Original title:
Design nanostruktur založených na klastrových sloučeninách bóru ve vodných roztocích
Translated title:
Design of boron cluster-containing nanostructuresin solution
Authors:
Fernandez Alvarez, Roberto ; Matějíček, Pavel (advisor) ; Machalová Šišková, Karolína (referee) ; Cígler, Petr (referee) Document type: Doctoral theses
Year:
2020
Language:
eng Abstract:
[eng][cze] Thesis The main objective of this thesis is the study of boron cluster compounds in solution, their interaction with polymers and the formation of nanostructures. Most of the work was focused around cobalt bis(dicarbollide) (COSAN) but the incorporation of carborane into polymers was also studied. The idea was to close the knowledge gap around the way COSAN aggregates and continue the line of the laboratory in leading this topic. Therefore, we performed in-depth analysis of isothermal titration calorimetry curves to determine the aggregation number at concentrations around the critical micellar concentration (CMC). Thus, the aggregation number obtained was an improvement over previous data obtained a much higher concentration. The use of acetonitrile as a cosolvent in the micellization process helped formulate a model describing how C-H bonds in the COSAN micelles are directed towards the inside of the micelle. Furthermore, COSAN was used as a model drug for loading nanocarriers composed of hydrophobic core and charged corona. The importance of this work relies on the creation of guidelines for drug loading into similar polymeric vectors in order to determine how the nanocarrier will be affected. With the help of coarse-grained simulations, we determined that changes in the hydrophobicity of the...Náplní této disertační práce bylo studium roztokového chování klastrových sloučenin bóru a jejich interakce s polymery, s důrazem na pochopení zákonitostí vedoucích k tvorbě příslušných nano-struktur. Kromě polymerního systému obsahujícího o-karboran, byl výzkum zaměřen zejména na chování kobalt bis(dikarbollidového) aniontu (COSAN). Hlavní myšlenkou bylo pochopit některé dosud nejasné aspekty micelizace COSANu v souladu s dlouhodobými badatelskými plány v naší skupině. Z toho důvodu byla provedena detailní kalorimetrická studie, která umožnila kromě dalších termodynamických parametrů stanovit hodnotu agregačního čísla solí COSANu při koncentracích blízkých kritické micelární koncentrace (KMK), což je obtížně dostupné pomocí jiných experimentálních technik. Použití acetonitrilu jako příměsi ve vodném roztoku COSANu se ukázalo jako velmi účinný prostředek pro získání alespoň přibližné představy o vnitřní struktuře micel COSANu, což je z experimentálního hlediska jinak velmi obtížné. Z provedených fyzikálně chemických experimentů plyne, že C-H skupiny COSANu pravděpodobně směřují dovnitř nano-agregátů. Dále byla studována solubilizace COSANu v micelách s hydrofobním jádrem a polyelektrolytovou slupkou, kde byl použit COSAN jako modelové léčivo kombinující elektrostatický náboj s hydrofobním...
Keywords:
boron cluster compounds; nanostructures; polymers; scattering techniques; self-assembly; surfactants; klastrové sloučeniny bóru; nanostruktury; polymery; rozptylové metody; samoskládání; surfaktanty
Institution: Charles University Faculties (theses)
(web)
Document availability information: Available in the Charles University Digital Repository. Original record: http://hdl.handle.net/20.500.11956/124145