Τμήμα Χημείας (ΜΔΕ)
Permanent URI for this collection
Browse
Recent Submissions
- ItemOpen AccessΑξιολόγηση τρόπων απολύμανσης στη γραμμή παραγωγής της ελιάς Καλαμών(2023-09-22)Ένα από τα πιο σημαντικά κριτήρια για να ορισθεί η έννοια της ποιότητας ενός τρόφιμου, είναι η ασφάλεια τους ως προς τους καταναλωτές. Πολυάριθμες ασθένειες με σημαντικές επιπτώσεις στην ανθρώπινη υγεία και την οικονομία προκαλούνται από παθογόνους παράγοντες που μεταδίδονται μέσω των τροφίμων. Η επιμόλυνση ενός τρόφιμου από παθογόνους μικροοργανισμούς μπορεί να γίνει σε κάθε στάδιο της παραγωγικής διαδικασίας. Για αυτό το λόγο έχουν αναπτυχθεί διάφορες τεχνικές απολύμανσης, έτσι ώστε να ελαχιστοποιηθεί/εξαλειφθεί η παρουσία παθογόνων στο τελικό προϊόν που προορίζεται για κατανάλωση. Οι μέθοδοι απολύμανσης διαχωρίζονται σε φυσικές, χημικές ή βιολογικές διαδικασίες. Η χρήση υπεριώδους ακτινοβολίας (UV) και η χρήση υπερήχων (Ultrasound) ανήκουν στις φυσικές μεθόδους απολύμανσης, ενώ η χρήση διαλυμάτων αιθανόλης ανήκει στις χημικές μεθόδους. Ένα τρόφιμο στο οποίο έχει διερευνηθεί ελάχιστα η αποτελεσματικότητα αυτών των μεθόδων απολύμανσης είναι οι ελιές. Πρόκειται για ένα πολύ δημοφιλές τρόφιμο, τόσο από διατροφικής, όσο και από οικονομικής απόψεως, ειδικά για τους Μεσογειακές χώρες που έχουν το μεγαλύτερο ποσοστό παραγωγής τους διεθνώς. Στόχος της παρούσας εργασίας είναι να αξιολογηθεί η χρήση UV ακτινοβολίας, υπερήχων και αιθανόλης ως προς την αποτελεσματικότητα τους για την απολύμανση ελιών ποικιλίας Καλαμών, τεχνητά επιμολυσμένων με δυνητικά παθογόνους μικροοργανισμούς. Οι ελιές επιμολύνθηκαν με 1 από 3 διαφορετικούς τύπους μικροοργανισμών: 1) Aspergillus brasiliensis, έναν μύκητα μούχλας, 2) Candida albicans, έναν μύκητα-ζύμη και 3) Listeria innocua, ένα βακτήριο που χρησιμοποιείται συχνά ως υποκατάστατο του παθογόνου Listeria monocytogenes. Κατόπιν εφαρμόσθηκαν οι 3 διαφορετικοί μέθοδοι απολύμανσης και υπολογίσθηκε το μικροβιακό φορτίο με τη χρήση παραδοσιακών μεθόδων καλλιέργειας σε τρυβλία. Η υπεριώδης ακτινοβολία και η αιθανόλη είχαν ως αποτέλεσμα τη μείωση της συγκέντρωσης των μικροβίων αν και η αιθανόλη ήταν η πιο αποτελεσματική, μειώνοντας στις περισσότερες περιπτώσεις τον πληθυσμό τους κάτω από το όριο ανίχνευσης. Οι υπέρηχοι μείωσαν ελαφρώς το A. brasiliensis, ωστόσο δεν είχαν καμία επίδραση στο C. albicans ενώ η επίδρασή τους στο L. innocua δεν κατέστη δυνατόν να εκτιμηθεί. Τα αποτελέσματα αυτής της μελέτης μπορούν να αξιοποιηθούν στη βιομηχανία τροφίμων, σε όλα τα στάδια της γραμμής παραγωγής της ελιάς Καλαμών , αλλά και γενικότερα μπορούν να έχουν εφαρμογή και σε άλλα είδη τροφίμων όπως γαλακτοκομικά, λαχανικά και φρούτα.
- ItemOpen AccessΜελέτη του υποκυτταρικού εντοπισμού και των αντιμυκητιασικών ιδιοτήτων πολυμερικών νανοσωματιδίων στον υφομύκητα Aspergillus nidulans(2023-08)Η παρούσα εργασία διερευνά τη χρήση πολυμερικών νανοσωματιδίων πολυ(αιθυλενιμίνης) ως παράγοντες με πιθανές αντιμυκητιασικές ιδιότητες. Η υπόθεση αυτή εργασίας βασίζεται σε πληθώρα βιβλιογραφικών δεδομένων που έχουν υποδείξει τις αντιμικροβιακές ιδιότητες που εκδηλώνουν τα συγκεκριμένα πολυμερή καθώς και παράγωγά τους εναντίον βακτηρίων και άλλων μικροοργανισμών όπως είναι τα άλγη και κάποια είδη μυκήτων. Χρησιμοποιώντας ως πρότυπο μοντέλο τον ευκαιριακά παθογόνο υφομύκητα Aspergillus nidulans, μελετήθηκε η αντιμυκητιασική δράση της υπερδιακλαδισμένης πολυ(αιθυλενιμίνης) (PEI) καθώς και των τροποποιημένων παραγώγων της με ομάδες γουανιδίνης (guanidinylated PEI, GPEI) ή με τεταρτοταγείς αμμωνιακές ομάδες (quaternized PEI, QPEI). Πιο συγκεκριμένα, μελετήθηκε ο υποκυτταρικός εντοπισμός των νανοσωματιδίων αυτών σε αναπτυσσόμενες υφές του μύκητα, η επίδρασή τους στην ανάπτυξη των υφών και η ικανότητα τους να προκαλέσουν κυτταρικό θάνατο σε υφές αλλά και σε κονιδιοσπόρια. Ο υποκυτταρικός εντοπισμός των νανοσωματιδίων πραγματοποιήθηκε μέσω μικροσκοπίας επιφθορισμού και συνεστιακής μικροσκοπίας laser. Μέσω της χρήσης των προαναφερθέντων τεχνικών/προσεγγίσεων, μελετήθηκε η τοξικότητα των νανοσωματιδίων μέσω της χρώσης τους με propidium iodide (PI), ουσίας που αποτελεί δείκτη κυτταρικού θανάτου. Η επίδραση των νανοσωματιδίων στην ανάπτυξη του μύκητα εκτιμήθηκε μέσω δοκιμασιών ανάπτυξης αξιοποιώντας φωτομετρικές μεθόδους (crystal violet microplate assay). Επιπρόσθετα, δεδομένα σχετικά με την τοξικότητα των νανοσωματιδίων αποκτήθηκαν μέσω δοκιμασιών επιβίωσης και συγκεκριμένα μέσω ποσοτικοποίησης της ανάκτησης της αύξησης κονιδιοσπορίων επωασμένων παρουσία των νανοσωματιδίων με τη μέθοδο καταμέτρησης αναπτυσσόμενων αποικιών (Colony formation assay). Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι τα νανοσωματίδια, επισημασμένα με τη φθορίζουσα χρωστική ισοκυανική φθορεσκεΐνη (fluorescein isothiocyanate, FITC), εντοπίζονται αρχικά περιμετρικά της μεμβράνης του μύκητα τόσο στις υφές όσο και στα μη εκβλαστημένα αδρανή κονιδιοσπόρια του, ενώ στη συνέχεια εισέρχονται στο εσωτερικό τους. Ωστόσο, όταν βρίσκονται στον ενδοκυττάριο χώρο δεν φαίνονται να εντοπίζονται σε συγκεκριμένα οργανίδια. Όσον αφορά την επίδρασή τους στην ανάπτυξη του μύκητα, τα νανοσωματίδια εκδηλώνουν κυτταροστατικές ιδιότητες, εμποδίζοντας την εκβλάστηση και κατ’ επέκταση τον σχηματισμό υφών. Από τη σύγκριση μεταξύ των νανοσωματιδίων με διαφορετικές λειτουργικές τερματικές ομάδες εκτιμήθηκαν οι διαφορές στην κυτταροστατική ικανότητα τους, με το PEI να αποτελεί τον πιο ικανό αντιμυκητιασικό παράγοντα καθώς προκαλεί πλήρη αναστολή της ανάπτυξης του μύκητα σε χαμηλότερες συγκεντρώσεις (MIC = 120 nM) από το GPEI (ΜΙC = 210 nM) και το QPEI (ΜΙC = 230 nM). Συνεπώς, οι γουανιδινικές ομάδες φαίνεται να είναι πιο ικανοί αναστολείς της αύξησης των μυκήτων σε σύγκριση με τις τεταρτοταγείς αμινομάδες, ενώ και οι δύο αυτές ομάδες μειώνουν τη δραστικότητα του αρχικού πολυμερούς. Στη συνέχεια, χρώση με τη φθορίζουσα χρωστική PI έδειξε ότι η μεμβράνη των κυττάρων που έχουν αναπτυχθεί παρουσία των νανοσωματιδίων σε συγκεντρώσεις >MIC για επαρκές χρονικό διάστημα (30 - 60 λεπτά) εμφανίζει αυξημένη διαπερατότητα στη χρωστική, συνεπώς έχει διαταραχθεί η ακεραιότητά της προκαλώντας κυτταρικό θάνατο. Η μυκητοκτόνος δράση των νανοσωματιδίων επιβεβαιώθηκε και μέσω της μεθόδου καταμέτρησης αναπτυσσόμενων αποικιών. Τα αποτελέσματα αυτής της μεθόδου έδειξαν ότι τα κονιδιοσπόρια του μύκητα που έχουν υποστεί κατεργασία με τα νανοσωματίδια εμφανίζουν αδυναμία ανάκτησης αύξησης και συνεπώς η επιβίωση τους μειώνεται μέχρι και 70%. H μυκητοκτόνος δράση των νανοσωματιδίων συγκρίθηκε με αυτή της ιτρακοναζόλης, ενός γνωστού αντιμυκητιασικού φαρμάκου, και τα αποτελέσματα υποδεικνύουν ότι η δράση των νανοσωματιδίων είναι παρόμοια με αυτή της ιτρακοναζόλης.
- ItemOpen AccessΣύνθεση πρωτότυπων χαλκονών του δεΰδροδροαβιετικού οξέος με πιθανή αντικαρκινική δράση(2023-08-29)Παράγωγα του δεϋδροαβιετικού οξέος (DHA) είναι γνωστά στη βιβλιογραφία για ποικίλες βιολογικές δράσεις. Μεταξύ αυτών αναφέρονται ως αντικαρκινικοί παράγοντες µε ισχυρή ανασταλτική δράση έναντι διαφόρων καρκινικών κυττάρων, συµπεριλαµβανοµένων αυτών του µαστού, των ωοθηκών, του προστάτη, του παχέος εντέρου, του ήπατος, του πνεύµονα κ.α. Στο πλαίσιο αυτής της µεταπτυχιακής διπλωµατικής εργασίας, αφού λήφθηκαν υπόψη και οι γνωστές σηµαντικές αντικαρκινικές ιδιότητες των χαλκονών συντέθηκε µια σειρά 23 πρωτότυπων υβριδίων DHA-χαλκόνης µε πιθανή αντικαρκινική δράση, κατάλληλα σχεδιασµένων για µελέτες σχέσης δοµής-δραστικότητας (SARS). Η συνθετική µεθοδολογία περιλαµβάνει αρχικά την τροποποίηση του DHA σε δύο βασικά ενδιάµεσα µόρια που φέρουν έναν µεθυλεστέρα στη θέση C18, µια φαινόλη στη θέση C12 και µια ακετυλ- ή φορµυλ- οµάδα στη θέση C13. Αυτά τα δύο παράγωγα µετά τη συµπύκνωση τους µε µια ποικιλία κατάλληλα επιλεγµένων φαρµακοφόρων αρυλαλδεϋδών και µεθυλοκετονών οδήγησαν στα επιθυµητά υβρίδια DHA-χαλκόνης. Η αντικαρκινική αξιολόγηση των παραπάνω υβριδίων έναντι τριών κυτταρικών σειρών καρκίνου του µαστού (MCF-7, MDA-MB-231 και Hs578T) έδειξε ότι οκτώ από τα υβρίδια DHAχαλκόνης παρουσιάζουν σηµαντική αντικαρκινική δράση έναντι της κυτταρικής σειράς MCF-7 µε τιµές IC50 της τάξης των 2,21–11,5 µM. Αξίζει να σηµειωθεί ότι συνολικά 6 υβρίδια έδειξαν καλύτερη δράση σε σύγκριση µε το αντικαρκινικό φάρµακο 5-FU (4 υβρίδια έναντι των κυττάρων MCF-7 και 2 υβρίδια έναντι των MDA-MB-231). Μεταξύ αυτών ένα υβρίδιο DHAχαλκόνης αποτελεί µια πολλά υποσχόµενη ένωση-οδηγό, αφού παρουσιάζει παρόµοια αντικαρκινική δράση µε την 5-FU και είναι 12,9 φορές λιγότερο τοξική από αυτήν έναντι φυσιολογικών κυττάρων (Ινοβλάστες).
- ItemOpen AccessΧημική σύνθεση νανοσωμάτων (nanobodies) σε στερεή και υγρή φάση. Μελέτη σύνθεσης του τμήματος 96-123 του νανοσώματος της μπεβασιζουμάμπης (Avastin)(2023-08-29)Το Bevacizumab είναι ένα μονοκλωνικό αντίσωμα ειδικό για την αναστολή του αγγειακού ενδοθηλιακού αυξητικού παράγοντα (VEGF), πρωτεΐνης υπεύθυνης για την προώθηση της αγγειογένεσης και την παροχή θρεπτικών συστατικών στους όγκους. Αναστέλλοντας τον VEGF, το Bevacizumab εμποδίζει την αγγειογένεση στους όγκους, εξαλείφοντάς τους τα απαραίτητα θρεπτικά συστατικά και οξυγόνο, οδηγώντας στη συρρίκνωσή τους. Τα νανοσώματα είναι θραύσματα αντισωμάτων καμηλοειδών και έχουν αναδειχθεί υποσχόμενες εναλλακτικές λύσεις, λόγω καλύτερης διείσδυσης στους ιστούς, στοχευμένης χορήγησης φαρμάκου και μειωμένης τοξικότητας. Σε συνδυασμό με άλλες θεραπείες, δύνανται να βελτιώσουν τα αποτελέσματα της θεραπείας και την επιβίωση των ασθενών. Σκοπός της συγκεκριμένης Μεταπτυχιακής Διπλωματικής Εργασίας, είναι η σύνθεση, η απομόνωση και ο καθαρισμός του τμήματος 96-123 του νανοσώματος της Μπεβασιζουμάμπης (Avastin), καθώς και η απομόνωση και ο καθαρισμός των τμημάτων 64-95 και 1-63 υπό τη μορφή υδραζιδίων, με σκοπό την ένωση αυτών των πεπτιδίων μέσω Φυσικής Χημικής Σύνδεσης (Native Chemical Ligation). Το πεπτίδιο 123 αμινοξέων στη συνέχεια, θα ελεγχθεί για τη βιολογική του δραστικότητα, προκειμένου να διαπιστωθεί η δυνατότητα αναστολής της αγγειογένεσης. Η σύνθεση των πεπτιδικών τμημάτων έγινε επί της 2-χλωροτριτυλο (2-CLTR-Cl) ρητίνης και επί της υδραζίνη-2-χλωροτρίτυλο ρητίνης. Η μεθοδολογία που χρησιμοποιήθηκε ήταν η Fmoc/tBu. Ο έλεγχος της συνθετικής πορείας των πεπτιδίων έγινε με υγρή χρωματογραφία υψηλής επίδοσης ανάστροφης φάσης (RP-HPLC) και η ταυτοποίηση των πεπτιδίων μέσω φασματομετρίας μάζας ιονισμού από ηλεκτρικό πεδίο με ψεκασμό (ESI-MS).
- ItemOpen AccessΑναγωγική αμίνωση σε στερεή φάση με χρήση πεπτιδίων με ομοσερίνη(2023-08-28)Η χρήση ανηγμένων πεπτιδικών δεσμών, όπου o αμιδικός δεσμός [CO-NH] έχει αντικατασταθεί από τον αντίστοιχο ανηγμένο αμινομεθυλένο δεσμό [CH2-NH], ήταν ανέκαθεν σημαντικός στόχος για την ανάπτυξη θεραπευτικών μορίων, καθώς η αναγωγή του αμιδικού δεσμού προσφέρει αυξημένη μεταβολική σταθερότητα. Η χρήση ορθογωνικά προστατευμένων πλευρικών ομάδων στην πεπτιδική σύνθεση σε στερεή φάση (SPPS) επιτρέπει την τμηματική σύνθεση πεπτιδίων όπου η απελευθέρωση συγκεκριμένων πλευρικών ομάδων αποτελεί κύρια στρατηγική για το σχεδιασμό και την ανάπτυξη νέων φαρμάκων. Με τη χρήση τέτοιων στρατηγικών ακολούθησε η έρευνα για την τμηματική σύνθεση σε στερεή φάση (SPFC) πεπτιδίων ομοσερίνης με ελεύθερες πλευρικές ομάδες για τη δημιουργία πεπτιδίων με ανηγμένο αμιδικό δεσμό στο σημείο διασύνδεσης. Στα πλαίσια της παρούσας μεταπτυχιακής διπλωματικής εργασίας σχεδιάστηκαν και συντέθηκαν πεπτίδια με ανηγμένους πεπτιδικούς δεσμούς, εφαρμόζοντας μεθόδους αναγωγικής αμίνωσης σε πεπτίδια που φέρουν ομοσερίνη. Για το λόγo αυτό σχεδιάστηκαν μικρές πεπτιδικές αλληλουχίες με αποπροστατευμένη την πλευρική ομάδα της ομοσερίνης (Hse), ώστε το ελεύθερο υδροξυλικό άκρο της ομοσερίνης να οξειδωθεί στην αντίστοιχη αλδεΰδη, με στόχο την περαιτέρω εφαρμογή αυτού του πεπτιδίου-αλδεΰδη σε μεθόδους αναγωγικής αμίνωσης σε στερεή φάση. Για τη σύνθεση του πεπτιδίου ομοσερίνης-αλδεΰδης πραγματοποιήθηκε σύνθεση σε στερεή φάση, ακολουθώντας την Fmoc/tBu μεθοδολογία, επί της 2-χλωροτριτυλοχλωριδίου ρητίνης (CLTR-Cl), ενώ για την προστασία της πλευρικής ομάδας της ομοσερίνης επιλέχθηκε η τριτυλ (Trt) ομάδα. Ακολούθησε διάσπαση από τη ρητίνη και εκλεκτική απομάκρυνση της Trt ομάδας από την ομοσερίνη και οξείδωση της ελεύθερης υδροξυλικής ομάδας σε διάλυμα. Στη συνέχεια εφαρμόσθηκε αναγωγική αμίνωση σε στερεή φάση, με την ελεύθερη αμινομάδα ενός νέου πεπτιδίου. O έλεγχος των συντεθειμένων πεπτιδικών μορίων πραγματοποιήθηκε μέσω Υγρής Χρωματογραφίας Υψηλής Επίδοσης Ανάστροφης Φάσης (RP-HPLC) και η ταυτοποίηση μέσω φασματομετρίας μάζας ιονισμού υπό ηλεκτρικό πεδίο με ψεκασμό (ESI-MS) και φασματοσκοπία πυρηνικού μαγνητικού συντονισμού (NMR). Στην εργασία παρουσιάζονται και αναλύονται τα προβλήματα που προέκυψαν καθώς και οι τρόποι επίλυσής τους για την επιτυχή ανάπτυξη ενός πρωτοκόλλου οξείδωσης πεπτιδίων με ομοσερίνη στην αντίστοιχη αλδεΰδη (της πλευρικής ομάδας της ομοσερίνης), καθώς και της επακόλουθης αναγωγικής αμίνωσης σε στερεή φάση.