|
|
Synthesis and Characterization of Multifunctionalized Biodegradable Copolymers
Michlovská, Lenka ; Petrůj, Jaroslav (referee) ; Lehocký,, Marián (referee) ; Vojtová, Lucy (advisor)
Předložená disertační práce shrnuje současné poznatky v oblasti termosenzitivních biodegradabilních kopolymerů, které ve formě vodného solu gelují při teplotě lidského těla. Tyto polymerní materiály jsou použitelné v medicíně pro injekční aplikace jako nosiče léčiv či resorbovatelné implantáty pro regeneraci tkání. V experimentální práci byly pomocí vakuové linky syntetizovány termosenzitivní amfifilní triblokové kopolymery na bázi biodegradabilního hydrofobního polylaktidu a polyglykolidu a biokompatibilního hydrofilního polyethylenglykolu (PLGA–PEG–PLGA). Připravený PLGA–PEG–PLGA kopolymer se dvěma fázovými přechody sol-gel a gel-suspenze byl následně modifikován anhydridem kyseliny itakonové. Výsledný funkcionalizovaný ITA/PLGA–PEG–PLGA/ITA kopolymer obsahuje na koncích řetězců reaktivní dvojné vazby vhodné k další polymeraci či síťování a karboxylové skupiny pro případné modifikace biologicky aktivními látkami. Fyzikální i chemické síťování bylo dále sledováno jak z hlediska poměrů hydrofilního a hydrofobního řetězce, tak i z hlediska množství navázané kyseliny itakonové. Vodné roztoky syntetizovaného ITA/PLGA–PEG–PLGA/ITA kopolymeru gelují v rozmezí teplot 33 - 43 °C. Kritická gelační koncentrace byla 6 % a kritická gelační teplota 34 °C pro kopolymer s poměrem PLGA/PEG = 2,5. Čím je kopolymer více hydrofobní, tím geluje dříve a je více hydrolyticky stabilní. Tuhost gelu stoupá se zvyšujícím se poměrem PLGA/PEG a je závislá na typu rozpouštědla použitého při přečišťování kopolymeru. Připravené ITA/PLGA–PEG–PLGA/ITA makomonomerů byly síťovány pomocí modrého světla bez dalšího síťovadla. Hydrolytická stabilita vzorků modifikovaných pomocí ITA se výrazně zlepšila a zvýšila v přímé úměře jak s rostoucí dobou síťování, tak s množstvím dvojných vazeb na koncích řetězců. Vzorek s 63 mol% ITA síťovaný 40 minut ve vodě zcela zdegradoval po 32 dnech. Protonovou NMR relaxometrií bylo zjištěno, že když vzorek ve vodě nabotnal (po cca 12 hodinách), množství nevázané vody se začalo snižovat a postupně difundovat do kavit na povrchu vzorku a pomalu se měnit na slabě a pevně vázanou vodu na polymerní řetězce. Nicméně, termální stabilita chemicky síťovaných vzorků vzrůstala pouze do 20 minut síťování. Pomocí ATR-FTIR bylo prokázáno, že se přibližně 57 % dvojných vazeb kyseliny itakonové (při vlnové délce 1640 cm-1) přeměnilo na nové jednoduché RR'C-CHR'' vazby při vlnové délce 795 cm-1. Delší čas síťování (nad 30 minut) vedl ke změnám v chemické struktuře pomocí beta-štěpení řetězců a částečné rekombinaci dvojných vazeb. Díky vzniku nových dvojných vazeb v jiných částech řetězce se snížila termální stabilita z 242 °C na 237° C a teplota skelného přechodu z -2,2 na -5.8 °C. Předložená práce popisuje, jak složení polymeru, modifikace funkčními skupinami a fyzikální podmínky ovlivňují fyzikální a chemické síťování připravených amfifilních kopolymerů. Kontrola hydrolytické a termální stability hydrogelů je zapotřebí zejména při uvolňování léčiv a regeneraci tkání.
|
|
|
The gelation of hydroxyethylcellulose and hyaluronan using citric acid
Martinková, Martina ; Krouská, Jitka (referee) ; Hurčíková, Andrea (advisor)
This master's thesis deals with gelation of hydroxyethylcellulose and hyaluronan crosslinked with nontoxic crosslinking agent – citric acid. First of all, the optimalization of gelation process of hydroxyethylcellulose took place. After obtaining the product insolube in the ultrapure deionized water, a reaction mixture of hyaluronan and hydroxyethylcellulose in two different weight ratios were prepared. There was prepared solution containing only hyaluronan as the polymeric part too. Citric acid was used in concentrations of 5 %, 10 % and 20 % (w/w of polymer). These solutions of polymers and citric acid were gelated under the same conditions and the products were compared to each other using Differential Scanning Calorimetry, Thermogravimetry and Fourier Transform Infrared Spectroscopy. The products containing hydroxyethylcellulose and hyaluronan with hydroxyethylcellulose in weight ratio equal to 3 : 7 were considered crosslinked.
|
|
|
The effect of 14-3-3 protein on intradomain interaction of ubiquitin ligase Nedd4-2
Pohl, Pavel ; Obšilová, Veronika (advisor) ; Žáková, Lenka (referee) ; Pavlíček, Jiří (referee)
EN The human ubiquitin ligase Nedd4-2 (NEDD4L) ubiquitinates a wide range of membrane proteins and receptors, playing a key role in maintaining homeostasis. This enzyme is regulated by phosphorylation and subsequent interaction with 14-3-3 proteins, which primarily affects its ability to interact with various substrates. However, very little is known about the molecular basis of this protein-protein interaction. In this work, we focused on biophysical characterization of the role of individual phosphorylation sites and also on mapping the structural changes in the Nedd4- 2 protein induced by 14-3-3 protein binding. Our experiments using analytical ultracentrifugation methods revealed that two phosphorylation sites Ser342 and Ser448 are primarily required for stable binding of Nedd4-2 to 14-3-3 proteins. The crystal structure of the 14-3-3ηΔC:Nedd4-2335-455 T367A complex than revealed the simultaneous binding of both phosphorylated residues to the binding groove of 14-3-3 protein. Subsequent modeling based on small-angle X-ray scattering and chemical cross-linking data combined with mass spectrometry indicated extensive structural changes in the individual domains of the Nedd4-2 protein. Binding of 14-3-3η protein blocks the WW3 domain of Nedd4-2 in the central channel of 14-3-3 protein, while...
|
|
|
The gelation of hydroxyethylcellulose and hyaluronan using citric acid
Martinková, Martina ; Krouská, Jitka (referee) ; Hurčíková, Andrea (advisor)
This master's thesis deals with gelation of hydroxyethylcellulose and hyaluronan crosslinked with nontoxic crosslinking agent – citric acid. First of all, the optimalization of gelation process of hydroxyethylcellulose took place. After obtaining the product insolube in the ultrapure deionized water, a reaction mixture of hyaluronan and hydroxyethylcellulose in two different weight ratios were prepared. There was prepared solution containing only hyaluronan as the polymeric part too. Citric acid was used in concentrations of 5 %, 10 % and 20 % (w/w of polymer). These solutions of polymers and citric acid were gelated under the same conditions and the products were compared to each other using Differential Scanning Calorimetry, Thermogravimetry and Fourier Transform Infrared Spectroscopy. The products containing hydroxyethylcellulose and hyaluronan with hydroxyethylcellulose in weight ratio equal to 3 : 7 were considered crosslinked.
|
|
|
Synthesis and Characterization of Multifunctionalized Biodegradable Copolymers
Michlovská, Lenka ; Petrůj, Jaroslav (referee) ; Lehocký,, Marián (referee) ; Vojtová, Lucy (advisor)
Předložená disertační práce shrnuje současné poznatky v oblasti termosenzitivních biodegradabilních kopolymerů, které ve formě vodného solu gelují při teplotě lidského těla. Tyto polymerní materiály jsou použitelné v medicíně pro injekční aplikace jako nosiče léčiv či resorbovatelné implantáty pro regeneraci tkání. V experimentální práci byly pomocí vakuové linky syntetizovány termosenzitivní amfifilní triblokové kopolymery na bázi biodegradabilního hydrofobního polylaktidu a polyglykolidu a biokompatibilního hydrofilního polyethylenglykolu (PLGA–PEG–PLGA). Připravený PLGA–PEG–PLGA kopolymer se dvěma fázovými přechody sol-gel a gel-suspenze byl následně modifikován anhydridem kyseliny itakonové. Výsledný funkcionalizovaný ITA/PLGA–PEG–PLGA/ITA kopolymer obsahuje na koncích řetězců reaktivní dvojné vazby vhodné k další polymeraci či síťování a karboxylové skupiny pro případné modifikace biologicky aktivními látkami. Fyzikální i chemické síťování bylo dále sledováno jak z hlediska poměrů hydrofilního a hydrofobního řetězce, tak i z hlediska množství navázané kyseliny itakonové. Vodné roztoky syntetizovaného ITA/PLGA–PEG–PLGA/ITA kopolymeru gelují v rozmezí teplot 33 - 43 °C. Kritická gelační koncentrace byla 6 % a kritická gelační teplota 34 °C pro kopolymer s poměrem PLGA/PEG = 2,5. Čím je kopolymer více hydrofobní, tím geluje dříve a je více hydrolyticky stabilní. Tuhost gelu stoupá se zvyšujícím se poměrem PLGA/PEG a je závislá na typu rozpouštědla použitého při přečišťování kopolymeru. Připravené ITA/PLGA–PEG–PLGA/ITA makomonomerů byly síťovány pomocí modrého světla bez dalšího síťovadla. Hydrolytická stabilita vzorků modifikovaných pomocí ITA se výrazně zlepšila a zvýšila v přímé úměře jak s rostoucí dobou síťování, tak s množstvím dvojných vazeb na koncích řetězců. Vzorek s 63 mol% ITA síťovaný 40 minut ve vodě zcela zdegradoval po 32 dnech. Protonovou NMR relaxometrií bylo zjištěno, že když vzorek ve vodě nabotnal (po cca 12 hodinách), množství nevázané vody se začalo snižovat a postupně difundovat do kavit na povrchu vzorku a pomalu se měnit na slabě a pevně vázanou vodu na polymerní řetězce. Nicméně, termální stabilita chemicky síťovaných vzorků vzrůstala pouze do 20 minut síťování. Pomocí ATR-FTIR bylo prokázáno, že se přibližně 57 % dvojných vazeb kyseliny itakonové (při vlnové délce 1640 cm-1) přeměnilo na nové jednoduché RR'C-CHR'' vazby při vlnové délce 795 cm-1. Delší čas síťování (nad 30 minut) vedl ke změnám v chemické struktuře pomocí beta-štěpení řetězců a částečné rekombinaci dvojných vazeb. Díky vzniku nových dvojných vazeb v jiných částech řetězce se snížila termální stabilita z 242 °C na 237° C a teplota skelného přechodu z -2,2 na -5.8 °C. Předložená práce popisuje, jak složení polymeru, modifikace funkčními skupinami a fyzikální podmínky ovlivňují fyzikální a chemické síťování připravených amfifilních kopolymerů. Kontrola hydrolytické a termální stability hydrogelů je zapotřebí zejména při uvolňování léčiv a regeneraci tkání.
|
guest ::
