|
|
Syntéza a studium vztahů mezi strukturou a účinkem fotosenzitizérů ze skupiny azaftalocyaninů
Musil, Zbyněk ; Doležal, Martin (vedoucí práce) ; Hartl, Jiří (oponent) ; Lang, Kamil (oponent)
11.. SSOOUUHHRRNN Připravili jsme množství různě substituovaných prekurzorů na bázi pyrazin-2,3- dikarbonitrilu, ftalonitrilu a chinoxalin-2,3-dikarbonitrilu, které jsme následně nechali různými postupy cyklizovat za tvorby makrocyklů. Všechny komplexy jsme separovali (pokud to bylo možné), vyčistili a dostatečně charakterizovali. Takto jsme připravili několik sérií látek, na nichž jsme sledovali vliv struktury (resp. strukturních obměn) na fyzikální a fotodynamické vlastnosti. Ze získaných závislostí vyplývá, že nejlepší fotodynamické vlastnosti mají zinečnaté komplexy azaftalocyaninů, které jsou substituovány objemnými skupinami vázanými na makrocyklus přes heteroatom síry. Tyto látky vykazovaly vysokou produkci singletového kyslíku, dostatečnou stabilitu na světle, maximum absorpce při vyšších vlnových délkách a velmi nízkou agregaci, která umožňovala kvalitní inkorporaci do unilamelárních lipozomů. Na základě stejných závislostí jsme připravili fotosenzitizéry obsahující jednu funkční skupinu, které by mohly být použitelné jako fotosenzitizéry třetí generace. Vložením 4 benzenových jader do tetrapyrazinoporfyrazinového makrocyklu jsme posunuli absorpční maximum až do oblasti kolem 750 nm, které je považováno za zcela optimální z hlediska fotodynamického efektu v živých tkáních.
|
|
|
Fotoaktivní chlorofylové nanočástice
Ludačka, Pavel ; Mosinger, Jiří (vedoucí práce) ; Lang, Kamil (oponent)
Byly připraveny fotoaktivní sulfonované i nesulfonované polystyrenové nanočástice (NPs) s enkapsulovaným THF extraktem ze špenátu setého (Spinacia oleracea). Příprava NPs je založena na jednoduché nanoprecipitační metodě, která používá totéž rozpouštědlo (THF) pro rozpuštění výchozí sulfonované či nesulfonované polystyrenové nanovlákenné membrány i pro vlastní extrakci. Na základě spektrální a HPLC analýzy bylo zjištěno že THF extrakt, resp. NPs obsahují chlorofyl a, chlorofyl b, β-karoten a lutein. Pomocí časově rozlišené spektroskopie bylo prokázáno, že extrakt je silným zdrojem singletového kyslíku O2(1 g) díky přítomnému chlorofylovému fotosensitizeru. Fotogeneraci O2(1 g) částečně tlumí v extraktu přítomné karotenoidy, které zhášejí O2(1 g). K snížení zhášecího efektu karotenoidů je možné použít zředěný extrakt nebo před-ozářené vzorky viditelným světlem, ve kterých rychle se fotodegradující karotenoidy nemají výrazný zhášecí efekt. Silný fotooxidační a antibakteriální efekt NPs připravených z extraktu fotogenerujícího O2(1 g), byl prokázán vůči chemickým substrátům a Escherichia coli. Fotoaktivita NPs je iniciována viditelným světlem. Klíčová slova Chlorofyl, fotosensitizer, nanočástice, singletový kyslík
|
|
|
Příprava nových porézních koordinačních polymerů, jejich charakterizace a solvotermální stabilita
Ondrušová, Soňa ; Lang, Kamil (vedoucí práce) ; Tyrpekl, Václav (oponent)
Předkládaná diplomová práce navazuje na již publikovanou práci, ve které bylo použito fosfinových analogů tereftalové kyseliny k přípravě nových stabilních metalorganických sítí (MOFů) Fe-ICR-2 a Fe-ICR-4. Za použití analogických bifenylenových ligandů byly připraveny dva nové Fe-MOFy, Fe-ICR-6 a Fe-ICR-7. Isoretikulární MOFy byly také připraveny za použití Al3+ kovových center. Všechny materiály byly charakterizovány práškovou rentgenovou difrakcí a měřením adsorpčních izoterem. Byla také změřena jejich solvotermální stabilita po třepání a refluxování ve vodě, ethanolu a toluenu a dále také při aktivaci z vody. Jejich termální stabilita na vzduchu byla stanovena za pomocí diferenční termické analýzy. Klíčová slova: koordinační polymer, metalorganická síť, stabilita, fosfinát
|
|
|
Porphyrin-based porous frameworks
Hynek, Jan ; Lang, Kamil (vedoucí práce) ; Zimčík, Petr (oponent) ; Dědic, Roman (oponent)
Porézní materiály tvoří rozsáhlou skupinu zahrnující metaloorganické sítě (MOFy), kovalentní organické sítě (COFy) nebo konjugované mikroporézní polymery (CMP). Porézní struktury jsou studovány zejména jako materiály pro uskladnění a separaci plynů, katalyzátory, senzory, materiály pro distribuci léčiv, čištění vody, mikroelektroniku atd. Výsledky prezentované v disertační práci dokládají, že porézní struktury se zabudovanými fotoaktivními molekulami porfyrinů ve struktuře jsou fotosenzitizátory singletového kyslíku, O2(1 g), a mohou být využity pro fotodynamické aplikace, např. pro přípravu antimikrobiálních povrchů nebo organizovaných struktur pro fotodynamickou terapii. Disertační práce představuje komplexní studii fotofyzikálních vlastností porfyrinových CMP a COFů a poprvé ukazuje možnost využití porfyrinových COFů pro fotodynamickou inaktivaci mikroorganismů. Porfyrinové CMP byly připraveny pomocí Suzukiho-Miyaurovy spojovací reakce a porfyrinové COFy byly připraveny pomocí Schiffovy kondenzace. Materiály byly charakterizovány infračervenou spektroskopií a NMR spektroskopií v pevné fázi. Porozita materiálů byla studována měřením adsorpce N2. Porfyrinové CMP jsou mikroporézní s velikostmi pórů od 1.4 do 2.1 nm a specifickými povrchy dosahujícími až 624 m2 g-1 . Naproti tomu porfyrinové COFy...
|
|
| |
|
|
Layered Transition Metal Hydroxides: Delamination and Properties
Hyklová, Barbora ; Lang, Kamil (vedoucí práce) ; Zima, Vítězslav (oponent) ; Bujdák, Juraj (oponent)
Karlova Univerzita Přírodovědecká fakulta Studijní program: Anorganická chemie Mgr. Barbora Hyklová Vrstevnaté hydroxidy přechodných kovů, jejich delaminace a vlastnosti Rozšířený abstrakt Školitel: Ing. Kamil Lang CSc., DSc. Školitel-Konzultant: RNDr. Jan Demel PhD. Praha, 2017 Vrstevnaté hydroxidy přechodných kovů jsou známé jako elektrodové materiály použitelné pro konstrukci baterií a superkapacitorů. Mezi jejich hlavní přednosti patří snadná příprava a následné modifikace, vysoká elektrická kapacita, rychlé elektrochemické děje a nízká cena. Většina publikovaných elektrochemických studií o vrstevnatých hydroxidech přechodných kovů se zabývá pouze objemovými materiály, naopak elektrochemické vlastnosti příslušných nanomateriálů jsou mnohem méně prozkoumané. Obrázek 1. Schéma delaminace a následného nanesení nanodestiček na vodivý povrch. Tato dizertační práce se zabývá charakterizací a elektrochemickými vlastnostmi nanodestiček vrstevnatých hydroxidů niklu a kobaltu připravených levnou a k životnímu prostředí šetrnou metodou založenou na delaminaci vrstevnatých hydroxidů ve vodě (Obrázek 1). Tyto vrstevnaté hydroxidy, interkalované laktátovými a dusičnanovými anionty, byly připraveny dvěma odlišnými metodami, a to přímým srážením (Rovnice 1) a iontovou výměnou z dodecylsulfátem interkalovaného...
|
|
|
Design and synthesis of surface architectures on fluorescent nanodiamonds
Havlík, Jan ; Kotek, Jan (vedoucí práce) ; Lang, Kamil (oponent) ; Štěpánek, František (oponent)
Díky svým unikátním vlastnostem a vysoké biokompatibilitě patří fluorescenční nanodiamanty mezi slibné zástupce uhlíkatých nanomateriálů s potenciálně širokým spektrem uplatnění v mnoha odvětvích. Jejich nízká intenzita fluorescence a koloidní nestálost v biologickém prostředí však doposud brání jejich širšímu využití. Optimalizace jejich přípravy spolu s vývojem nových vhodných povrchových architektur tak představuje významnou výzkumnou výzvu. V rámci této práce byly navrženy a optimalizovány jednotlivé kroky přípravy fluorescenčních nanodiamantů, díky čemuž bylo dosaženo řádového zvýšení intenzity jejich fluorescence spolu s omezením poškození jejich povrchu grafitizací. Dále byla vyvinuta metoda ozařování nanodiamantů umožňující dramatické navýšení jejich produkce. S využitím částečné fluorace funkčních skupin na povrchu nanodiamantů byla demonstrována možnost ovlivnění parametrů jejich fluorescence. Byla také vyvinuta metoda zvyšující homogenitu a cirkularitu nanodiamantů, což významně ovlivnilo jejich interakci s biologickými strukturami. Možná uplatnění tohoto materiálu v medicíně a biologickém výzkumu byla demonstrována na přípravě částic s komplexní povrchovou architekturou umožňujících cílení a terapii nádorových buněk. Bylo také objevena a na in vitro a ex vivo modelech demonstrována vysoká a...
|
|
| |
|
|
Vliv strukturních aspektů na fotofyzikální vlastnosti ftalocyaninů
Cidlina, Antonín ; Zimčík, Petr (vedoucí práce) ; Musílek, Kamil (oponent) ; Lang, Kamil (oponent)
Univerzita Karlova, Farmaceutická fakulta v Hradci Králové Katedra: Katedra farmaceutické chemie a kontroly léčiv Kandidát: Mgr. Antonín Cidlina Školitel: doc. PharmDr. Petr Zimčík, Ph.D. Konzultant: doc. PharmDr. Veronika Nováková, Ph.D. Název práce: Vliv strukturních aspektů na fotofyzikální vlastnosti ftalocyaninů Ftalocyaniny (Pc) a jejich azaanalogy tetrapyrazinoporfyraziny (TPyzPz) jsou makrocyklické planární látky s 18 delokalizovanými π-elektrony. Právě kvůli tomuto rozsáhlému systému dvojných vazeb vynikají svými absorpčními, fotofyzikálními i elektrochemickými parametry, pro které jsou hojně využívány v různých aplikacích (např. fotodynamická terapie, katalyzátory, tekuté krystaly, solární články). Pro každou aplikaci je však zapotřebí jiných vlastností molekuly, které lze významně ovlivnit periferní substitucí a typem centrálního kationtu kovu. První část disertační práce je vyvrcholením rozsáhlé systematické studie zkoumání vlivu strukturních faktorů na účinnost intramolekulárního přenosu náboje (ICT) u TPyzPz, který je zodpovědný za výrazné snížení fotofyzikálních parametrů a to kvantového výtěžku singletového kyslíku () a fluorescence (F). Nejprve jsme se zaměřili na vliv periferních substituentů na efektivitu ICT. Byla připravena série látek s periferními substituenty s různými...
|
|
|
Produkce singletového kyslíku organokovovými sítěmi
Ondrušová, Soňa ; Lang, Kamil (vedoucí práce) ; Kubíček, Vojtěch (oponent)
V předkládané bakalářské práci byla organokovová síť (MOF) PCN-222 postsynteticky modifikována difenylfosfinovou kyselinou. Výchozí PCN-222 a modifikované MOFy byly charakterizovány práškovou rentgenovou difrakcí a měřením adsorpčních izoterm. Přítomnost navázané difenylfosfinové kyseliny u modifikovaných MOFů byla zdokumentována pomocí elementární analýzy, infračervené spektroskopie, 13 C cross-polarizační NMR a 31 P NMR s rotací pod magickým úhlem. U modifikovaných MOFů byla prokázána vyšší stabilita při vysušení z vody a až čtyřikrát větší produkce singletového kyslíku po ozáření, než u výchozího PCN-222. Klíčová slova: organokovová síť, porfyrin, postsyntetické modifikace, difenylfosfinová kyselina, singletový kyslík, stabilita
|
host ::
RSS.