Original title:
Studium stability antimikrobiálních nanomateriálů v různém prostředí pomocí kapalinové chromatografie
Translated title:
Study of stability of antimicrobial nanomaterials in different environment by HPLC
Authors:
Janderová, Šárka ; Trachtová, Štěpánka (referee) ; Márová, Ivana (advisor) Document type: Master’s theses
Year:
2024
Language:
cze Publisher:
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická Abstract:
[cze][eng]
Tato diplomová práce se zabývá přípravou nanomateriálů (nanočástice, nanovlákna) s enkapsulovanou aktivní látkou a stabilitou těchto nanomateriálů v různém prostředí pomocí kapalinové chromatografie. Vývoj a optimalizace metod pro sledování kinetiky uvolňování enkapsulovaných látek z nanomateriálů do různých prostředí představuje klíčovou roli pro výzkum zaměřený na jejich využití ve farmaceutickém, potravinářském a kosmetickém průmyslu a přispívá i k rozvoji nových antimikrobiálních nanomateriálů omezujících antibiotickou rezistenci. Teoretická část je zaměřená na charakterizaci nanomateriálů (nanočástice, liposomy, nanovlákna a kombinované nanomateriály). Další část literární rešerše se věnuje přírodním (eugenol, karvakrol, kurkumin, tymol, vitamin E) a syntetickým (ampicilin, streptomycin) antimikrobiálním látkám. Poslední kapitola se zabývá použitými instrumentálními metodami, které slouží k charakterizaci nanomateriálů a hodnocení jejich stability, uvolněných a degradačních produktů. V praktické části byla nejprve sledována antioxidační aktivita vybraných látek. Byly řipraveny liposomy, u kterých byla zkoumána stabilita a enkapsulační účinnost. Byla optimalizovaná HPLC metoda stanovení aktivních látek. Dále bylo sledováno postupné uvolňování uvedených aktivních látek z připravených liposomů. Pomocí forcespinningu byla připravena nanovlákna, u nichž bylo analyzováno také uvolňování do vybraných modelových prostředí. Jako modelové prostředí sloužila destilovaná voda s minimálním obsahem iontů a nečistot, dále fyziologický roztok při teplotě 25 °C, který má simulovat teplotu povrchu lidského těla a fyziologický roztok při teplotě 37 °C, která je charakteristická pro teplotu lidského těla. Tato analýza poskytuje ucelený pohled na chování připravených materiálů a jejich potenciální využití v praxi. V poslední části byly připravené kombinované nanomateriály (na bázi nanovláken a nanočástic) s enkapsulovanou aktivní látkou. U těchto nanomateriálů bylo zkoumáno postupné uvolňování aktivních látek a případný synergický účinek.
This thesis deals with the preparation of nanomaterials (nanoparticles, nanofibers) with encapsulated active substances and the stability of these nanomaterials in different environments using liquid chromatography. The development and optimization of methods for monitoring the kinetics of release of encapsulated substances from nanomaterials into various environments play a key role in research aimed at their utilization in the pharmaceutical, food, and cosmetic industries, and also contribute to the development of new antimicrobial nanomaterials limiting antibiotic resistance. The theoretical part focuses on the characterization of nanomaterials (nanoparticles, liposomes, nanofibers, and combined nanomaterials). Another section of the literature review deals with natural (eugenol, carvacrol, curcumin, thymol, vitamin E) and synthetic (ampicillin, streptomycin) antimicrobial substances. The final chapter discusses the instrumental methods used for the characterization of nanomaterials and the evaluation of their stability, released, and degradation products. In the practical part, the antioxidant activity of selected substances was first monitored. Liposomes were prepared, and their stability and encapsulation efficiency were examined. An HPLC method for determining active substances was optimized. Subsequently, the gradual release of the mentioned active substances from prepared liposomes was monitored. Nanofibers were prepared using forcespinning, and their release into selected model environments was also analyzed. Distilled water with minimal ion and impurity content served as a model environment, as well as a physiological solution at 25°C, simulating the temperature of the human body surface, and a physiological solution at 37°C, characteristic of human body temperature. This analysis provides a comprehensive view of the behavior of prepared materials and their potential practical applications. In the final section, combined nanomaterials (based on nanofibers and nanoparticles) with encapsulated active substances were prepared. The gradual release of active substances and any potential synergistic effects were examined for these nanomaterials.
Keywords:
highperformance liquid chromatography; liposomes; nanofibers; Nanomaterials; nanoparticles; polyhydroxybutyrate; stability; liposomy; Nanomateriály; nanovlákna; nanočástice; polyhydroxybutyrát; stabilita; vysokoúčinná kapalinová chromatografie
Institution: Brno University of Technology
(web)
Document availability information: Fulltext is available in the Brno University of Technology Digital Library. Original record: https://hdl.handle.net/11012/245645
guest ::
