Tematy prac i promotorzy

Wpływ sposobu palenia papierosów na stężenia wybranych biomarkerów w organizmie palaczy

Doktorant: mgr farm. Bartosz Koszowski

Promotor: dr hab. Andrzej Sobczak, prof SUM

Podstawa prowadzenia badań: Badania statystyczno-epidemiologiczne bezspornie dowodzą, że palenie tytoniu jest jednym z głównych czynników wzrostu zapadalności na szereg schorzeń. Pomimo prowadzenia licznych akcji promujących zdrowy tryb życia, zaleceń unikania narażenia na szkodliwe dla zdrowia czynniki i ograniczania używek, znaczna grupa ludności jest uzależniona od wyrobów tytoniowych (głównie papierosów). Ponad połowa Polaków narażona jest biernie na dym tytoniowy. Bardzo niepokojące są doniesienia o coraz niższym wieku inicjacji tytoniowej, a także wzrastający odsetek kobiet, które wpadają w nałóg tytoniowy. Światowa Organizacja Zdrowia ostrzega, że jeśli światowe tendencje dotyczące palenia tytoniu nie ulegną zmianie, ponad 500 milionów obecnych mieszkańców naszego globu umrze w wyniku wystąpienia u nich chorób bezpośrednio związanych z narażeniem czynnym lub biernym na toksyczne substancje zawarte w dymie tytoniowym.

Znaczenie: Obserwowane w badaniach epidemiologicznych zróżnicowanie negatywnych skutków narażenia wydaje się wskazywać, że nawet palacze wypalający podobną liczbę takich samych papierosów, są narażeni w różnym stopniu na niekorzystne działanie dymu tytoniowego. Jedną z przyczyn tego zjawiska może być silnie zindywidualizowany sposób palenia papierosów. Głębokość i szybkość zaciągania się, czas przerw pomiędzy kolejnymi zaciągnięciami oraz liczba zaciągnięć (określane wspólnym terminem: topografia palenia) warunkują skład dymu tytoniowego, a tym samym dawki toksyn wprowadzanych do organizmu palacza. Użytecznym narzędziem do ustalenia relacji „topografia palenia-dawka inhalowana-odpowiedź organizmu” mogą być biomarkery narażenia na dym tytoniowy.

Cel: Celem projektu jest określenie związku pomiędzy topografią palenia a poziomami czterech najważniejszych biomarkerów narażenia na dym tytoniowy (kotyniny, 1-hydroksypirenu, karboksyhemoglobiny i NNAL: 4-(metylonitrozoamino)-1-(3-pirydylo)-1-butanolu) u palaczy papierosów.
Grupa badana: Z uwagi na dużą liczbę zmiennych wpływających na poziom biomarkerów, grupę badaną stanowić będzie 150 osób (kobiety i mężczyźni) w wąskim przedziale wiekowym (40-55 lat), wypalających dziennie określoną liczbę papierosów (10-20 szt.) oraz ten sam ich rodzaj (Full Flavour lub Light).

Metodyka: U badanych osób zostaną przeprowadzone pomiary topografii palenia, pomiary stężenia biomarkerów w moczu, badania ankietowe oraz pomiary spirometryczne. Na podstawie wieloczynnikowej analizy regresji zostaną określone wartości prognostyczne parametrów topografii palenia papierosów na stężenie badanych biomarkerów.

Wyniki: Realizacja projektu pozwoli określić, czy pomiary topografii palenia mogą znaleźć zastosowanie w praktyce, jako szybka i tania metoda oceny narażenia czynnych palaczy na dym tytoniowy. Wyniki badań będą również podstawą do prowadzenia dalszych badań, które pozwolą określić, w jakim stopniu różny sposób wypalania papierosów wpływa na emisję substancji toksycznych do otoczenia (środowiskowy dym tytoniowy) i tym samym na narażenie palaczy biernych. Uzyskane wyniki pozwolą również ocenić, czy modyfikacja sposobu palenia papierosów może w istotnym stopniu wpłynąć na poziom ryzyka zdrowotnego palacza.

Finansowanie: Grant promotorski MNiSW N N404 104137

Praca obroniona 4 lipca 2011

Fotokatalityczna degradacja wybranych sulfonamidów w środowisku wodnym

Doktorant: mgr Justna Ziemiańska

Promotor: Prof. dr hab, Andrzej Sobczak, prof SUM

Podstawa prowadzenia badań : Ostatnio, zwłaszcza w krajach wysokorozwiniętych pogłębia się zainteresowanie przenikaniem leków do środowiska oraz związanym z tym ryzykiem Jest to spowodowane, m.in. bardzo dużą konsumpcją leków przez społeczeństwa tych krajów oraz rosnącymi, niekorzystnymi skutkami ich obecności w środowisku. Szacuje się, że na światowym rynku znajduje się blisko 200 000 preparatów farmaceutycznych, z czego w poszczególnych krajach ilość dostępnych preparatów może osiągać liczbę nawet 10 000 . Obecnie światową konsumpcję farmaceutyków w medycynie i weterynarii ocenia się na 100 000 t rocznie. Według innych źródeł samych tylko antybiotyków zużywa się rocznie na świecie od 100 000 do 200 000 t, z czego od 50 do 75% jest wykorzystywane w profilaktyce weterynaryjnej i/lub jako promotory wzrostu w hodowli zwierząt . Szczególny niepokój wywołuje fakt łatwego przedostawania się pozostałości tych leków do środowiska, co potwierdzają dane z prowadzonego systematycznie monitoringu.

Znaczenie: Omówione wyżej powody sprawiły, że w ostatnich latach intensywnie poszukuje się metod eliminacji antybiotyków ze ścieków. Skuteczność metod tradycyjnych (biodegradacja, koagulacja, sedymentacja) jest często niska lub bardzo niska. Naukowcy duże nadzieje wiążą z technikami pogłębionego utleniania (AOP) np. z fotokatalityczną degradacją. Zastosowanie tej techniki do oczyszczania ścieków komunalnych lub gospodarskich pozwala na rozkład zawartych w nich substancji organicznych, w tym i leków w wyniku utleniania za pomocą generowanych w środowisku reakcji rodników hydroksylowych (HO·). Ścieki częściowo oczyszczone i pozbawione farmaceutyków bez ryzyka mogłyby być wykorzystywane np. do nawożenia pól.

Cel: Celem  pracy jest opracowanie efektywnej i zarazem taniej metody usuwania leków przeciwbakteryjnych ze ścieków w oparciu o proces fotokatalityczny. W tym celu zamierzam wykorzystać komercyjny katalizator TiO₂-P25 immobilizowany na włóknie szklanym oraz roztwór FeCl₃. Metoda taka powinna prowadzić do rozkładu antybiotyków w ściekach a zarazem powinna powodować obniżenie ich toksyczności i aktywności biologicznej.
Metodyka: Proces fotokatalityczny będzie obejmował naświetlanie promieniowaniem  roztworów wybranych leków w wodzie destylowanej w obecności FeCl₃, suspensji TiO₂-P25 oraz mieszaniny obu substancji. Zoptymalizowana metoda zostanie wykorzystana do degradacji leków aplikowanych do rzeczywistych ścieków.

Wyniki: Omawiana praca powinna pozwolić na szczegółowe poznanie mechanizmu i kinetyki procesów fotokatalitycznych prowadzonych w obecności TiO2/FeCl3. Wiedza ta w dalszej kolejności może być wykorzystana do opracowania procesów i urządzeń pracujących w pełnej skali. Poza tym znajomość prawidłowych mechanizmów badanego procesu, powinna pozwolić na opracowanie modeli matematycznych prognozujących efekty wykorzystania procesu fotokatalitycznego do oczyszczania ścieków zawierających poza lekami wiele innych, równie niebezpiecznych ksenobiotyków.

Finansowanie: Umowa KNW-1-046/D/1/0.

Data wszczęcia 14 kwiecień 2011

​