelerated Solvent Extraction). Ozařování vzorků při fotochemických studiích se provádí ve fotochemickém reaktoru Rayonet R100.

V posledních několika letech jsme zavedli a validovali různé analytické metody. Podrobnosti o jednotlivých analyzovaných látkách a metodách jsou shrnuty v tabulce.

Tabulka: Přehled zavedených analytických metod

Příspěvek 1: Cigaretové nedopalky jako zdroj toxických látek

Toxický odpad v podobě cigaretových nedopalků představuje závažný problém z hlediska společenské odpovědnosti a trvale udržitelného rozvoje. Nedopalky, které obsahují řadu jedovatých chemických látek, se často nesprávně likvidují a končí v přírodním prostředí, kde kontaminují půdu, vodu a ohrožují ekosystémy. Výrobci cigaret by měli přijmout větší odpovědnost za dopad jejich produktů na životní prostředí a podporovat iniciativy pro sběr a správné nakládání s tímto odpadem. Současně je důležité zvyšovat povědomí veřejnosti o této problematice a podněcovat lidi ke změně návyků s cílem minimalizovat množství vyhazovaných nedopalků. Přijetí komplexních řešení zahrnujících legislativní, podnikové i individuální kroky je nezbytným předpokladem pro dosažení udržitelného rozvoje a ochrany životního prostředí.

V Laboratoři analytické a environmentální chemie PřF JU se studenti pod vedením Dr. Fojtíkové věnují výzkumu obsahu vybraných organických toxických látek v cigaretových nedopalcích a jejich následnému uvolňování do složek životního prostředí. V červnu 2024 byl jejich výzkum publikován v časopise Environmental Science and Pollution Research (https://rdcu.be/dLd6r) a rovněž jej představili na SETAC Europe 34TH annual meeting ve španělské Seville.

Příspěvek 2: Toxicita farmak v životním prostředí

Problematika toxicity farmak v přírodních vodách je velmi důležitá z hlediska společenské odpovědnosti a trvale udržitelného rozvoje. Řada farmaceutických látek používaných v humánní i veterinární medicíně se dostává do životního prostředí včetně povrchových i podzemních vod. Tyto látky spolu s produkty jejich degradace mohou mít negativní dopad na vodní organismy a v konečném důsledku i na lidské zdraví. Proto je naprosto zásadní provádět důkladný výzkum, který zmapuje výskyt a míru toxicity těchto kontaminantů. Pouze na základě komplexního výzkumu a následné aplikace účinných řešení můžeme dosáhnout trvale udržitelného nakládání s vodními zdroji a ochrany ekosystémů. Tyto kroky jsou klíčové pro zajištění zdravého a udržitelného životního prostředí pro současné i budoucí generace.

V Laboratoři analytické a environmentální chemie PřF JU se studenti pod vedením Doc. Klementové věnují studiu možností fotochemické degradace farmak v přírodních vodách za environmentálně relevantních podmínek. Rovněž sledují toxicitu farmak a vzniklých fotoproduktů pro vybrané vodní organismy. Získané výsledky byly publikovány například v časopise Environmental Science and Pollution Research (publikace z roku 2020 DOI: 10.1007/s11356-020-09830-w, z roku 2022 DOI: 10.1007/s11356-021-16182-6, z roku 2024 DOI: 10.32725/jab.2024.007).

Problematika farmak v přírodních vodách byla diskutována s kolegy z kanadských univerzit v průběhu přednášek Dr. Fojtíkové na univerzitách McGill (Montreal) a University of Manitoba (Winnipeg).