-
Uniwersytet Rolniczy im. H. Kołłątaja w Krakowie Wydział Technologii Żywności
Instytut Chemii Zakład Chemii Biopolimerów
Karen Khachatryan
Załącznik II
Autoreferat w języku polskim
1. Posiadane dyplomy, stopnie naukowe .................................................................. 2
2. Informacje o dotychczasowym zatrudnieniu ..................................................... 3
3. Wskazanie osiągnięcia naukowego ......................................................................... 4
4. Pozostałe osiągnięcia naukowe .............................................................................. 11
5. Tabelaryczne zestawienie dorobku naukowego ........................................... 19
-
Karen Khachatryan. Autoreferat w języku polskim. Załącznik 2
2
1. POSIADANE DYPLOMY, STOPNIE NAUKOWE – Z PODANIEM
NAZWY, MIEJSCA I ROKU ICH UZYSKANIA.
Magister chemii - Wydział Chemii, Uniwersytet Jagielloński, Kraków -
czerwiec 1993 r.
Doktor nauk chemicznych, specjalizacja Chemia Organiczna - Uniwersytet
Jagielloński, Kraków - 2002 r.
Świadectwo ukończenia studiów podyplomowych Profesjonalny
kierownik projektów badawczo-rozwojowych, Wydział Technologii
Żywności, Uniwersytet Rolniczy im. Hugona Kołłątaja w Krakowie - lipiec
2011 r.
-
Karen Khachatryan. Autoreferat w języku polskim. Załącznik 2
3
2. INFORMACJE O DOTYCHCZASOWYM ZATRUDNIENIU W
JEDNOSTKACH NAUKOWYCH.
• XI 1993 - XII 2002 - asystent naukowo-dydaktyczny - Katedra Chemii, Wydział
Rolniczo-Ekonomiczny, Uniwersytet Rolniczy (Akademia Rolnicza) im. H. Kołłątaja
w Krakowie.
• XII 2002 - II 2016 - adiunkt - Zakład Chemii Biopolimerów, Instytut Chemii i Fizyki,
Wydział Rolniczo-Ekonomiczny, Uniwersytet Rolniczy (Akademia Rolnicza) im. H.
Kołłątaja w Krakowie
• II 2016 -nadal - adiunkt - Zakład Chemii Biopolimerów, Instytut Chemii, Wydział
Technologii Żywności, Uniwersytet Rolniczy im. H. Kołłątaja w Krakowie
-
Karen Khachatryan. Autoreferat w języku polskim. Załącznik 2
4
3. WSKAZANIE OSIĄGNIĘCIA NAUKOWEGO
Wskazanie osiągnięcia1 wynikającego z art. 16 ust. 2 ustawy z dnia 14 marca
2003 roku o stopniach naukowych i tytule naukowym oraz o stopniach i
tytule w zakresie sztuki (Dz. U. nr 65, poz. 595 ze zm.).
Cykl siedmiu jednotematycznych publikacji pod wspólnym tytułem:
„Otrzymywanie nanocząstek w matrycach polisacharydowych oraz
badanie właściwości fizykochemicznych uzyskanych kompozytów”
a) (autor/autorzy, rok wydania, nazwa wydawnictwa, tytuł/tytuły
publikacji)
a1. Khachatryan, G., Khachatryan, K., Stobinski, L., Tomasik, P., Fiedorowicz, M., & Lin, H.
M. (2009). CdS and ZnS quantum dots embedded in hyaluronic acid films. Journal of
Alloys and Compounds, 481(1), 402-406. doi:10.1016/j.jallcom.2009.03.011.
IF=2,135
a2. Khachatryan, K., Fiedorowicz, M., Khachatryan, G., & Krzeminska–Fiedorowicz, L.
(2010). Formation and properties of ZnS and Cds nanocrystals in potato starch gel,
World Journal of Engineering, Sun Light Publishing, Canada, ISSN:1708-5284, Vol. 7,
Supplement 2, P. 146.
IF=0
a3. Khachatryan, G., Khachatryan, K., Tomasik, P., Stobiński L., & Fiedorowicz M. (2008).
Polysaccharides as matrices for nanoparticles. Starch: Recent Progress in Biopolymer
and Enzyme Technology, (Eds. Tomasik P., Bertoft E., A. Blennow) Polish society of
food technologists` Malopolska Branch, Poland ISBN: 978-83-902699-7-X, p. 163.
IF=0
a4. Khachatryan, K., Khachatryan, G., Fiedorowicz, M., Para, A., & Tomasik, P. (2013).
Formation of nanometal particles in the dialdehyde starch matrix. Carbohydrate
Polymers, 98(1), 568-573. doi:10.1016/j.carbpol.2013.06.032.
IF= 3,916
1 w przypadku, gdy osiągnięciem tym jest praca/ prace wspólne, należy przedstawić oświadczenia wszystkich jej
współautorów, określające indywidualny wkład każdego z nich w jej powstanie.
-
Karen Khachatryan. Autoreferat w języku polskim. Załącznik 2
5
a5. Khachatryan, K., Khachatryan, G., Fiedorowicz, M., & Tomasik, P. (2014). Formation
and properties of selected quantum dots in maize amylopectin matrix. Journal of
Alloys and Compounds, 607, 39-43. doi:10.1016/j.jallcom.2014.04.082.
IF= 2,999
a6. Khachatryan, K., Khachatryan, G., & Fiedorowicz, M. (2015). Synthesis of ZnS, CdS
and core-shell mixed CdS/ZnS, ZnS/CdS nanocrystals in tapioca starch matrix. Journal
of Materials Science and Chemical Engineering, 3(11), 30. doi:
10.4236/msce.2015.311005.
IF=0
a7. Khachatryan, K., Khachatryan, G., & Fiedorowicz, M. (2016). Silver and gold
nanoparticles embedded in potato starch gel films. Journal of Materials Science and
Chemical Engineering, 4(02), 22. doi: 10.4236/msce.2016.42003.
IF=0
-
Karen Khachatryan. Autoreferat w języku polskim. Załącznik 2
6
b) omówienie celu naukowego/artystycznego ww. pracy/prac
i osiągniętych wyników wraz z omówieniem ich ewentualnego
wykorzystania
Nanocząstki nieorganiczne wzbudzają spore zainteresowanie ze względu na swoje
wyjątkowe właściwości fizyczne, chemiczne, biologiczne i funkcjonalne. Nanomateriały są
stosowane w różnych dziedzinach przemysłu, medycynie, inżynierii tkankowej, farmacji,
optoelektronice, mikroelektronice, układach biologicznych i jako środki bakteriobójcze.
Przeprowadzone przeze mnie badania zostały ukierunkowane na opracowanie efektywnego
sposobu otrzymywania nanokompozytów z cząstkami nanometali, kropek kwantowych
i polisacharydów. Polisacharydy stanowiły matryce dla takich nanocząstek.
Otrzymywane nanokompozyty potencjalnie mogą znaleźć zastosowanie jako
biodegradowalne materiały opakowaniowe, a także sensory i markery świeżości, wilgotności
itp.. Nanocząstki osadzone w takich matrycach zyskują pożądane cechy, takie jak:
biodegradowalność, barierowość, przezroczystość i inne, co wpływa na ich szczególną
funkcjonalność.
Głównym celem pracy było opracowanie metod syntezy nanokompozytów
zawierających kropki kwantowe (QDs) oraz nanometale, a mianowicie nanoAg i nanoAu
w matrycach polisacharydowych naturalnych oraz zmodyfikowanych, o charakterze
obojętnym (skrobia kukurydziana normalna i woskowa, tapiokowa, amylopektyna
kukurydziana, skrobia dialdehydowa) jak i anionowym (kwas hialuronowy, skrobia
ziemniaczana, syntetyczny fosforany diskrobiowy). Uzyskane w ten sposób
bionanokompozyty w większości spełniały założenia tzw. chemii zielonej (green chemistry).
Ponadto, praca miała na celu charakterystykę i badanie wybranych właściwości, szczególnie
biodegradowalności otrzymanych nanokompozytów.
W pracy a1 podano sposób syntezy in situ dla kropek kwantowych (QDs) ZnS i CdS
w wodnym roztworze kwasu hialuronowego (Hyal). Otrzymywane folie kompozytowe
emitowały światło po wzbudzeniu światłem nadfioletowym. Długość fali emitowanego
światła tylko nieco zależała od rozmiaru QDs, natomiast bardziej od ich stężenia i osiągała
~320 nm w przypadku ZnS oraz ~400 – 450 nm w przypadku CdS. Nanocząstki pozostawały
w niezagregowanych 10-20 nm nanoklasterach. Biokompozyty CdS/Hyal i ZnS/Hyal
charakteryzowano fotoluminescencyjnie, za pomocą spektroskopii absorpcyjnej
-
Karen Khachatryan. Autoreferat w języku polskim. Załącznik 2
7
w podczerwieni oraz transmisyjnej mikroskopii elektronowej (TEM). Podano wartości
absolutnych ciężarów cząsteczkowych, promienie obrotu Rg, oraz właściwości
termodynamiczne. Badanie oporności elektrycznej przeprowadzone dla folii Hyal w zakresie
100 – 1000 V wykazało, że folie te mają bardzo słabe właściwości przewodzące, a QDs w nich
zawarte praktycznie nie oddziałując z matrycą nie zmieniały przewodnictwa folii. Badania
chromatograficzne pokazały, że obniżanie się ciężaru cząsteczkowego Hyal spowodowane
było generowaniem w nim QDs, szczególnie w jego niżej cząsteczkowej frakcji. Generowanie
CdS było dla Hyal bardziej destruktywne.
Praca a2 opisuje jak w uwieńczony sukcesem sposób otrzymano nanometryczną
półprzewodnikową folię z ZnS i CdS w matrycy ze skrobi ziemniaczanej. Z powodu
zaangażowania grup fosforanowych tej skrobi jako centrów koordynacji, które zapobiegały
agregacji i kontrolowały wzrost QDs, ten polisacharyd okazał się skuteczną matrycą dla
nanocząstek.
Praca a3 pokazuje kropki kwantowe ZnS i CdS generowane w roztworach
hialuronianu sodu i żelach ze skrobi ziemniaczanej. Kropki te nie agregowały w trakcie
odparowania żeli do sucha. Nie stwierdzono oddziaływania tych QDs z matrycami
polisacharydowymi. W trakcie generowania CdS w żelu ze skrobi ziemniaczanej
zaobserwowano tworzenie się nanorurek z tego polisacharydu. Nanorurki te zawierały
w sobie nanokryształy CdS. Pokazano też, że żele ze skrobi ziemniaczanej są dobrą matrycą
dla nanocząstek srebra i złota chroniąc je przed agregacją.
W pracy a4 opisano przyjazną środowisku metodę otrzymywania nanokompozytów
ze skrobi dialdehydowej (DAS) jako matrycy zawierających cząstki nanosrebra (DAS/Ag)
i nanozłota (DAS/Au). DAS działała równocześnie jako czynnik redukujący. Spektroskopia w
zakresie UVVIS, elektronowa mikroskopia transmisyjna oraz dyfrakcja promieniowania
rentgenowskiego (XRD) potwierdziły powstawanie około 10 nm kulistych nanocząstek Ag
i Au wewnątrz tej matrycy. Właściwości termiczne kompozytów scharakteryzowano
za pomocą skaningowej kalorymetrii różnicowej, a ciężary cząsteczkowe łańcuchów
polisacharydowych oznaczono metodą chromatograficzną z zastosowaniem detektorów
refraktometrycznego i laserowego wielokątowego rozszczepienia światła (HPSEC-MALLS-RI).
Powstawanie kompozytów z nanosrebrem i nanozłotem wywoływało polimeryzację
-
Karen Khachatryan. Autoreferat w języku polskim. Załącznik 2
8
sieciującą cząsteczek DAS, co w znaczący sposób podnosiło ciężary cząsteczkowe łańcuchów
DAS tworzącej matrycę.
W pracy a5 przedstawiono generowanie QDs z CdS, ZnS, Ga2S3, CaS i Cs2S
w amylopektynie kukurydzianej. Wszystkie te QDs emitowały światło o długości fali od 460
(ZnS) i 475 (CdS) nm. Rozmiary QDs z Ga2S3 i CdS wynosiły odpowiednio 7–9 i 5–7 nm.
Pojedyncze QDs z ZnS miały 6–7 nm, ale łatwo one agregowały. QDs z CaS i Cs2S
występowały głównie jako agregaty o rozmiarach 30–100 nm. Nie stwierdzono istotnych
oddziaływań tych QDs z matrycą. Metoda ta w przypadku generowania QDs z CaS i Cs2S
okazała się mało skuteczna, gdyż substraty do ich generowania (azotany) hydrolizowały,
dochodziło wtedy do utleniania tego polisacharydu i powstawania odpowiednich soli.
W pracy a6 opisano wykorzystanie skrobi tapiokowej jako matrycy do generowania
QDs z ZnS i CdS jak również binarnych QDs ZnS/CdS oraz CdS/ZnS, tzn takich, w których jeden
ze składników tworzył rdzeń, a drugi otoczkę kropki. W matrycy znajdowały się one jako
nieagregujące nanokryształy o rozmiarach 3–10 nm. Pokazano, że za powstawanie QDs
odpowiada amylopektyna, a nie amyloza. Łączenie ZnS i CdS w binarne kropki powoduje
wzrost intensywności emisji bez zmiany długości fali emitowanego światła.
Wygodną i przyjazną środowisku metodę otrzymywania nanocząstek srebra i złota
w matrycy ze skrobi ziemniaczanej opisano w pracy a7. Spektroskopie UVVIS i FTIR oraz
transmisyjna mikroskopia elektronowa potwierdziły powstawanie kulistych nanocząstek tych
metali w tej matrycy. Skaningowa kalorymetria różnicowa pokazała, że kompozyt
z nanozłotem jest termicznie mniej trwały od kompozytu z nanosrebrem i w przeciwieństwie
do tego drugiego, choć wolniej, rozkłada się dwuetapowo. Nanosrebro przyspiesza
karbonizację nanokompozytu. Ciężary cząsteczkowe łańcuchów polisacharydowych
oznaczono metodą chromatograficzną z zastosowaniem detektorów refraktometrycznego
i laserowego wielokątowego rozszczepienia światła (HPSEC-MALLS-RI). Generowanie
nanosrebra wywołuje częściową depolimeryzację wyłącznie amylozowego składnika
polisacharydu, natomiast w trakcie generowania nanozłota depolimeryzuje nie tylko
amyloza, ale też amylopektyna.
W dalszej części badań wygenerowano QDs z ZnS, CdS, CaS i MgS w matrycy z
fosforanu diskrobiowego będącego syntetycznym polisacharydem anionowym (praca została
-
Karen Khachatryan. Autoreferat w języku polskim. Załącznik 2
9
przyjęta do druku i zostanie opublikowana na początku lipca 2016. Khachatryan, K.,
Khachatryan, G., & Fiedorowicz, M. (2016). Distarch Phosphate as a Matrix for Generation of
Quantum Dots. Polymers & Polymer Composites, 24(6), 387-393). W oparciu o analizę widm
FTIR, termogramów i wyników ze skaningowej kalorymetrii różnicowej można było
wykluczyć oddziaływanie QDs z matrycą. W trakcie generowania QDs z MgS, a w pewnym
stopniu też z CaS stanowiące ich substraty sole hydrolizowały, co przyczyniało się do
niszczenia matrycy polisacharydowej. Ciężary cząsteczkowe oraz promienie obrotu
powstających produktów z pozostałymi QDs nie zmieniały się w istotny sposób, co oznaczało,
że generowanie takich QDs miało w stosunku do polisacharydu stanowiącego matrycę
charakter zachowawczy. Elastyczność, plastyczność i lepkość żeli zawierających te QDs
znacząco się obniżały, a stabilność tych parametrów w czasie była taka sama jak dla
roztworów samego polisacharydu. Zastosowanie fosforanu diskrobiowego jako matrycy
istotnie zmieniało długość fali i intensywność emisji z QDs. Z takich kompozytów można było
otrzymywać trwałe na -amylolizę folie fotoluminescencyjne nadające się jako materiały
opakowaniowe dla żywności sygnalizujące jej świeżość.
Tabele 1 i 2 pokazują skutek wyboru danego polisacharydu jako matrycy
nanokompozytów w oparciu o długości fali emitowanego przez QDs światła oraz rozmiary
nanocząstek.
Tabela 1: Emisja z kropek kwantowych ZnS i CdS oraz rozmiary tych obiektów uzyskiwanych w
matrycach z różnych polisacharydów.
Polisacharyd matrycy Długość fali emisji [nm] Rozmiar nanocząstek [nm] ZnS CdS
Kwas hialuronowy 410 475 10-20 Skrobia ziemniaczana 320 450 10-20 Amylopektyna kukurydziana 460 475 5-7 Skrobia tapiokowa 330 450-500 3-10 Fosforan diskrobiowy 340 360 & 450 10-20
Tabela 2: Rozmiary cząstek nanosrebra i nanozłota w matrycach polisacharydowych.
Polisacharyd matrycy Rozmiar nanocząstki [nm]
NanoAg NanoAu
Skrobia dialdehydowa 10-15 8-10 Skrobia ziemniaczana 10-20 10-20
-
Karen Khachatryan. Autoreferat w języku polskim. Załącznik 2
10
Wnioski
1. Polisacharydy nadają się jako matryce, w których można strącać nanocząstki takie jak
nanometale I kropki kwantowe.
2. Właściwości powstających kompozytów takie jak wytrzymałość termiczna, sposób
rozkładu, rozkład mas cząsteczkowych, długość fali emisji i intensywność emisji oraz
właściwości samych nanoskładników takie jak rozmiary, kształty i polidyspersyjność
zależą od użytego polisacharydu.
3. Kluczowymi dla właściwości kompozytów są takie cechy polisacharydu jak charakter
obojętny bądź anionowy oraz czy jest to polisacharyd naturalny czy też chemicznie
modyfikowany.
4. Polisacharydy anionowe swoimi ośrodkami anionowymi odgrywającymi role centrów
koordynacji jonów metali, z których powstają nanocząstki, doskonale zapobiegają
agregacji nanocząstek i regulują ich wzrost.
5. Nanokompozyty z polisacharydów modyfikowanych chemicznie wykazują zwiększoną
odporność na działanie enzymów amylolitycznych dzięki czemu w trakcie ich
stosowania zapewniają zwiększoną trwałość elementów, np. folii z nich
sporządzonych.
6. W powstających z anionowych polisacharydów kompozytach nanocząstki bardzo
słabo oddziałują z polisacharydem tworzącym matrycę.
7. Zastosowanie polisacharydów jako ośrodka, w którym strąca się nanocząstki
umożliwia stosowanie nieszkodliwych dla środowiska chemikaliów. Tworzenie
kompozytów z udziałem polisacharydów jak i same kompozyty spełniają warunki
pozwalające zaliczyć je, jak i procesy do nich prowadzące, do przyjaznej środowisku
tzw. zielonej chemii (green chemistry).
-
Karen Khachatryan. Autoreferat w języku polskim. Załącznik 2
11
4. POZOSTAŁE OSIĄGNIĘCIA NAUKOWE
a) omówienie pozostałych osiągnięć naukowo-badawczych (artystycznych)
Studia wyższe ukończyłem w 1993 roku na Wydziale Chemii UJ w Krakowie, uzyskując
tytuł magistra chemii. Na ostatnim roku studiów zajmowałem się stereoselektywną syntezą
układów heterocyklicznych w reakcjach alkilowania i acylowania kompleksów niklu
pochodnej kwasu β–aminotiocynamonowego. Pozwoliła ona otrzymać szereg związków
heterocyklicznych z atomem azotu, między innymi pochodne tiazepiny i tiazolonu. Pracę
magisterską pt. „Reakcje alkilowania i arylowania kompleksu niklu pochodnej kwasu
β-aminotiocynamonowego” wykonałem pod kierunkiem dr hab. Barbary Zaleskiej. W wyniku
tych badań udało mi się przeprowadzić z wysoką wydajnością stereoselektywną syntezę
pochodnych tiazepiny i tiazolonu o potencjalnej aktywności biologicznej. Wyniki badań
zostały opublikowane w czasopismie Pharmazie1.
Po ukończeniu studiów podjąłem pracę w Katedrze Chemii Akademii Rolniczej
w Krakowie na stanowisku asystenta naukowo-dydaktycznego pod kierownictwem Prof. dr
hab. Piotra Tomasika, gdzie oprócz licznych zajęć dydaktycznych brałem czynny udział
w badaniach. Jeden z kierunków badań stanowiła synteza układów heterocyklicznych
wykazujących niebieską fluorescencję w roztworze i fazie stałej. W trakcie pierwszych 7 lat
pracy w Katedrze brałem udział w trzech projektach badawczych finansowanych przez
Komitet Badań Naukowych.
Na początku swojej pracy zajmowałem się głównie pochodnymi pirydyny. Przez
termiczny rozkład kwasu aminopikolinowego i jego soli zamierzałem opracować dogodną
metodę syntezy pochodnych diaminobipyrydylu, jako że związek ten wzbudzał
zainteresowanie ze względu na jego optyczne właściwości emisyjne. Otrzymane wyniki
1 Zaleska, B., Cież, D., Winnik, W., & Chaczatrian, K. (1995). Synthesis of 5-substituted thiazolidine-4-one
derivatives. Pharmazie 50 (8), 537-540.
-
Karen Khachatryan. Autoreferat w języku polskim. Załącznik 2
12
zostały opublikowane w czasopismach Polish Journal of Chemistry2 i Monatshefte für
Chemie3.
W następnych latach zacząłem zajmować się pochodnymi pirazolo[3,4-b]chinolin,
ponieważ układ ten wykazywał silną fluorescencję w roztworze i fazie stałej. Moim głównym
celem było opracowanie możliwie najmniej skomplikowanych metod syntezy wyżej
wymienionych połączeń z zastosowaniem jak najprostszych substancji wyjściowych,
pozwalających na otrzymywanie pirazolo[3,4-b]chinolin w razie potrzeby nawet na skalę
przemysłową. Ponadto, zamierzałem ustalić zależności między absorpcją takich związków
i ich emisją w roztworach i w ciele stałym. Udało mi się opracować szereg nowych metod
syntezy pochodnych pirazolo[3,4-b]chinoliny, które jednocześnie były na tyle uniwersalne że
pozwalały dowolnie modyfikować podstawniki w pierścieniu macierzystym. Wielkim
sukcesem zakończyła się próba zastosowania pola mikrofalowego do syntezy pochodnych
pirazolochinolin. Pozwoliło to znacznie przyspieszyć syntezę, jednocześnie wywierając
dodatni wpływ na wydajność oraz czystość otrzymanych produktów. Przeprowadzone
badania pozwoliły skorygować błędne dane w literaturze chemicznej, dotyczące reakcji
arylidenopirazoli z aminami aromatycznymi, wyjaśniły wpływ podstawników oraz
rozpuszczalnika na przesunięcie pasm absorpcji i emisji oraz na wydajności kwantowe emisji
w widmach różnych serii 1H-pirazolo[3,4-b]chinolin.
Za pomocą opracowanych metod zsyntetyzowałem ponad dwieście nowych
pochodnych pirazolo[3,4-b]chinolin. Na podstawie wybranych związków skonstruowano
komórki elektroluminescencyjne. Część tych wyników została opublikowana (Journal of
Fluorescence4,5 i Arkivoc6,7) a jedna z metod syntezy pirazolo[3,4-b]chinolin została
opatentowana8.
2 Baran, W., Chaczatrian, K., Tomasik, P., & Araki, K. (1995). Metal Derivatives of 6-Aminopicolinic Acid and
their decompositions. Polish Journal of Chemistry 69 (9), 1245-1249 3 Kowalczyk, B., Baran, W., & Chaczatrian, K. (1998). Thermal properties of metal derivatives of 6-
aminopicolinic acid. Monatshefte für Chemie/Chemical Monthly, 129(5), 473-480. 4 Rechthaler, K., Rotkiewicz, K., Danel, A., Tomasik, P., Khatchatryan, K., & Köhler, G. (1997). Emissive
properties and intramolecular charge transfer of pyrazoloquinoline derivatives. Journal of Fluorescence, 7(4), 301-309. 5 Parusel, A. B., Rechthaler, K., Piorun, D., Danel, A., Khatchatryan, K., Rotkiewicz, K., & Köhler, G. (1998).
Fluorescence properties of donor–acceptor-substituted pyrazoloquinolines. Journal of Fluorescence, 8(4), 375-387.
-
Karen Khachatryan. Autoreferat w języku polskim. Załącznik 2
13
Niektóre z opisywanych wyników stanowiły podstawę do mojej pracy doktorskiej
pt. "Nowe luminofory pirazolochinolinowe na potrzeby optoelektroniki", którą obroniłem
w roku 2002 na Wydziale Chemii UJ w Krakowie.
Po obronie pracy doktorskiej kontynuowałem badania dotyczące wpływu różnych
podstawników na właściwości fizykochemiczne pirazolo[3,4-b]chinolin. Otrzymane wyniki
zostały opublikowane w czasopismach Polish Journal of Chemistry9,10, Polimery11 oraz Optics
communications12.
W poszukiwaniu nowych alternatywnych związków wykazujących emisję w roztworze
i w ciele stałym, zwróciłem uwagę na związki nieorganiczne (kropki kwantowe), które
również charakteryzują się dobrymi parametrami emisyjnymi oraz wysokimi wydajnościami
kwantowymi. Większość znanych metod syntezy kropek kwantowych opierała sie na
syntezie w różnych rozpuszczalnikach i polimerach organicznych z zastosowaniem
odpowiednich surfaktantów. Skupiłem się głównie na naturalnych biopolimerach,
a szczególnie na polisacharydach. W latach 2009 - 2012 przeprowadziłem badania nad
otrzymywaniem kropek kwantowych w wielu różnych polisacharydach w ramach projektu
Narodowego Centrum Badań i Rozwoju (PBR VI . N R12 0015 06/2009) „Nanosensory do
monitorowania zawartości, stanu świeżości i zawilgocenia żywności w opakowaniach
foliowych".
Kontynuując tematykę wymienioną w punkcie 3 (Wskazanie osiągnięcia naukowego)
przeprowadziłem badania otrzymywania biokompozytów, elastycznych folii hydrożelowych
oraz hydrożeli na bazie kompleksów polisacharydów z aminokwasami lub lipidami
6 Danel, A., Chaczatrian, K., & Tomasik, P. (2000). Microwave-assisted, facile route to 1H-pyrazolo [3, 4-b]
quinolines. Arkivoc, 1, 51-57. 7 Chaczatrian, K., Chaczatrian, G., Danel, A., & Tomasik, P. (2001). The synthesis of 4-aryl-1H-pyrazolo [3, 4-b]
quinolines by cyclization of 4-arylidenepyrazolin-5-ones with anilines. Arkivoc, 6, 63-69. 8 Gohar Chaczatrian, Karen Chaczatrian, Andrzej Danel, Piotr Tomasik. Patent PL 195700 B1 - Sposób
wytwarzania 1H-pirazolo[3,4-b]chinoliny i jej pochodnych, zwłaszcza 4-arylo podstawionych pochodnych związku macierzystego. 9 Chaczatrian, K., Chaczatrian, G., Danel, A., & Tomasik, P. (2003). A facile synthesis of 4-aryl-1H-pyrazolo [3, 4-
b] quinolines. Polish journal of chemistry, 77(9), 1141-1147 10
Khachatryan, K., Boszczyk, W., & Tomasik, P. (2005). Optical properties of some 4-aryl-1H-pyrazolo [3, 4-b] quinolines. Polish journal of chemistry, 79(10), 1645-1657. 11
Gondek, E., Sanetra, J., Armatys, P., Nizioł, J., Chaczatrian, K., & Danel, A. (2004). New pyrazoloquinolines and their application in organic light-emitting diodes with poly (N-vinylcarbazole) matrix. Polimery, 49(3), 163-167. 12
Ozga, K., Gondek, E., Danel, A., & Chaczatrian, K. (2004). Optical poling of oligoether acrylate photopolymers doped by 1-H-pyrazolo [3, 4-b] quinolines derivative chromophores. Optics communications, 231(1), 437-446.
-
Karen Khachatryan. Autoreferat w języku polskim. Załącznik 2
14
zawierających nanosrebro, srebro jonowe oraz kropki kwantowe, głównie siarczki cynku
i kadmu. Aminokwasy oraz lipidy wprowadzono w celu poprawienia wybranych właściwości
fizykochemicznych oraz otrzymywaniu produktów biokompatybilnych w celu zastosowania w
przemyśle farmaceutycznym, spożywczym (opakowania inteligentne i aktywne). Okazało się,
że dodatek aminokwasów, w szczególności aminokwasów siarkowych (cysteina, metionina)
znacznie poprawia właściwości emisyjne otrzymanych kompozytów zawierających siarczki
kadmu i cynku, co wynikało z dodatkowej stabilizacji nanocząstek przez grupy -SH.
Otrzymane kompozyty mogą z powodzeniem być stosowane jako sensory do wykrywania
kationów niektórych metali (np. Ag+, Mn2+). Nieznaczne ilości tych metali wywoływały
znaczne przesunięcia pasma oraz drastyczne zmiany w intensywności emisji. Wyniki zostały
zaprezentowane na konferencji międzynarodowej „Bioinspired molecular assemblies as
protective and delivery systems” w Orléanie (Francja) w 2015 roku.
Przeprowadzono również badania nad zastosowaniem nanosrebra otrzymywanego
w skrobi ziemniaczanej jako fungicydu do ochrony roślin w uprawach polowych.
Przedstawiono aktywność biologiczną użytych w różnych stężeniach nanocząstek
w porównaniu z aktywnością fungicydów komercyjnych. Wyniki tych badań opublikowano
w czasopiśmie Przemysł Chemiczny13.
W ramach poszukiwania nowych alternatywnych metod, opracowano metodę
syntezy nanosrebra bez udziału toksycznych reduktorów (takich jak hydrazyna, borowodorek
sodu) w hydrożelach kwasu hialuronowego z lipidami, gdzie jako czynnika redukującego
użyto cukrów redukujących (D-(+)-ksylozy). Przeprowadzono dokładne badania
fizykochemiczne otrzymanych kompozytów oraz zbadano właściwości bakteriostatyczne.
Otrzymane wyniki opublikowano w czasopiśmie Carbohydrate Polymers14.
Kolejnym tematem, którym się zajmowałem w ostatnich latach, to oczyszczanie oraz
funkcjonalizacja wielościennych nanorurek węglowych (MWCNT). Badania te
przeprowadziłem w ramach projektu Narodowego Centrum Badań i Rozwoju (Inicjatywa
technologiczna I - nr KB/72/13447/IT1-B/U/08) "Badania w zakresie opracowania technologii 13
Sawinska, Z., Khachatryan, K., Sobiech, L., Idziak., R. and Kosiada, T. (2014) Use of Silver Nanoparticles as a Fungicide. Przemysl Chemiczny, 93, 1472-1474. 14
Khachatryan, G., Khachatryan, K., Grzyb, J., & Fiedorowicz, M. (2016). Formation and properties of hyaluronan/nano Ag and hyaluronan-lecithin/nano Ag films. Carbohydrate polymers. doi: 10.1016/j.carbpol.2016.05.104.
-
Karen Khachatryan. Autoreferat w języku polskim. Załącznik 2
15
karboksylowania i hydroksylowania nanorurek węglowych do zastosowań w inżynierii
materiałowej, z zastosowaniem ciśnieniowego reaktora mikrofalowego". Moim zadaniem
było opracować nowe metody funkcjonalizowania oraz oczyszczania surowych
wielościennych nanorurek węglowych. Opierając się na doświadczeniu w przeprowadzaniu
reakcji organicznych w polu mikrofalowym, w tym przypadku również zdecydowałem się
wykorzystać pole mikrofalowe do uzyskania stawianych celów. Dotychczas znane metody
oczyszczania nanorurek węglowych opierały się na wielogodzinnym gotowaniu surowych
nanorurek w stężonym kwasie azotowym (V). Metoda ta była dość skuteczna, jednak
kosztowna i czasochłonna. Poza tym duży problem stanowiło usunięcie nadmiaru kwasu
(zobojętnianie) lub innych trudno usuwalnych utleniaczy, które zanieczyszczały końcowy
produkt. Zastosowanie pola mikrofalowego okazało się doskonałym rozwiązaniem.
Opracowana metoda pozwoliła, bez wstępnego oczyszczania, przeprowadzić funkcjonalizację
(wprowadzenie grup karboksylowych -COOH oraz hydroksylowych -OH) wielościennych
nanorurek węglowych stosując różne kwasy mineralne, takie jak np.: kwas azotowy(V), kwas
chlorowy(VII), kwas siarkowy (VI) oraz perhydrol i czterochlorek węgla. Otrzymane produkty
scharakteryzowano za pomocą widm FTIR, Ramana oraz przeprowadzono oznaczanie
ilościowe grup karboksylowych i hydroksylowych za pomocą mikrotitratora Cerko.
Otrzymane wyniki zostały opublikowane w czasopiśmie Physica Status Solidi (a)15 oraz
opatentowane16.
Do chwili obecnej jestem współautorem 17 prac w czasopismach znajdujących się
w bazie Journal Citation Raports (JCR), 4 prac w czasopismach naukowych
międzynarodowych, 2 rozdziałów monografii, 1 pracy w materiałach konferencyjnych
indeksowanych w Web of Science, 2 patentów oraz 43 prac wydanych w materiałach
konferencyjnych i pokonferencyjnych.
Publikacje, których jestem współautorem były cytowane 151 razy (141 - bez
autocytowań) według bazy Scopus, 97 razy (91 - bez autocytowań) według bazy Web of
Science i 188 razy według Google Scholar. Współczynnik h (Hirsch index) w wymienionych
15
Luberda‐Durnaś, K., Nieznalska, M., Mazurkiewicz, M., Małolepszy, A., Khachataryan, G., Khachataryan, K., ... & Stobinski, L. (2011). Studies of Fe‐binding sites within multiwall carbon nanotubes using Mössbauer spectroscopy. physica status solidi (a), 208(8), 1796-1800. 16
L. Stobiński, P. Tomasik, K. Khachatryan, G. Khachatryan, O. Michalski . Patent PL 216601 B1 - Sposób modyfikowania nanorurek węglowych zwłaszcza wielościennych.
-
Karen Khachatryan. Autoreferat w języku polskim. Załącznik 2
16
bazach wynosi odpowiednio 7, 6 i 10. Sumaryczny impact factor według listy Journal Citation
Reports (JCR), zgodnie z rokiem opublikowania wynosi 19,722, a ilość punktów według listy
MNiSW z dnia 23 grudnia 2015 r. oraz Rozporządzenia MNiSW z dnia 13 lipca 2012 r. wynosi
540.
W trakcie swojej działalności naukowo-badawczej brałem czynny udział w wielu
konferencjach krajowych i zagranicznych:
1. Zjazdy Polskiego Towarzystwa Chemicznego w latach 1994, 1996, 1997, 1998, 1999
i 2005.
2. Winter School on Coordination Chemistry, w latach 1994, 1995 i 2006. Karpacz.
3. Nowe kierunki w syntezie wielopierścieniowych układów heterocyklicznych, w roku
1995 i 1997, Kraków.
4. XVIII th International Conference on Photochemistry, 1997. Warszawa.
5. XV International Starch Convention, June 2008. Kraków.
6. Modern physics and its applications, May 28–29, 2009. Kraków.
7. Starch Update 2009: The 5th International Conference on Starch Technology. 24 - 25
September 2009.Queen Sirikit National Convention Center, Bangkok, Tajlandia.
8. XVIII International Starch Convention Cracow – Moscow, 2010, June 21-25, 2010.
Kraków.
9. E-MRS 2010 Fall Meeting, Sept. 13-17, 2010. Warszawa.
10. ICCE-18. The Eighteenth International Conference on Composites or Nano
Engineering Anchorage, July 4-10, 2010, Alaska, Stany Zjednoczone.
11. Starch Update 2011: The 6th International Conference on Starch Technology. 13 - 14
February 2012. Centara Grand at Central Plaza Ladprao Bangkok, Tajlandia.
12. Międzynarodowe Seminarium Naukowo Techniczne „Chemistry for Agriculture”. 1-4
grudnia 2013, Karpacz.
13. Bioinspared Molecular Assemblies as Protective and Delivery Systems, 7-9 September
2015. Centre Universitaire International pour la Recherche 1, rue Dupanloup,
Orléans, Francja.
-
Karen Khachatryan. Autoreferat w języku polskim. Załącznik 2
17
W trakcie swojej pracy zawodowej uczestniczyłem w realizacji następujących
projektów badawczych:
1. Grant KBN 3 1074 91 01, „Nowe związki heterocykliczne” - wykonawca, zakończony
w 1994r.
2. Grant KBN 8 T11B 005 10, „Związki o niebieskiej fluorescencji w fazie stałej dla diod
elektroluminescencyjnych” - wykonawca, zakończony w 1998 roku.
3. Grant KBN 8 t11B 075 18. „ Układy elektroluminescencyjne na bazie polimerów
heterocyklicznych” - wykonawca, zakończony w roku 2002.
4. Grant KBN 3 T11B 074 26, „Materiały elektroluminescencyjne oparte na
modyfikowanych polisilanach i modifikowanym poli(N-winylokarbazolu) oraz
chromoforach z rodziny pirazolochinolin” - wykonawca, zakończony w roku 2007.
5. Projekt Narodowego Centrum Badań i Rozwoju (PBR VI) N R12 0015 06/2009 -
„Nanosensory do monitorowania zawartości, stanu świeżości i zawilgocenia żywności
w opakowaniach foliowych „ - główny wykonawca w latach 2009-2012.
6. Projekt Narodowego Centrum Nauki N N313 265936 – „Hydroliza celulozy z udziałem
aktywowanych widzialnym światłem liniowo spolaryzowanym enzymów
cellulolitycznych dostępnych komercyjnie oraz izolowanych z mikroorganizmów”
główny wykonawca w latach 2009-2012.
7. Projekt KB/72/13447/IT1-B/U/08 Narodowego Centrum Badań i Rozwoju
(Przedsięwzięcie Ministra Nauki i Szkolnictwa Wyższego „Inicjatywa Technologiczna”) -
"Badania w zakresie opracowania technologii karboksylowania i hydroksylowania
nanorurek węglowych do zastosowań w inżynierii materiałowej, z zastosowaniem
ciśnieniowego reaktora mikrofalowego" - wykonawca, 2009 r.
Oprócz pracy naukowej brałem i biorę aktywny udział w pracach organizacyjnych
Instytutu i Wydziału, od pierwszych lat pracy opiekuję się sprzętem naukowo-badawczym
(FTIR i UV). W roku 2009 uruchomiłem także nowy spektofluorymetr HITACHI F-7000 oraz
wagosuszarkę zintegrowaną z suszarką próżniową, niezbędne do realizacji projektu
Narodowego Centrum Badań i Rozwoju. W roku 2008 i 2010 brałem aktywny udział
-
Karen Khachatryan. Autoreferat w języku polskim. Załącznik 2
18
w organizowaniu międzynarodowej konferencji "International Starch Convention",
utworzyłem, redagowałem i administrowałem internetową stronę konferencji.
Od początku swojej kariery naukowo-dydaktycznej starałem się wykorzystać
nowoczesne technologie do usprawnienia i ułatwienia procesu dydaktycznego.
W początkowych latach stosowałem własne rozwiązania komputerowe do kontaktu ze
studentami i udostępnienia materiałów dydaktycznych. W 2003 roku napisałem projekt
naukowo-dydaktyczny pt. "Przyjazna Chemia" w celu stworzenia platformy edukacyjnej dla
studentów UR i otrzymałem stypendium z Rektorskiego Funduszu Stypendialnego na
realizację projektu. Strona funkcjonowała przez kilka następnych lat. W kolejnych latach
brałem udział w projektach i szkoleniach dotyczących tworzenia e-learningowych platform
edukacyjnych (Szkolenie w SGGW, 09-10 maja 2009; Program unowocześnienia kształcenia
w SGGW dla zapewnienia konkurencyjności oraz wysokiej kompetencji absolwentów - 2010;
Aktywizujące metody nauczania z wykorzystaniem narzędzi informatycznych - Kraków,
2014). W erze portali społecznościowych większość studentów woli mieć dostęp do
informacji bez zakładania dodatkowych kont, więc obecnie do udostępnienia materiałów
dydaktycznych i uzyskania informacji zwrotnej od poszczególnych grup studenckich
wykorzystuję ogólnodostępne i darmowe rozwiązania Google-a (dokumenty Google, dysk
Google).
W roku 2009 opracowałem program oraz prowadziłem zajęcie (seminarium
i ćwiczenia laboratoryjne) z nanotechnologii dla międzywydziałowego kierunku
Biotechnologia. W roku 2012 opracowałem program chemii dla nowo utworzonego
anglojęzycznego kierunku "Agriculture" na Wydziale Rolniczo-Ekonomicznym.
Obecnie jestem członkiem Wydziałowej Komisji ds. Remontów i Inwestycji. Od roku
2016 jestem także członkiem Rady Wydziału Technologii Żywności UR jako przedstawiciel
pracowników naukowo-dydaktycznych.
-
Karen Khachatryan. Autoreferat w języku polskim. Załącznik 2
19
5. TABELARYCZNE ZESTAWIENIE DOROBKU NAUKOWEGO L.p. Nazwa czasopisma Liczba
publikacji Rok
publikacji Punktacja
według roku publikacji
Punktacja aktualna
IF MNiSW* IF
Publikacje naukowe w czasopismach znajdujących się w bazie Journal Citation Reports
1 Pharmazie 1 1995 0,466 15 1,052
2 Polish Journal of Chemistry 1 1995 0,422 - / 35**
- / 3,065**
3 Journal of Fluorescence 1 1997 - 25 1,927
4 Monatshefte für Chemie 1 1998 0,563 25 1,222
5 Journal of Fluorescence 1 1998 - 25 1,927
6 Arkivoc 1 2000 - 20 1,165
7 Arkivoc 1 2001 - 20 1,165
8 Polish journal of chemistry 1 2003 0,515 - / 35**
- / 3,065**
9 Polimery 1 2004 0,676 15 0,633
10 Optics communications 1 2004 1,581 25 1,449
11 Polish journal of chemistry 1 2005 0,513 - / 35**
- / 3,065**
12 Journal of Alloys and Compounds
1 2009 2,135 35 2,999
13 Physica Status Solidi (a) 1 2011 1,463 25 1,616
14 Carbohydrate Polymers 1 2013 3,916 40 4,074
15 Journal of Alloys and Compounds
1 2014 2,999 35 2,999
16 Przemysl Chemiczny 1 2014 0,399 15 0,399
17 Carbohydrate polymers 1 2016 4,074 40 4,074
Suma 17 19,722 360/465 26,701 / 35,896
Materiały konferencyjne indeksowane przez Web of Science
18 Physica Status Solidi (c) 1 2011 - 15 -
Suma 1 - - 15 -
Udzielone patenty międzynarodowe i krajowe
19 PL 195700 B1 1 2007 - 25 -
20 PL 216601 B1 1 2014 - 25 -
Suma 2 - 50 -
Inne
21 World Journal Of Engineering 2 2009 - - -
22 Journal of Materials Science and Chemical Engineering
1 2015 - - -
23 Journal of Materials Science and Chemical Engineering
1 2016 - - -
24 Rozdziały monografii 2 2008/11 - 10 -
25 Doniesienia opublikowane w materiałach konferencyjnych
43 - - - -
Suma 49 - - 10 -
Suma 69 19,722 435 / 540
26,701 / 35,896
* Punkty MNiSW wg listy z dnia 23 grudnia 2015 r. oraz Rozporządzenia MNiSW z dnia 13 lipca 2012 r.
** W roku
2010 Polskie Towarzystwo Chemiczne przyłączył się do konsorcjum ChemPubSoc Europe i stał się
współzałożycielem European Journal of Organic Chemistry i European Journal of Inorganic Chemistry.