|
|
Development and applications of molecular dynamics for molecular spectroscopy
Kessler, Jiří ; Bouř, Petr (vedoucí práce) ; Bludský, Ota (oponent) ; Setnička, Vladimír (oponent)
This Thesis deals with simulations of chiroptical spectra using a combination of molecular dynamics and quantum chemistry. Molecular dynamics was used to explore conformational behaviour of studied systems (proteins), quantum chemistry for calculation of spectral prop- erties. The Quantum chemical methods are limited to relatively small systems. We overcome this problem mostly by a fragmentation of studied systems, when smaller, computationally feasible, fragments are created and used for the quantum chemical calculations. Calculated properties were then transferred to the big molecule. Vibrational Optical Activity (VOA) spectra of poly-L-glutamic acid fibrils (PLGA), insulin prefibrillar form and native globular proteins were studied. The simulated spectra provided satisfactory agreement with the experiment and were used for its interpretation. Experimental Vibrational Circular Dichroism (VCD) spectra of poly-L-glutamic acid fibrils were only qualitatively reproduced by the simulation. We could reproduce the major amide I band and a smaller negative band associated with the side chain carboxyl group. Our simulation procedure was then extended to a set of globular proteins and their Raman Optical Activity (ROA) spectra. Here we achieved an exceptional precision. For example, we were able to reproduce...
|
|
|
Enantioselektivní separace vybraných analytů v systémech superkritické fluidní chromatografie a vysokoúčinné kapalinové chromatografie
Martínková, Monika ; Tesařová, Eva (vedoucí práce) ; Čabala, Radomír (oponent)
(CZ) Pro studium separací vybraných 24 analytů byla použita chirální stacionární fáze na bázi celulosy derivatizované tris(3,5-dimetylfenylkarbamátem). Enantioseparace byly realizovány ve dvou systémech, a to v systému vysokoúčinné kapalinové chromatografie a superkritické fluidní chromatografie. Hlavní proměnnou bylo složení mobilní fáze. Testováno bylo pět různých aditiv (izopropylamin, diethylamin, triethylamin, kyselina trifluoroctová, kombinace izopropylaminu a kyseliny trifluoroctové) a jejich vliv na enantioseparaci, v systému superkritické fluidní chromatografie také vliv dvou různých modifikátorů (methanol, propan-2-ol) v kombinaci s těmito aditivy. Cílem práce bylo nalézt složení mobilní fáze vhodné pro separaci vybraných analytů a porovnat separace v rámci různých mobilních fází a obou separačních systémů. Dle předpokladů se ukázalo, že systém superkritické fluidní chromatografie poskytuje poněkud lepší výsledky- lepší rozdělení v kratším čase, ale bylo možné najít dobré separační podmínky pro některé analyty též v systému vysokoúčinné kapalinové chromatografie. Výsledek nebyl zcela jednoznačný. Klíčová slova (CZ) Chiralita, enantiomery, enantioselektivní separace, chirální stacionární fáze, vysokoúčinná kapalinová chromatografie, superkritická fluidní chromatografie.
|
|
|
Studies of Lanthanide Complexes by a Combination of Spectroscopic Methods
Krupová, Monika ; Bouř, Petr (vedoucí práce) ; Kapitán, Josef (oponent)
Studium komplexů lanthanoidů pomocí spektroskopických metod Monika Krupová (Katedra fyzikální a makromolekulární chemie, Přírodovědecká fakulta, Univerzita Karlova v Praze) Konvenční strukturní analýza nabízí pouze omezené možnosti k určení absolutní konfigurace chirálních látek. Jednou z možností je použití komplexů lanthanoidů s tris-(β- diketonátovými) ligandy. Tyto komplexy jsou elektricky neutrální a v organických rozpouštědlech mohou tvořit jiné komplexy s různými malými organickými molekulami, např. s chirálními alkoholy a aminoalkoholy. Díky této interakci je pak možné chiroptickými metodami určit konfiguraci chirální látky. Abychom interakci organická látka-Ln komplex lépe porozuměli, studovali jsme interakci komplexu Eu(FOD) s (R)- a (S)- enantiomerem 1-fenylethanolu (PE) v n-hexanu pomocí IR spektroskopie, Ramanovy spektroskopie, Ramanovy optické aktivity (ROA), UV- Vis absorpce a UV cirkulárního dichroismu (UVCD). Jenom ROA a UVCD spektra byly dostatečně citlivé pro studium komplexace zkoumaných systémů. S jejich pomocí se podařilo přibližně určit poměr kov/ligand v komplexu a vazebnou konstantu. V předchozích experimentech bylo pozorováno stonásobné zvětšení ROA signálu, např. alkoholu v komplexu, oproti volné chirální látce. Je to částečně dáno rezonancí excitačního laserového záření...
|
|
|
Spektroskopické a teoretické studium supramolekulárních komplexů symetrických porfyrinů s chirálními guesty
Březina, Václav ; Hanyková, Lenka (vedoucí práce) ; Šoltésová, Mária (oponent)
Některé typy porfyrinů můžou být použity jako achirální detektory při určování enantiomerního přebytku chirální látky. Porfyriny mohou tvořit komplex s chirálními organickými molekulami, které indukují neekvivalenci některých protonů v původně symetrickém porfyrinu. To má za následek rozštěpení příslušných signálů v NMR spektru, které závisí lineárně na enantiomerním přebytku chirální molekuly. V této práci jsme zkoumali komplex di-brombenzylovaného oxoporfyrinu s chirální kafrsulfonovou kyselinou. Z NMR titrace byla určena asociační konstanta K ≈ 5 × 104 l/mol a stechiometrie komplexu 1:1. Potvrdili jsme lineární závislost rozštěpení signálu β-protonu porfyrinu na enantiomerním přebytku. Nízkoteplotní měření prokázala existenci dvou různých konformací komplexu v přibližném poměru 0.7:0.3 (při −60 ◦ C). Kvantově-mechanické výpočty metodou DFT za použití BLYP/3-21G* ukázaly rovněž dvě konformace v zastoupení 0.79:0.21. Metodou GIAO/PBE1PBE/6-31G(2df,2pd) byly vypočteny chemické posuny vypočtených struktur a porovnány s experimentálními hodnotami. 1
|
|
|
Chirální rozeznávání pomocí hmotnostní spektrometrie
Kosíková, Lenka ; Roithová, Jana (vedoucí práce) ; Bednář, Petr (oponent)
Název práce: Chirální rozeznávání pomocí hmotnostní spektrometrie Autor: Bc. Lenka Kosíková Katedra: Katedra organické a jaderné chemie Vedoucí diplomové práce: doc. Mgr. Jana Roithová, Ph.D. Tato práce je zaměřena na použití hmotnostní spektrometrie jako analytické metody pro chirální rozeznávání v plynné fázi. Zkoumali jsme chirální preferenci pro vazbu (S a R) izomeru [dimethyl-2,2'-dihydroxy-1,1'binaftalen-3,3'-dikarboxylátu] při tvorbě sodných dimerů a trimerů. Chirální efekt při tvorbě dimerů je 1,34±0,06 a při tvorbě trimerů 2,38±0,22 ve prospěch tvorby homochirálních komplexů. Část práce je věnována přípravě izotopicky značeného esteru [(R)-(−)-di(D3-methyl)- 2,2'-dihydroxy-1,1'binaftalen-3,3'-dikarboxylátu]. Smícháním D3-(R) izomeru a neznačeného (S)-izomeru vznikl umělý racemát, přičemž můžeme rozlišit enantiomery pomocí hmotnostní spektrometrie. Dalším bodem bylo studium tvorby komplexů (S a R) izomeru [dimethyl-2,2'- dihydroxy-1,1'binaftalen-3,3'-dikarboxylátu] s [(S,S)-1,5-diaza-cis-dekalinem]Cu(OH)I v závislosti na jeho molárních poměrech v roztoku. Prokázala jsem, že molární koncentrace katalyzátoru hraje významnou roli při tvorbě jednotlivých komplexů, které pozorujeme pomocí hmotnostní spektrometri a nelze tudíž studovat umělý racemát pouze při jednom daném složení roztoku. Klíčová...
|
|
| |
|
|
Stanovení enantiomerů aminokyselin metodou HPLC
Michalčíková, Regina ; Janečková, Lucie (oponent) ; Tesařová, Eva (vedoucí práce)
Abstakt Bakalářská práce se zabývá stanovením enantiomerů aminokyselin, v praktické části konkrétně alaninu, pomocí vysokoúčinné kapalinové chromatografie za využití chirálních stacionárních fází na bázi teikoplaninu. Rešeršní část je zaměřena na shrnutí základní problematiky chirality a chirálních aminokyselin v potravinách, na charakteristiku vysokoúčinné kapalinové chromatografie, jako jedné z nejvhodnějších metod k enantioseparaci aminokyselin, a popis metod derivatizace, jež se využívají ke zvýšení citlivosti stanovení enantiomerů aminokyselin. Experimentální část se pak zabývá separací jednotlivých enantiomerních forem alaninu, volbou vhodného separačního systému pro tuto separaci a stanovením D- a L- alaninu v ovocném džusu.
|
|
|
Přepínání spinových vortexů v magnetických nanodiscích
Hladík, Lukáš ; Pekárková, Jana (oponent) ; Urbánek, Michal (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá problematikou přepínání spinových vortexů v magnetických nanodiscích. Nejprve jsou vymezeny základní pojmy (mikro)magnetismu a shrnuty dosavadní teoretické i experimentální výsledky dosažené na poli přepínání obou základních charakteristik (polarita a chiralita) magnetického vortexu. Následně je prezentován princip dynamického přepínání chirality magnetického vortexu pomocí pulzu magnetického pole v rovině vzorku s přesně definovanou amplitudou a délkou bez nutnosti použití jisté tvarové asymetrie nanodisků či určité distribuce magnetického pole. Pro tvorbu nanostruktur byla použita vícekroková elektronová litografie a naprašování pomocí iontových svazků. V práci jsou popsány jednotlivé kroky postupu přípravy a optimalizace vzorků pro měření magnetizační dynamiky. Závěrem jsou prezentovány a diskutovány experimentální výsledky měření dynamického přepínání chirality na připravených vzorcích získané pomocí transmisní rentgenové mikroskopie na synchrotronu Advanced Light Source v Berkeley, USA.
|
|
|
Chirální analýza residuí léčiv v odpadních vodách
Svobodová, Dagmar ; Opatřilová, Radka (oponent) ; Čáslavský, Josef (vedoucí práce)
V teoretické části se tato práce zabývá stručným popisem chirality se zaměřením na chirální léčiva. Popisuje jejich chování v lidském organismu, jejich absorpci, distribuci, metabolismus i vylučování. O osudu chirálních léčiv v životním prostředí toho dosud není mnoho známo, známe-li však chování enantiomerů léčiv v určitém biologickém systému, je poté možné alespoň přibližně předpovídat rizika jejich přítomnosti v životním prostředí. Výskyt chirálních léčiv je popsán v kapitole, která v sobě shrnuje poznatky o dosud provedených chirálních analýzách v odpadních i povrchových vodách a enantioselektivní toxicitě chirálních léčiv. Další část se věnuje popisu léčiv ze skupiny nesteroidních protizánětlivých látek a jejich výskytu v životním prostředí. V experimentální části práce byly optimalizovány chirální HPLC metody pro analýzu ibuprofenu a ketoprofenu na koloně Chiralpak AD. Enantioselektivní metoda pro naproxen nebyla vyvinuta, protože nebylo dosaženo reprodukovatelné separace enantiomerů. Optimalizovaných metod bylo poté využito pro analýzu vzorků z čistírny odpadních vod v Brně-Modřicích.
|
|
|
Chiralita a její význam v environmentální organické analýze
Svobodová, Dagmar ; Friedl, Zdeněk (oponent) ; Čáslavský, Josef (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce je vypracována jako literární rešerše zaměřená na charakterizaci chirality a jejím významem pro životní prostředí. Tato práce také podává přehled metod používaných pro chirální separaci a analýzu organických polutantů ve složkách životního prostředí. Ze získaných informací vyplývá, že význam chirality na enviromentální působení je značný. Jednotlivé enantiomery chirálních polutantů vykazují v životním prostředí rozdílnou toxicitu a biologickou aktivitu a je tedy nutné je v prostředí sledovat pomocí metod chirální analýzy.
|
host ::
RSS.