Original title: Optimalizace postupu izolace a charakterizace amorfních PHB granulí
Translated title: Optimisation of Isolation Procedure and Characterization of Amorphous PHB granules
Authors: Kratochvíl, Zdeněk ; Obruča, Stanislav (referee) ; Kalina, Michal (advisor)
Document type: Master’s theses
Year: 2017
Language: cze
Publisher: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická
Abstract: [cze] [eng]
V rámci této práce byly nejprve připraveny artificiální PHB granule. Pomocí dynamického a elektroforetického rozptylu světla byl studován vliv použitého rozpouštědla PHB, vliv teploty a délky působení ultrazvukové lázně, vliv teploty odpaření rozpouštědla a vliv povahy stabilizačních látek. Nejvhodnější parametry byly pozorovány u granulí připravených rozpuštěním PHB v chloroformu, stabilizací CTAB nebo lecitinem, ultrasonifikací při 35 °C a následným odpařováním chloroformu při 60 °C. Na základě výsledků ATR-FTIR a Ramanovy spektroskopie bylo zjištěno, že PHB v artificiálních granulích byl krystalický. Nativní PHB granule byly izolovány z bakterií Cupriavidus necator pomocí lysozymu, deoxyribonukleázy a rozrušením buněk ultrazvukem nebo digescí buněk s alkalázou, SDS a EDTA. Granule získané oběma izolačními postupy byly charakterizovány pomocí ATR-FTIR, Ramanovy spektroskopie, technikami rozptylu světla a DSC. Výsledky analýz ukázaly, že druhý zmíněný postup je pro získání polymeru v amorfním stavu mnohem efektivnější. Polymer uvnitř granulí izolovaných tímto způsobem byl navíc i tepelně stabilnější. Nakonec byly vzorky nativních PHB granulí vystaveny vlivu acetonu, lipázy a chlornanu sodného s tím, že by tyto látky měly v různé míře zvýšit krystalinitu polymeru. Nejvyšší krystalinity PHB bylo dosaženo po jejich ošetření lipázou. First artificial PHB granules were prepared under the terms of this thesis. The effect of used PHB solvent, ultrasonic bath temperature and time, solvent evaporation temperature and stabilizing agent nature was investigated using dynamic and electrophoretic light scattering. The most proper parameters were demonstrated at samples which were prepared by dissolving of PHB in chloroform, stabilizing with CTAB or lecithin, ultrasonifying at 35 °C followed by chloroform evaporating at 60 °C. Based on ATR-FTIR and Raman spectroscopy results, it was found out that PHB within the artificial granules were in crystalline form. The native PHB granules were isolated from Cupriavidus necator using either lysosyme, deoxyribonuclease and cell disruption by ultrasonification or digestion with alcalase, SDS and EDTA. Granules obtained by both isolation procedures were characterized by ATR-FTIR, Raman spectroscopy, light scattering techniques and DSC. According to the analyses results, the second mentioned procedure turned out to be more effective for obtaining the polymer in amorphous state. Furthermore, the polymer within granules recovered by using this procedure was thermally more stable. Last but not least, the native PHB granules samples were exposed to effect of acetone, lipase and sodium hypochlorite, assuming that polymer crystallinity should be increased by these chemicals in varying degrees. The highest degree of crystallinity was achieved after their treatment with lipase.
Keywords: crystallinity; Cupriavidus necator; differential scanning calorimetry; infrared spectroscopy; light scattering; PHB granules; polyhydroxybutyrate; Raman spectroscopy; Cupriavidus necator; diferenční kompenzační kalorimetrie; infračervená spektroskopie; krystalinita; PHB granule; polyhydroxybutyrát; Ramanova spektroskopie; rozptyl světla

Institution: Brno University of Technology (web)
Document availability information: Fulltext is available in the Brno University of Technology Digital Library.
Original record: http://hdl.handle.net/11012/65016

Permalink: http://www.nusl.cz/ntk/nusl-316175


The record appears in these collections:
Universities and colleges > Public universities > Brno University of Technology
Academic theses (ETDs) > Master’s theses