Chemické listy

Úvaha o Nobelových cenách

Václav Pačes — 2024-12-15

Reklama

2024-12-15

Reklama

2024-12-15

Obsah čísla a tiráž

2024-12-15

Obsah ročníku 118 (2024)

2024-12-15

Autorský rejstřík 118 (2024)

2024-12-15

Identifikátory ročníku 118 (2024)

2024-12-15

Inzerát

2024-12-15

Inzerát

2024-12-15

Perzistentní organické látky PFAS: výzvy, dopady a legislativní opatření

Lenka McGachy — 2024-12-15

In February 2023, the European Chemicals Agency (ECHA) announced that it has an expected detailed proposal for the restriction of more than 10,000 per- and polyfluoroalkyl substances (PFAS) under the Registration, Evaluation, Authorisation and Restriction of Chemicals (REACH) Regulation. The national authorities of Denmark, Germany, the Netherlands, Norway and Sweden submitted the proposal after identifying risks in the production, marketing and use of PFAS. In their view, the substances are not sufficiently controlled and need to be addressed at EU level. This article focuses on the implications of the proposed restriction of PFAS for consumers and markets, analysing the possible impacts on industry and everyday life. It also discusses the occurrence of PFAS in the environment and the impact of these persistent compounds on human health and the environment.

V únoru roku 2023 oznámila Evropská agentura pro chemické látky (ECHA), že má k dispozici očekávaný podrobný návrh na omezení více než 10 000 perfluorovaných a polyfluorovaných alkylových látek (PFAS) podle nařízení o registraci, hodnocení, povolování a omezování chemických látek (REACH). Vnitrostátní orgány Dánska, Německa, Nizozemska, Norska a Švédska předložily návrh poté, co zjistily rizika při výrobě, uvádění na trh a používání PFAS. Podle jejich názoru nejsou látky dostatečně kontrolovány a je třeba je řešit na celoevropské úrovni. Tento článek se zaměřuje na důsledky navrhovaného omezení PFAS pro spotřebitele a trhy, přičemž analyzuje možné dopady na průmysl a každodenní život. Dále diskutuje výskyt PFAS v prostředí a dopad těchto perzistentních látek na zdraví lidí a životní prostředí.

Enzymová syntéza a její využití ve výrobě kladribinu

Zdeňka Čížková — 2024-12-15

Enzymatic synthesis is an alternative to chemical synthesis and provides new possibilities in the preparation of pharmaceutically active substances. The aim is to minimize the inefficiency of the chemical method of preparation and increase its effectiveness. Despite advances, biotechnological processes in nucleoside synthesis using catalysis by nucleoside phosphorylases are not actively applied industrially. The development of an enzymatic synthesis route could bring benefits in terms of improved efficiency, process simplicity, and minimization of organic solvent consumption and thus environmental impact. The use of enzymatic synthesis in the production of cladribine provides a simple and rapid way of producing this active substance in high purity without the formation of undesirable by-products.

Enzymová syntéza představuje alternativu k chemické syntéze a poskytuje nové možnosti v přípravě farmaceuticky účinných látek. Cílem je minimalizovat neefektivnost chemického způsobu přípravy a zvýšení jeho účinnosti. Navzdory pokroku se biotechnologické procesy v syntéze nukleosidů, kde se využívá katalýzy nukleosidovými fosforylasami, průmyslově aktivně neuplatňují. Rozvoj enzymového způsobu syntézy by mohl přinést výhody jak z hlediska zlepšení účinnosti a jednoduchosti procesu, tak minimalizaci spotřeby organických rozpouštědel a tím i dopadu na životní prostředí. Využití enzymové syntézy ve výrobě kladribinu přináší jednoduchý a rychlý způsob výroby této účinné látky ve vysoké čistotě bez vzniku nežádoucích vedlejších produktů.

Užitečný syntetický polymer N-vinylpyrrolidonu, jeho vlastnosti a aplikace

Jiří Michálek — 2024-12-15

This contribution summarizes the present-state of knowledge on vinylpyrrolidone, its (co)polymers, crosslinked structures based on it, and offers a rich survey of various applications, with a special focus on (bio)medicine. A brief history of this material is also given. Methods of preparation and technical parameters of both vinylpyrrolidone monomer and its various polymers are described. Important data are presented in tables.

Tento příspěvek shrnuje současný stav znalostí o vinylpyrrolidonu, jeho homopolymerech i kopolymerech a zesíťovaných strukturách na jeho bázi, a přináší bohatý přehled různých aplikací se zvláštním zaměřením na biomedicinu. Uvedena je rovněž stručná historie tohoto materiálu. Jsou popsány metody přípravy a technické parametry jak monomerního N-vinylpyrrolidonu, tak jeho různých polymerů. Důležité údaje jsou uvedeny v tabulkách.

Polymerní nanovlákna a mikrovlákna: nový formát materiálů používaných v chromatografii pro přípravu vzorků extrakcí tuhou fází

František Švec — 2024-12-15

For traditional sample preparation by solid phase extraction prior to HPLC separation, plastic or metal pre-columns filled with sorbent particles or, more recently, monolithic columns are commonly used. To a much lesser extent, fibrous sorbents are used for this purpose. This article aims at introducing the reader to the possibilities offered by fibrous sorbents in the field of analytical chemistry. Methods for the production of nanofibers and microfibers using electrospinning, meltblown, and their combination are described. These are also presented with a brief look at the history of their development. Examples of the polymers which the fibers are prepared from and their characteristics, which must be considered when selecting the polymer for extraction of the desired analytes, are also listed. Finally, some examples of extraction of substances presented in our publications are described, with a particular focus on samples that are complex in nature, such as the environmental and biological samples.

K tradiční přípravě vzorků metodou extrakce tuhou fází před HPLC separací se hojně používají plastové či kovové předkolonky naplněné částicemi sorbentu nebo v poslední době též monolitické kolonky. Daleko méně se dosud pro tento účel používají sorbenty ve formě vláken. Tento článek si klade za cíl seznámit čtenáře s možnostmi, jaké nabízejí vláknité sorbenty v oblasti analytické chemie. Popsány jsou metody výroby nanovláken a mikrovláken s použitím technologií elektrického zvlákňování (elektrospinning), zvlákňování z taveniny (meltblown) a jejich společnou kombinací. Ty jsou uvedeny i krátkým pohledem na historii jejich vývoje. Vyjmenovány jsou i příklady polymerů, z nichž jsou vlákna připravována, a jejich charakteristiky, které musí být vzaty do úvahy při výběru polymeru pro extrakci požadovaných analytů. Závěrem jsou popsány některé příklady extrakcí látek zveřejněné v našich publikacích se zvláštním zaměřením na vzorky, jež mají komplexní charakter, jako jsou ty ze životního prostředí či vzorky biologické.

Migrace mikro-, makroelementů a těžkých kovů v trofickém řetězci včel

Nicolae G. Eremia — 2024-12-15

This study investigates the migration of microelements (iron, zinc, copper, manganese), macroelements (calcium, potassium, magnesium, sodium, phosphates) and heavy metals (cadmium, lead, nickel, chromium) through the trophic chain from soil to honey plants, bees, and their products (honey, propolis) across various soil-climatic zones of the Republic of Moldova over 2020–2023, employing standardized analytical methods. The findings highlight selective migration and bioaccumulation patterns, which are crucial for understanding element distribution in ecosystems.

Full text English translation is available in the on-line version.

Tato studie zkoumá migraci mikroprvků (železo, zinek, měď, mangan), makroprvků (vápník, draslík, hořčík, sodík, fosforečnany) a těžkých kovů (kadmium, olovo, nikl, chrom) trofickým řetězcem z půdy do medonosné rostliny, včely a jejich produktů (med, propolis, který ovšem není jen z medonosných rostlin, ale zejména ze stromů) v různých půdně-klimatických zónách Moldavské republiky v letech 2020–2023 za použití standardizovaných analytických metod. Zjištění zdůrazňují selektivní vzory migrace a bioakumulace, které jsou klíčové pro pochopení distribuce prvků v ekosystémech.

Možnosti využití modelu virtuálního zdroje pro zpřesnění predikce dosahu zraňujících účinků při masívních únicích toxických plynů

Jakub Marek — 2024-12-15

Massive leaks of toxic substances occur not only during accidents connected with the operation of industrial enterprises, but also during their transfers by the means of transport. These events pose a serious threat to both people and the environment. Particularly dangerous are situations where dense gas clouds are formed after the release of the given substance. These spread very quickly, while they tend to remain at the earth's surface for a relatively long time and flow into various depressions. In a few minutes, the toxic gas can reach a large area, as confirmed by the conclusions from the Jack Rabbit field tests. Knowledge of the behavior of heavy gas, as well as knowledge of events influencing its dispersion in real conditions, thus provide important information needed for effective management of the resulting accident. The key data is the extent of the harmful effects of the given hazardous substance, which can be obtained by simulating the predicted emergency situation using modeling software (e.g. ALOHA). However, the fundamental shortcoming of this approach is that these software usually generate overestimated results. The fact that dangerous concentrations in the real environment do not reach such distances from the source of leakage has been repeatedly proven by past accidents. The reason for this discrepancy is that the computer programs used do not allow to model with sufficient accuracy all the simultaneous physico-chemical processes that are applied during the dispersion of dense gas clouds. This task is far too complicated and only a part of it can be solved with the necessary precision. However, for the needs of emergency planning, these inaccuracies represent a relatively fundamental limitation. One way how to deal with this problem is to use a virtual resource (sometimes called a virtual point) model. It is successfully used in various areas where it is necessary to simplify the otherwise demanding physical modeling of the temporal and spatial distribution of matter emitted from a surface or volume source. The main idea of a virtual source is that the real primary emission source is approximated to an imaginary source that is located at a different location but acts and appears outwardly as if it were a real source of leakage. The key task of this solution is to determine the parameters of this source, because this is the only way to obtain results with significantly higher reliability during the subsequent simulation of the considered accident scenario.

K masívním únikům toxických látek dochází nejen při haváriích spojených s provozem průmyslových podniků, ale rovněž v rámci jejich přepravy dopravními prostředky. Tyto události představují vážnou hrozbu jak pro lidi, tak i pro životní prostředí. Zvlášť nebezpečné jsou pak situace, kdy po úniku dané látky vznikají oblaky těžkého plynu. Ty se šíří velmi rychle, přičemž mají tendenci relativně dlouho setrvávat při zemském povrchu a zatékat do nejrůznějších prohlubní. Za několik minut tak může toxický plyn zasáhnout rozsáhlé území, jak to ostatně potvrzují i závěry z provedených terénních testů projektu Jack Rabbit. Poznatky o chování těžkého plynu, jakož i znalost dějů ovlivňujících jeho rozptyl v reálných podmínkách, tak poskytují důležité informace potřebné pro efektivní zvládnutí vzniklé havárie. Klíčovým údajem je přitom dosah zraňujících účinků dané nebezpečné látky, který lze získat simulací předpokládané havarijní situace za využití modelovacích software (např. ALOHA). Zásadním nedostatkem tohoto přístupu ale je, že software obvykle generuje nadhodnocené výsledky. To, že nebezpečné koncentrace v reálném prostředí nedosahují do takových vzdáleností od zdroje úniku, opakovaně prokázaly proběhlé havárie. Důvodem této diskrepance je, že používané počítačové programy neumožňují s dostatečnou přesností modelovat všechny současně probíhající fyzikálně-chemické děje, které se při rozptylu oblaků těžkého plynu uplatňují. Tento úkol je komplikovaný a s potřebnou přesností lze řešit vždy jen jeho dílčí část. Pro potřeby havarijního plánování ale tyto nepřesnosti představují poměrně zásadní omezení. Jednou z možností, jak se vypořádat s tímto problémem, je využití modelu virtuálního zdroje (někdy nazývaného též virtuální bod). Ten se s úspěchem využívá v různých oblastech, kde je potřeba zjednodušit jinak náročné fyzikální modelování časové a prostorové distribuce hmoty emitované z plošného nebo objemového zdroje. Hlavní ideou virtuálního zdroje je, že skutečný primární zdroj emise je aproximován na zdroj imaginární, který je lokalizován na jiném místě, ale působí a navenek se projevuje stejně, jako by se jednalo o reálný zdroj úniku. Klíčovým úkolem tohoto řešení je stanovení parametrů tohoto zdroje, protože pouze tak lze při následné simulaci uvažovaného havarijního scénáře získat výsledky s podstatně vyšší spolehlivostí.