Katedras mācībspēki piedalās dažādu studiju kursu realizācijā – Vispārīgā ķīmija, Fizikālā ķīmija, Kinētika un katalīze, Atomu un molekulu struktūra, Rentgenmetodes ķīmijā, Datu apstrādes metodes ķīmijā, Hromatogrāfija u.c. Vairāki no mācību spēkiem ir Latvijas Zinātņu akadēmijas eksperti attiecīgajās ķīmijas un fizikas nozarēs.

Vārds Uzvārds Amats

Agris Bērziņš

Katedras vadītājs
Andris Actiņš Profesors
Liāna Orola

Asociētā profesore

Elīna Pajuste Asociētā profesore
Guntars Vaivars Asociētais profesors
Ilva Nakurte Docente
Māra Feldmane

Lektore, pētniece, PhD studente

Artis Kons Vadošais pētnieks
Antons Podjava Vadošais pētnieks
Toms Rēķis Pētnieks
Kristaps Saršūns Pētnieks, PhD students
Aina Semjonova

Pētniece, PhD studente

Aija Trimdale-Deksne

Pētniece, ķīmiķe

Valda Valkovska

Pētniece, lektore, PhD studente

Marta Kāne Ķīmiķe
Zane Čerpakovska Ķīmiķe, PhD studente
Juris Kostjukovs Ķīmiķis
Aldis Zekunde  Ķīmiķis
Kaspars Meijers Ķīmiķis
Anita Kalniņa

Laboratorijas darbu vadītāja

Artūrs Šilaks

PhD students

   

Organisko cietvielu kristālisko fāžu veidošanās, fizikālo īpašību, pārvērtību, struktūras un kristalizācijas procesa pētījumi

Strukturāli līdzīgu savienojumu atšķirīgu cieto formu daudzveidību izraisošo faktoru identificēšana

Tiek pētīti strukturāli līdzīgi farmaceitiskie savienojumi un modeļvielas, identificējot faktorus, kas izraisa šo savienojumu atšķirīgu tieksmi veidot solvātus, hidrātus un polimorfus. Tiek izmantota detalizēta kristālisko struktūru analīze, iekšmolekulārās un starpmolekulārās enerģijas aprēķini un analīze, izvēlēto kristālu formu iegūšanas apstākļu noteikšana un asociācijas šķīdumā pētījumi, izmantojot spektroskopiskās metodes un molekulārās dinamikas simulācijas.

Trimdale-Deksne, A., Kons, A., Orola, L., Mishnev, A., Stepanovs, D., Mazur, L., Skiba, M., Dudek, M.K., Fantozzi, N., Virieux, D., Colacino, E., Bērziņš, A. Crystallographic and Computational Analysis of the Solid-Form Landscape of Three Structurally Related Imidazolidine-2,4-dione Active Pharmaceutical Ingredients: Nitrofurantoin, Furazidin, and Dantrolene. Cryst. Growth Des. 2023, 23, (2), 930–945. DOI: 10.1021/acs.cgd.2c01142

Bērziņš, A., Semjonova, A., Actiņš, A., Salvalaglio, M. Speciation of Substituted Benzoic Acids in Solution: Evaluation of Spectroscopic and Computational Methods for the Identification of Associates and Their Role in Crystallization. Cryst. Growth Des. 2021, 21, (9), 4823–4836. DOI: 10.1021/acs.cgd.0c01605

Trimdale, A., Mishnev, A., Bērziņš, A. Combined Use of Structure Analysis, Studies of Molecular Association in Solution, and Molecular Modelling to Understand the Different Propensities of Dihydroxybenzoic Acids to Form Solid Phases. Pharmaceutics 2021, 13, (5), 734. DOI: 10.3390/pharmaceutics13050734

Bērziņš, A.; Zvaniņa, D.; Trimdale, A. Detailed analysis of packing efficiency allows rationalization of solvate formation propensity for selected structurally similar organic molecules. Cryst. Growth Des. 2018, DOI: 10.1021/acs.cgd.7b01457


Farmaceitiski aktīvo savienojumu kristālisko formu veidošanos, fāžu pāreju mehānismu un kristālisko formu stabilitāti ietekmējošo faktoru noteikšana

Tiek pētīti farmaceitiskie savienojumi, kas veido lielu skaitu polimorfu, hidrātu un solvātu, lai identificētu un racionalizētu šo kristālisko formu veidošanos, novēroto fāžu pāreju mehānismu un šo kristālisko formu stabilitāti nosakošos faktorus. Lai to sasniegtu, tiek izmantots kristālisko formu skrīnings, kristālisko struktūru analīze ar dažādām kristalogrāfiskās analīzes un aprēķinu ķīmijas programmām un pieejām un kristālisko formu stabilitātes un fāžu pāreju eksperimentāla raksturošana.

Orola, L., Mishnev, A., Stepanovs, D., Bērziņš, A. Crystallographic Study of Solvates and Solvate Hydrates of an Antibacterial Furazidin. Cryst. Growth Des. 2023, 23, (2), 873–884 DOI: 10.1021/acs.cgd.2c01114

Kons, A., Mishnev, A, Mukhametzyanov, T.A., Buzyurov, A.V., Lapuk, S.E., Bērziņš, A. Hexamorphism of Dantrolene: Insight into the Crystal Structures, Stability, and Phase Transformations. Cryst. Growth Des. 2021, 21, (2), 1190–1201. DOI: 10.1021/acs.cgd.0c01508

Bērziņš, A., Kons, A., Saršūns, K., Belyakov, S., Actiņš, A. On the rationalization of formation of solvates: experimental and computational study of solid forms of several nitrobenzoic acid derivatives. Cryst. Growth Des. 2020, 20, (9), 5767–5784 DOI: 10.1021/acs.cgd.0c00331

Kons, A., Bērziņš, A., Actiņš, A., Rekis, T., van Smaalen, S., Mishnev, A. Polymorphism of R-Encenicline Hydrochloride: Access to the Highest Number of Structurally Characterized Polymorphs Using Desolvation of Various Solvates. Cryst. Growth Des. 2019, 19, (8), 4765-4773. DOI: 10.1021/acs.cgd.9b00648


Piedevu lietošanas iespēju kristalizācijā iegūtās polimorfās formas kontrolei izpēte

Tiek pētīts kristalizācijas process piedevu klātbūtnē, meklējot apstākļus, kādos iespējams nodrošināt farmaceitiski aktīvo savienojumu un modeļsavienojumu kristalizācijā iegūtās polimorfās formas kontroli. Tiek identificēta vispiemērotākā piedeva, šķīdinātājs, kristalizācijas pieeja un apstākļi, kas selektīvi nodrošina noteiktas polimorfās formas veidošanos. Tiek pētīts piedevu nodrošinātas kristalizācijas kontroles mehānisms, izmantojot kristalogrāfisko analīzi, datormodelēšanas rīkus un kristālu formu īpašību un fāžu pāreju izpēti.

Bērziņš, A., Trimdale-Deksne, A., Belyakov, S., ter Horst, J.H. Switching nitrofurantoin polymorphic outcome in solvent mediated phase transformation and crystallization using solvent and additives. 2022. DOI: 10.26434/chemrxiv-2022-cdl0z

Semjonova, A., Bērziņš, A. Surfactant Provided Control of Crystallization Polymorphic Outcome and Stabilization of Metastable Polymorphs of 2,6-Dimethoxyphenylboronic Acid. Crystals 2022, 12, 1738. DOI: 10.3390/cryst12121738

Semjonova, A., Bērziņš, A. Controlling the Polymorphic Outcome of 2,6-Dimethoxybenzoic Acid Crystallization Using Additives. Crystals 2022, 12, 1161. DOI: 10.3390/cryst12081161


Cieto šķīdumu veidošanās molekulāros kristālos izpēte

Tiek pētīti molekulāru kristālu veidoti cietie šķīdumi, pētot cieto šķīdumu veidošanos, struktūru un īpašības. Pētījumi tiek veikti trīs virzienos: 1) tiek identificēti faktori, kas kontrolē cieto šķīdumu veidošanos starp strukturāli līdzīgām farmaceitiski aktīvām vielām un modeļsavienojumiem, konstruējot fāžu diagrammas un izmantojot struktūras analīzi, kā arī kvantu ķīmiskos aprēķinus, lai racionalizētu novērojumus, 2) tiek pētīti cietie šķīdumi, kas dod iespēju veikt smalku pētāmās fāzes izvēlētu īpašību, piem., luminiscences īpašību, modificēšanu, un 3) tiek pētīta cieto šķīdumu veidošanās starp izvēlētu farmaceitiski aktīvo savienojumu enantiomēriem, lai izprastu šo savienojumu kristalizācijas īpatnības.

Saršūns, K., Bērziņš, A. Experimental and Computational Investigation of Benperidol and Droperidol Solid Solutions in Different Crystal Structures. Cryst. Growth Des. 2023, 23, (2), 1133-1144. DOI: 10.1021/acs.cgd.2c01269

Saršūns, K., Kemere, M., Karziņins, A., Klimenkovs, I., Bērziņš, A., Sarakovskis, A., Rekis, T. Fine-Tuning Solid State Luminescence Properties of Organic Crystals via Solid Solution Formation: The Example of 4-Iodothioxanthone–4-Chlorothioxanthone System. Crystal Growth & Design 2022, 22, (8), 4838-4844. DOI: 10.1021/acs.cgd.2c00313

Saršūns, K., Bērziņš, A., Rekis, T. Solid Solutions in the Xanthone–Thioxanthone Binary System: How Well Are Similar Molecules Discriminated in the Solid State? Cryst. Growth Des. 2020, 20, (12), 7997–8004. DOI: 10.1021/acs.cgd.0c01241

Rekis, T. Crystallization of chiral molecular compounds: what can be learned from the Cambridge Structural Database?, Acta Cryst. B 2020, 76, 307-315. DOI: 10.1107/S2052520620003601

Rekis, T., Bērziņš, A. On the structural aspects of solid solutions of enantiomers: an intriguing case study of enantiomer recognition in the solid state. CrystEngComm 2018, 20, 6909-6918. DOI: 10.1039/C8CE01245H

Rekis, T.; Bērziņš, A.; Sarceviča, I.; Kons, A.; Balodis, M.; Orola, L.; Lorenz, H.; Actiņš, A. A Maze of Solid Solutions of Pimobendan Enantiomers: An Extraordinary Case of Polymorph and Solvate Diversity. Cryst. Growth Des. 2018, 18, (1), 264–273. DOI: 10.1021/acs.cgd.7b01203


Hromatogrāfiski dabasvielu un bioanalītisko paraugu pētījumi un metožu izstrāde šādu paraugu analīzei

Hromatogrāfisko metožu izstrāde un lietošana dabasvielu un bioanalītisko paraugu sastāva noteikšanai

Mažylytė, R.; Kaziūnienė, J.; Orola, L.; Valkovska, V.; Lastauskienė, E.; Gegeckas, A.  Phosphate Solubilizing Microorganism Bacillus sp. MVY-004 and its Significance for Biomineral Fertilizers’ Development in Agrobiotechnology. Biology 2022, 11, 2, 254. DOI: 10.3390/biology11020254

Ramata-Stunda, A.; Petriņa, Z.; Valkovska, V.; Borodušķis, M.; Gibnere, L.; Gurkovska, E. Nikolajeva, V.  Synergistic Effect of Polyphenol-Rich Complex of Plant and Green Propolis Extracts with Antibiotics against Respiratory Infections Causing Bacteria. Antibiotics 2022, 11, 2, 160. DOI: 10.3390/antibiotics11020160

Ramata-Stunda, A.; Valkovska, V.; Borodušķis, M.; Livkiša, D.; Kaktiņa, E.; Silamiķele, B.; Borodušķe, A.; Pentjušs, A.; Rostoks, N. Development of metabolic engineering approaches to regulate the content of total phenolics, antiradical activity and organic acids in callus cultures of the highbush blueberry (Vaccinium corymbosum), Agron. Res. 2020, 18, 1860-1872. DOI: 10.15159/ar.20.054


Krāsasugu fitoķīmiskais sastāvs un to izmantošana dzijas krāsošanā

Valkovska, V.; Orola L. Characterization of Pigments from "Malus domestica" Leaves for Wool Dyeing. Key Eng. Mater., 2021, 850, 63-68. 10.4028/www.scientific.net/KEM.903.63

Batarāga, A.; Valkovska, V. Phytochemical Profile of Chokeberry (Aronia melanocarpa). Key Eng. Mater. 2020, 850, 184-189. 10.4028/www.scientific.net/KEM.850.184

 


Hromatogrāfijas un cietfāžu ekstrakcijas sorbentu izstrāde specifisku bioanalītisko paraugu analīzei

Podjava, A., Šilaks, A. Synthesis and sorptive properties of molecularly imprinted polymer for simultaneous isolation of catecholamines and their metabolites from biological fluids. J. Liq. Chromatogr. Relat. Technol. 2021, 44, (3-4), 181-188. DOI: 10.1080/10826076.2021.1874980

Podjava, A., Šilaks, A. Study of chromatographic properties of catecholamines and their acidic metabolites using novel molecularly imprinted polymers as stationary phases. Key Eng. Mater. 2021, 903, 15-21. DOI: 10.4028/www.scientific.net/KEM.903.15


Jonus vadošās polimēru kompozītu membrānas ar jonu šķidrumiem un neorganiskām nanodaļiņām

Sulfonētu poliēterēterketona membrānu ar dažādu sulfonēšanas pakāpi sintēze un sulfonēšanas pakāpes ietekme uz polimēra membrānu fizikālajām īpašībām novērtēšana. Polimēru kompozīta membrānu ar jonu šķidrumiem, cirkonija oksīda nanodaļiņām un oglekļa dispersijām iegūšana un raksturošana. Iegūto membrānu testēšana alternatīvās enerģētikas un cietvielu jonikas ierīcēs (degšūnās, baterijās, ķīmiskajos reaktoros, piem., CO2 reducēšanas reaktoros). Pētījumu virziena vadītājs asoc. Prof. Guntars Vaivars, pētījumi īstenoti sadarbībā ar LU Cietvielu fizikas institūta Ķīmijas tehnoloģiju laboratoriju.

Pajuste, E., Reinholds, I., Vaivars, G., Antuzevičs, A., Avotiņa, L., Sprūģis, E., Mikko, R., Heikki, K., Meri, R.M., Kaparkalējs, R. Evaluation of radiation stability of electron beam irradiated Nafion® and sulfonated poly (ether ether ketone) membranes. Polym. Degrad. Stab. 2022, 200, 109970. DOI: 10.1016/j.polymdegradstab.2022.109970

Vaivars, G., Krūkle-Bērziņa, K., Markus, M. Modelling IR spectra of sulfonated polyether ether ketone (SPEEK) membranes for fuel cells. Key Eng. Mater. 2020, 850, 138-143.DOI: 10.4028/www.scientific.net/KEM.850.138


Inovatīvi materiāli enerģētikai

Tiek veikti radionuklīdu, to uzvedības, izdalīšanas metožu un pielietojuma dažādās tautsaimniecības nozarēs pētījumi. Pētījumu virziena vadītāja asoc. Prof. Elīna Pajuste, pētījumi īstenoti sadarbībā ar LU Ķīmiskās fizikas institūta Radiācijas procesu nodaļu.

E. Pajuste, A.S. Teimane, G. Kizane, L. Avotina, M. Halitovs, A. Lescinskis, A. Vitins, P. Kalnina, E. Lagzdina, R.J.J. Zabolockis. Tritium in plasma-facing components of JET with the ITER-Like-Wall, Phys. Scr. 2021, 96, 124050. DOI: 10.1088/1402-4896/ac29db

E. Pajuste, G. Kizane, L. Avotina, A.S. Teimane, K. Vonda, A. Lescinskis. Novel method for determination of tritium depth profiles in metallic samples, Nucl. Fusion 2019, 59, 106006. DOI: 10.1088/1741-4326/ab3056

E. Pajuste, G. Kizane, A. Vitins, I. Igaune, L. Avotina, R. Zarins. Structure, tritium depth profile and desorption from 'plasma-facing' beryllium materials of ITER-Like-Wall at JET, Nucl. Mater. Energy 2017, 12, 642 - 647. DOI: 10.1016/j.nme.2017.03.017


Latvijas mālu minerālu jaunas pielietošanas iespējas tautsaimniecībā pētījumi

Mālu pētniecības laboratorijā Ķīmijas fakultātē tiek veikti pētījumi par zemes dzīļu resursu ilgtspējīgu un daudzveidīgo izmantošanu, tajā skaitā arī jaunu produktu (materiālu) un tehnoloģiju izstrādi. Aktīvākie pētījumu apakšvirzieni ir:

  • Mālu un mālu minerālu raksturošana, bagātināšana un modificēšana;
  • Tehnoloģisko procesu (piem. organofilizācija) mērogošana un optimizācija;
  • Jaunu produktu (materiālu) izstrāde, testēšanā un pielietojums reālos apstākļos – mālu bāzes piedeva krāsām “in-can” aizsardzībai, biocīdu izmantošanas mazināšanai, kā arī paša krāsojuma ilgtspējībai; www.paintsforlife.eu;
  • Efektīvu sorbentu meklējumi kritiska elementa fosfora savākšanai/atgūšanai – potenciāla alternatīva lauksaimniecībā izmantojamiem mēslojumiem;
  • No Latvijas zemes dzīlēm sintezēts materiāls sadzīves un rūpniecisku notekūdeņu attīrīšanai.

J. Kostjukovs, J. Karasa, S. Kostjukova. A metal free antimicrobial and UV protection additive. EU patent application WO2018130880.

J. Kostjukovs, A. Actinš, J. Karasa. Mechanochemical method for obtaining organoclays from smectites. EU patent Nr. EP2690067 B1.

J. Kostjukovs, Actiņš A., I. Sarceviča, J. Karasa. Method for obtaining smectites from clay having low levels of smectites. EU patent Nr. EP2465820 B1.

J. Karasa, S. Kostjukova, J. Kostjukovs, D. Štēbelis, I. Putna-Nīmane. Clay-based additive as a restorer’s tool to tackle the algae growth. European Coatings Journal 2022, 4, 30-33. ISSN 0930-3847

S. Kostjukova, J. Karasa, J. Kostjukovs, D. Štēbelis, Ieva Putna-Nīmane. Additive auf Tonbasis – Hilfsmittel für Restauratoren zur Bekämpfung von Algenbewuchs (Für ein algenfreies Kulturerbe). Farbe und Lack, 2022, 2, 48-55. ISSN 0014-7699.

Organisko cietvielu kristālisko fāžu veidošanās, fizikālo īpašību, pārvērtību, struktūras un kristalizācijas procesa pētījumi

Farmaceitisko vairākkomponentu fāžu kristālinženierija efektīvākam kristālisko formu dizainam

Vadītājs: Dr.chem. Agris Bērziņš

LZP FLPP projekts lzp-2018/1−0312. 01.09.2018 – 31.08.2021

Finansējums 300 000 EUR

Kristālinženierijas iespējas varētu izmantot farmaceitisko preparātu īpašību optimizācijai. Tomēr šajā jomā pieejamās zināšanas joprojām limitē šīs pieejas izmantošanu, jo ir daudz tādi kristāliskajā fāzē pastāvošo starpmolekulāro mijiedarbību veidošanās aspekti, izpratne par kuriem ir tālu no pilnīgas. Šī pētījumu projekta mērķis ir izstrādāt vispārīgus modeļus un pieejas farmaceitisku vielu daudzkomponentu fāžu veidošanās racionalizēšanai. Daudzkomponentu fāzes, kas tiks pētītas projekta ietvaros, ir farmaceitisko vielu solvāti un cietie šķīdumi. Šī pētījuma atklājumi ļautu vienkāršāku un efektīvāku farmaceitisko daudzkomponentu fāžu dizainu, tādejādi uzlabojot ražošanas efektivitāti un samazinot izmaksas, kas saistītas ar gala komerciālās formas dizainu jaunām farmaceitiskām cietvielām Latvijas farmācijas kompānijām.


Mākslīgā Intelekta virzīts intelektuālā īpašuma inteleģences rīks zāļu vielu atklāšanas agrīnajām stadijām

LU vadītājs: asoc. prof. Agris Bērziņš

EIT Health InnoStars RIS inovācijas projekts. 06.2020 – 12.2020.

Finansējums 74 000 EUR, no tā LU daļa 24 000 EUR.

Sadarbības partneris: Semantic Intelligence, SIA

Projekta mērķis ir izstrādāt mākslīgā intelekta rīku informācijas mērķtiecīgai meklēšanai patentu un citā zinātniskajā literatūrā, kas ļautu meklēšanu veikt gan pēc konkrētiem nozarei specifiskiem atslēgvārdiem, gan pēc tradicionālā veidā zīmētām organisko savienojumu struktūrformulām.


Metodes izstrāde izvēlētu farmaceitisko molekulu kristalizācijas kontrolei, izmantojot templātus, un kontroles mehānisma pētījums

Vadītājs: Dr.chem. Agris Bērziņš

ERAF līdzfnansēts pēcdoktorantūras projekts 1.1.1.2/VIAA/1/16/195. 01.11.2017 – 31.10.2020

Finansējums 133 806 EUR

Sadarbības partneri: University College London, Department of Chemistry, Prof. Sally L. Price; University College London, Department of Chemical Engineering, Dr. Matteo Salvalaglio; University of Strathclyde, EPSRC Centre for Innovative Manufacturing in Continuous Manufacturing and Crystallisation, Prof. Joop ter Horst.

Projekta mērķis ir izstrādāt metodi izvēlētu aktīvo farmaceitisko vielu solvātu un/vai polimorfu kristalizācijas procesa kontrolei ar templātiem, izmantojot inovatīvu pieeju templātu dizainam un izvēlei, kā arī racionalizēt kristalizācijas mehānismu, izmantojot modernas un mūsdienīgas eksperimentālās metodes un datorsimulācijas.


Integrētas eksperimentālās un datormodelēšanas pētīšanas metodikas pilnveide farmaceitiski aktīvo cietvielu fāžu īpašību un daudzveidības paredzēšanai.

Vadītājs: Dr.chem. Toms Rēķis

LU fonda atbalstīts projekts. Mecenāts: SIA "Mikrotīkls". 01.01.2018 – 31.12.2019.

Finansējums 51 863 EUR

Projekta ietvaros identificēs vispārīgas likumības organisku vielu molekulārās struktūras saistībai ar kristālisko struktūru un to veidoto kristālisko formu daudzveidību, kas derīgas plašam farmaceitiski aktīvo vielu (FAV) klāstam. Tiks veikti izvēlētu FAV modeļvielu cieto fāžu veidošanās pētījumi, izmantojot eksperimentāli novēroto fāžu veidošanos un datormodelēšanas iespējas. Plānots, ka iegūtie rezultāti būs praktiski noderīgi un izmantojami jaunu zāļu vielu izstrādei.

Hromatogrāfiski dabasvielu un bioanalītisko paraugu pētījumi un metožu izstrāde šādu paraugu analīzei

Jaunā molekulāri imprintēta polimēra sintēze un pielietošana kateholamīnu un to metabolītu selektīvai cietfāzes ekstrakcijai

Vadītājs: Dr.chem. Antons Podjava

LZP FLPP projekts lzp-2022/1-0141. 2023 –2025

Finansējums 300 000 EUR


Krūmmellenes (Vaccinium corymbosum L.) genomiski rediģētu audu kultūru izveide un raksturošana augstas vērtības sekundāro metabolītu iegūšanai

Vadītājs: asoc. prof., Dr.biol. Nils Rostoks

LZP FLPP projekts lzp-2018/1-0101. 01.09.2018 – 31.08.2021

Finansējums 300 000 EUR


Jaunu selektīvu cietfāzes ekstrakcijas sorbentu izstrāde vienlaicīgai katehilamīnu un to skābju tipa metabolītu izdalīšanai no bioloģiskas izcelsmes paraugiem

Vadītājs: Dr.chem. Antons Podjava

ERAF līdzfnansēts pēcdoktorantūras projekts 1.1.1.2/VIAA/1/16/224. 01.11.2017 – 31.10.2020

Finansējums 133 806 EUR

Jonus vadošās polimēru kompozītu membrānas ar jonu šķidrumiem un neorganiskām nanodaļiņām

Šī pētījumu virziena projekti primāri tiek īstenoti LU Cietvielu fizikas institūtā

Inovatīvi polimēru un jonu šķidrumu kompozīti nātrija polimēru akumulatoriem.

Vadītājs: asoc. prof. Guntars Vaivars

LZP FLPP projekts lzp- 2020/1-0391. 2021 –2023

Finansējums 300 000 EUR

Sadarbības partneri: LU Cietvielu fizikas institūts


CO2-based Electrosynthesis of ethylene oXIDE – CO2EXIDE

Koordinators: Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V.

Atbildīgais LU pārstāvis: asoc. prof. Guntars Vaivars

Apvārsnis 2020 projekts. 2018 - 2021.

Sadarbības partneri: LU Cietvielu fizikas institūts

http://www.co2exide.eu/

Inovatīvi materiāli enerģētikai

Šī pētījumu virziena projekti primāri tiek īstenoti LU Ķīmiskās fizikas institūtā

Grafēnā bāzēta elektroķīmiska sūknēšana radioaktīvā ūdeņraža izotopa atdalīšanai

Vadītājs: asoc. prof. Elīna Pajuste

ERAF līdzfinansēts projekts. 04.2020. – 03.2023.

LU finansējums  407337,68 EUR.

Sadarbības partneris: SIA Baltic Scientific Instruments.


Jauna un efektīva pieeja medicīnisko radionuklīdu 43Sc, 44Sc un 47Sc atdalīšanai un attīrīšanai no apstarotiem metāliskiem mērķiem radiofarmaceitisko preparātu attīstībai teranostikā

Vadītājs: asoc. prof. Elīna Pajuste

LZP FLPP projekts lzp-2021/1-0539. 03.01.2022. – 30.12.2024.

Finansējums: 299 999,70 EUR


Virsotnes kvarka un Higsa bozona pētījumi CMS eksperimentā, kristāla scintilatoru, CMS apakšdetektoru un daļiņu paātrinātāju tehnoloģiju attīstīšana lietišķam pielietojumam, sadarbībā ar CERN

LU vadītājs: asoc. prof. Elīna Pajuste

Valsts Pētījumu programmas projekts. VPP-IZM-CERN-2020/1-0002. 10.2020. – 10.2022.

LU finansējums 125 000EUR.

Sadarbības partneri: Rīgas Tehniskā universitāte, LU Cietvielu fizikas institūts.


Ceļa kartē aprakstīto Aktivitāšu uz Kodolsintēzi Apvāršņa 2020 laikā ar EUROfusion konsorcija dalībnieku Apvienotās programmas ieviešana

LU vadītājs: asoc. prof. Elīna Pajuste

Apvārsnis 2020 projekts. 01.2014. – 12.2022.

LU finansējums 150 000 EUR.

Sadarbības partneri: projekta koordinators Max-Planck-Gesellschaft zur Forderung der Wissenschaften EV, Vācija, citas konsorcija institūcijas


Eiropas medicīnisko izotopu programma: Augtas tīrības izotopu ražošana ar masas atdalīšanu PRISMAP

LU vadītājs: asoc. prof. Elīna Pajuste

Apvārsnis 2020 projekts. 05. 2021. – 04.2025.

LU finansējums 110 750 EUR.

Sadarbības partneri: projekta koordinators Eiropas Kodolpētījumu organizācija (CERN), Šveice, citas konsorcija institūcijas

Latvijas mālu minerālu jaunas pielietošanas iespējas tautsaimniecībā pētījumi

Veiktie pētījumi notiek sadarbībā ar LU Ģeogrāfijas un Zemes zinātņu fakultāti.

LIFE-ALFIO Alina LIFE publiskā platforma (ALOSP)..

Vadītājs: Solvita Kostjukova

EU LIFE+ programma, administrē Latvijas Vides aizsardzības fonds. LIFE17EVN/LV000318. 01.07.2018. – 31.12.2022.

Sadarbības partneri: ALINA, SIA un Rīgas Tehniskā universitāte

Finansējums: 2 398 160 EUR


Latvijas neizmantoto zemes dzīļu minerālmateriālu resursi inovatīvu kompozītmateriālu izstrādē fosfora atgūšanai no mazajām komunālo un ražošanas notekūdeņu attīrīšanas iekārtām, lai realizētu aprites ekonomikas principus (CircleP)

Vadītājs: Andrejs Krauklis

LZP FLPP projekts lzp-2021/1-0090. 03.01.2022. – 30.12.2024

Sadarbības partneri: Rīgas Tehniskā universitāte

Finansējums: 300 000 EUR


Māla minerālu un antociānu kompozītmateriālu sensori pārtikas kvalitātes kontrolei

Vadītājs: Rūta Ozola-Davidāne

ERAF līdzfinansēts projekts. KC-PI-2020/11. 01.04.2020. – 30.06.2022.

Finansējums: 288 038,98 EUR

Trimdale-Deksne, A., Kons, A., Orola, L., Mishnev, A., Stepanovs, D., Mazur, L., Skiba, M., Dudek, M.K., Fantozzi, N., Virieux, D., Colacino, E., Bērziņš, A. Crystallographic and Computational Analysis of the Solid-Form Landscape of Three Structurally Related Imidazolidine-2,4-dione Active Pharmaceutical Ingredients: Nitrofurantoin, Furazidin, and Dantrolene. Cryst. Growth Des. 2023, 23, (2), 930–945. DOI: 10.1021/acs.cgd.2c01142

Šajā pētījumā identificēti faktori, kas nosaka, kādēļ trim ķīmiskās uzbūves ziņā līdzīgām farmaceitiski aktīvām vielām, antibakteriālām zāļu vielām nitrofurantoīnam un furazidīnam un muskuļu relaksantam dantrolēnam, novērojama atšķirīga tieksme veidot tādas kristāliskās fāzes kā solvātus, hidrātus un polimorfus. Veikti detalizēti kristāliskās struktūras pētījumi un datormodelēšana, analizējot vielu spēju ieņemt dažādu konformāciju, tieksmi veidot dažādas starpmolekulārās mijiedarbības un iespējas ieņemt dažādu enerģētiski izdevīgu molekulu pakojumu.

 

Kons, A., Bērziņš, A., Actiņš, A., Rekis, T., van Smaalen, S., Mishnev, A. Polymorphism of R-Encenicline Hydrochloride: Access to the Highest Number of Structurally Characterized Polymorphs Using Desolvation of Various Solvates. Cryst. Growth Des. 2019, 19, (8), 4765-4773. DOI: 10.1021/acs.cgd.9b00648

Noskaidrots, ka farmaceitiskā viela R-enceneklīna hidrogēnhlorīds veido 12 polimorfās formas, 10 no kurām šajā pētījumā tika noteikta kristāliskā struktūra, uz publicēšanās brīdi padarot šo vielu par savienojumu ar lielāko skaitu kristalogrāfiski raksturoto polimorfu. Noskaidrots, ka lielā polimorfu daudzveidība novērojama, jo sadaloties R-enceneklīna hidrogēnhlorīda solvātiem bieži notiek tikai nelielas struktūras izmaiņas, kamēr pretstatā citiem savienojumiem, kas veido daudz polimorfus, R-enceneklīna hidrogēnhlorīdam visās struktūrās molekulārā konformācija ir vienāda.

Text, whiteboard Description automatically generated

 

Saršūns, K., Kemere, M., Karziņins, A., Klimenkovs, I., Bērziņš, A., Sarakovskis, A., Rekis, T. Fine-Tuning Solid State Luminescence Properties of Organic Crystals via Solid Solution Formation: The Example of 4-Iodothioxanthone–4-Chlorothioxanthone System. Crystal Growth & Design 2022, 22, (8), 4838-4844. DOI: 10.1021/acs.cgd.2c00313

Pētīts, kādas ir iespējas smalkai fotoluminiscences raksturlielumu modificēšanai izmantot komponenšu attiecības izmaiņu divu organisku luminoforu veidotā cietajā šķīdumā. Atklāts, ka pētītajā sistēmā iespējams iegūt cieto šķīdumu divās atšķirīgās struktūrās, vienā no kurām komponenšu attiecības maiņa plašā intervālā nedeva iespēju nozīmīgi ietekmēt fotoluminescences spektru, kamēr otrā par spīti mazākai iespējai mainīt komponenšu attiecību tika novērota būtiska attiecības ietekme uz fotoluminescences spektru.

 

Sarceviča, I.; Orola, L.; Nartowski, K.P; Khimyak, Y.Z.; Round, A.N.; Fábián, L. Mechanistic and Kinetic Insight into Spontaneous Cocrystallization of Isoniazid and Benzoic Acid. Mol. Pharmaceutics 2015, 12, (8), 2981-2992. DOI: 10.1021/acs.molpharmaceut.5b00250

Pētīta izoniazīda - benzosābes cietfāžu kokristalizācijas reakcija, mēģinot iegūt informāciju par tās mehānismu un ātrumu. Lai gan reakcija ir spontāna, noteikts ka tās ātrumu būtiski ietekmē gan temperatūra, gan relatīvais mitrums, gan arī parauga priekšapstrāde. Detalizēti pētīta tieši mitruma loma reakcijas norisē.

 

Mažylytė, R.; Kaziūnienė, J.; Orola, L.; Valkovska, V.; Lastauskienė, E.; Gegeckas, A.  Phosphate Solubilizing Microorganism Bacillus sp. MVY-004 and its Significance for Biomineral Fertilizers’ Development in Agrobiotechnology. Biology 2022, 11, 2, 254. DOI: 10.3390/biology11020254

Podjava, A., Šilaks, A. Synthesis and sorptive properties of molecularly imprinted polymer for simultaneous isolation of catecholamines and their metabolites from biological fluids. J. Liq. Chromatogr. Relat. Technol. 2021, 44, (3-4), 181-188. DOI: 10.1080/10826076.2021.1874980

Pajuste, E., Reinholds, I., Vaivars, G., Antuzevičs, A., Avotiņa, L., Sprūģis, E., Mikko, R., Heikki, K., Meri, R.M., Kaparkalējs, R. Evaluation of radiation stability of electron beam irradiated Nafion® and sulfonated poly (ether ether ketone) membranes. Polym. Degrad. Stab. 2022, 200, 109970. DOI: 10.1016/j.polymdegradstab.2022.109970

Luo, H., Vaivars, G., Agboola, B., Mu, S., Mathe, M. Anion exchange membrane based on alkali doped poly(2,5-benzimidazole) for fuel cell. Solid State Ion. 2012, 208, 52-55. DOI: 10.1016/j.ssi.2011.11.029

E. Pajuste, A.S. Teimane, G. Kizane, L. Avotina, M. Halitovs, A. Lescinskis, A. Vitins, P. Kalnina, E. Lagzdina, R.J.J. Zabolockis. Tritium in plasma-facing components of JET with the ITER-Like-Wall, Phys. Scr. 2021, 96, 124050. DOI: 10.1088/1402-4896/ac29db

E. Pajuste, G. Kizane, L. Avotina, A.S. Teimane, K. Vonda, A. Lescinskis. Novel method for determination of tritium depth profiles in metallic samples, Nucl. Fusion 2019, 59, 106006. DOI: 10.1088/1741-4326/ab3056

J. Kostjukovs, A. Actinš, J. Karasa. Mechanochemical method for obtaining organoclays from smectites. EU patent Nr. EP2690067 B1.

J. Kostjukovs, Actiņš A., I. Sarceviča, J. Karasa. Method for obtaining smectites from clay having low levels of smectites. EU patent Nr. EP2465820 B1.

Pulvera rentgendifraktometrs D8 Advance (Bruker)

Pulvera rentgendifraktometrs (PXRD) ir aprīkots ar Cu rentgenlampu un 1D pozīcijas jutīgo detektoru. Ar šo analīzi iespējams identificēt un kvantificēt paraugā ietilpstošās kristāliskās fāzes. Datubāze ICDD PDF-2 ļauj identificēt lielāko daļu neorganisko un plaši lietotu organisku vielu fāzes.


Pulvera rentgendifraktometrs D8 Discover (Bruker)

Pulvera rentgendifraktometrs (PXRD) ir aprīkots ar Cu rentgenlampu un 1D pozīcijas jutīgo detektoru. Difrakcijas ainas iespējams uzņemt plāša temperatūru apgabalā (no –190 līdz 450°C) un dažādā relatīvajā mitrumā (0−90% temperatūras apgabalā no 25 līdz 90°C).


Diferenciālais skenēšanas kalorimetrs DSC25 (TA Instruments)

Iespējams veikt fāžu pāreju un siltumietilpības analīzi temperatūras diapazonā no –90 līdz 725°C atvērto vai slēgtos tīģelīšos.


Termogravimetrs / diferenciālais skenēšanas kalorimetrs TG/DSC 2 (Mettler Toledo)

Fāžu pāreju un parauga masas izmaiņu analīzi iespējams veikt temperatūras diapazonā no 20 līdz 1600°C.