|
|
Isolace, charakterizace a aplikace biomedicínsky významného polymeru P(3HB-co-4HB)
Krupičková, Kristýna ; Přikryl, Radek (oponent) ; Obruča, Stanislav (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá izolací a charakterizací kopolymeru P(3HB-co-4HB). Teoretická část byla zpracována jako literární rešerše, která popisuje obecně polyhydroxyalkanoáty, jejich strukturu, syntézu, degradaci a izolaci. Dále jsou v práci uvedeny kopolymery obsahující 4HB jednotky a nechybí zde ani zmínka o biosyntéze a biodegradaci kopolymeru P(3HB-co-4HB). Cílem této diplomové práce bylo zjistit, které rozpouštědlo je pro extrakci kopolymeru nejlepší a následně takto vyextrahovanou fólii kopolymeru P(3HB-co-4HB) charakterizovat. Vyizolovaný kopolymer byl charakterizován pomocí plynové chromatografie, SEC-MALS termické analýzy a SEM. V druhé části práce bylo studováno uvolňování modelové biologicky aktivní látky z PHA fólie v přítomnosti různých hydrolytických enzymů. Pro simulaci bylo vybráno barvivo Rhodamin 6G, kterým byly obarveny fólie kopolymeru a fólie P(3HB). Fólie připravená z P(3HB-co-4HB) kopolymeru uvolňovala modelovou látku vyšší rychlostí než fólie z homopolymeru P(3HB), kopolymer byl také náchylnější k degradaci použitými enzymy.
|
|
|
Příprava a posouzení aplikačního potenciálu biodegradabilních filmů na bázi kopolymerů PHA
Drotárová, Lenka ; Přikryl, Radek (oponent) ; Sedláček, Petr (vedoucí práce)
Diplomová práca sa zaoberá prípravou biodegradabilných filmov na báze kopolymérov PHA a následným preštudovaním ich materiálových vlastností. Hlavným cieľom práce je posúdiť aplikačný potenciál PHA kopolymérnych filmov v biomedicínskom priemysle. Teoretická časť práce sa zaoberá charakterizáciou polyhydroxyalkanoátov a ich kopolymérov, z hľadiska fyzikálnych vlastností, syntézy, biodegradácie či PHA producentov. V literárnej rešerši sú popísané súčasné trendy v spracovaní a využití PHA v biomedicíne. V experimentálnej časti práce bola prevedená kultivácia bakteriálnych kmeňov Aneurinibacillus sp. H1 a Cupriavidus necator H16. Počas kultivácie Aneurinibacillus sp. H1 boli použité rôzne pomery substrátov glycerolu a 1,4-butándiolu, v snahe získať kopolyméry P(3HB-co-4HB) o rôznom monomérnom zložení. Pomocou extrakcie boli zo získanej biomasy vyizolované polymérne filmy, ktoré boli charakterizované pomocou metód GC-FID, FTIR a SEC-MALS. Následne boli vybraté kopolymérne filmy s obsahom 4HB 65,25 a 43,61 hm. % a homopolymérny PHB film, ktoré boli podrobené uvoľňovacím experimentom. Na uvoľňovacie experimenty boli použité liečivá ibuprofén a kyselina acetylsalicylová, u ktorých bolo sledované uvoľňovanie z filmu do fyziologického roztoku pomocou UV-VIS spektroskopie. Na základe získaných dát bol overený aplikačný potenciál PHA kopolymérnych filmov ako nosičového systému v biomedicínskom využití.
|
|
|
Příprava a charakterizace kopolymerů na bázi poly-3-hydroxybutyrátu
Kolomazník, Vít ; Kupka, Vojtěch (oponent) ; Porubský, Tomáš (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá přípravou kopolymerů na bázi poly-3-hydroxybutyrátu (PHB). Snahou je dosáhnout materiálu, kde by byl obsah polymeru PHB co nejvyšší, zároveň ale obsah krystalické fáze co nejmenší. Nízkomolekulární PHB s koncovými hydroxylovými skupinami, použitý při syntéze kopolymerů, byl připraven alkoholýzou PHB polymeru 1,4-butandiolem. Jako druhý reagující polymer v této práci byl vybrán polyetylenglykol (PEG) v různých molárních hmotnostech a poměrech. Další polymer pro kopolymeraci s PHB byl zvolen poly(butylen adipát-co-tereftalát) (PBAT) a jako netoxické spojovací činidlo byl použit hexametylendiisokyanát (HDI). Z těchto látek byly v roztoku připraveny blokové kopolymery, které jsou tvořeny z měkkých a tvrdých segmentů. Tvrdé segmenty zde představuje PHB a jeho krystalická struktura, měkké segmenty tvoří řetězce PEG, případně PBAT. U připravených kopolymerů byl zkoumán vliv přítomnosti měkkých segmentů různé délky a poměru na celkové vlastnosti. Získané materiály byly charakterizovány pomocí termogravimetrické analýzy (TGA), diferenční kompenzační kolorimetrie (DSC) a infračervené spektroskopie (FTIR). Molekulová hmotnost byla zjištěná pomocí gelové permeační chromatografie (GPC).
|
|
|
Optimalizace povrchových úprav polymerů pro mikroskopická pozorování
Horská, Pavlína ; Poláček, Petr (oponent) ; Bálková, Radka (vedoucí práce)
V této práci byla odkryta a pozorována nadmolekulární struktura osmi typů komerčně dostupných iPP, jeho směsí (iPP-PLLA) a kopolymerů (cPP-EPR) spolu se čtyřmi typy PE (HDPE, LDPE). Sférolitická struktura byla u homopolymerů PP a PE a kopolymerů PP odkrývána oxidačním leptáním šesti typy směsí minerálních kyselin s KMnO4 a rozpouštěním ve čtyřech vybraných rozpouštědlech; u směsí PP-PLLA byla struktura odkrytá rekrystalizací (rozumí se změna struktury teplotou ohřevu a rychlostí chlazení). Odkrytá struktura byla přímo pozorována pomocí konfokálního laserového rastrovacího mikroskopu (CLSM) a SEM. Míra krystalického podílu byla spolu s odhadem velikosti krystalických oblastí stanovená pomocí DSC. Ukázalo se, že nadmolekulární strukturu je snadné okrýt u povrchů lisovaných vzorků a lomových ploch vstřikovaných těles metodou leptání. Nadmolekulární strukturu povrchu vstřikovaných těles se podařilo odkrýt teprve po rekrystalizaci; metoda rozpouštění se ukázala být více méně neúčinnou. Účinnost leptacích směsí se lišila, ale všeobecně lze říci, že materiály s vysokým stupněm krystalinity byly odleptány dříve. Ukázalo se, že směsi s kyselinou dusičnou a nadbytkem kyseliny sírové odkrývají povrch sférolitů „jemněji“ s ohledem na detaily lamelárních svazků v porovnání se směsmi obsahujícími kyselinu orthofosforečnou. Důležitým poznatkem je fakt, že účinná nebyla pouze leptací směs, ale také její páry, které dle složení leptací směsi (především s kyselinou dusičnou), odkryly povrch později a tento navíc vypadal plasticky (3D) s jemně odkrytyými detaily struktury. Morfologie vzorků iPP-PLLA se lišila dle poměru obou složek; u kopolymerů cPP-EPR s dobou leptání do popředí vystupovala ethylenová/kaučuková fáze a struktura PP mizela. CLSM se ukázal být velmi vhodným prostředkem pro pozorování nadmolekulární struktury studovaných vzorků na rozdíl od SEM, která se pro olefiny ukázala být naprosto nevhodná. DSC analýzu lze doporučit jako základ pro získání povědomí o podílu amorfní a krystalické fáze a velikosti upořádaných domén před volbu metody odrytí sférolitické struktury.
|
|
|
Use of copolymer polyhydroxyalkanoates in development of intelligent packaging
Kreuzerová, Monika ; Kalina, Michal (oponent) ; Sedláček, Petr (vedoucí práce)
This bachelor thesis deals with the preparation and characterization of copolymers P(3HB-co-4HB). The theoretical part discusses polyhydroxyalcanolates (PHA), where their structure, properties and synthesis are described and subsequently the selected copolymers, which contain monomeric units 3HB, are listed. Furthermore, the review part is processed for the current state of the issue, which states the use of copolymers PHA and current research work on the incorporation of active substances into copolymers. The aim of this work was to characterize and compare the created P(3HB) and P(3HB-co-4HB) foils with a 4HB monomeric unit of 65,25 % and 43,61 % and subsequently determine the potential of foil usability as intelligent packaging materials. First, PHA were subjected to gas chromatography, SEC-MALS, FTIR and DSC analysis. In the second part of the thesis, the permeability of foils to water vapor and the release of model active substances from PHA foils was studied. For this purpose, two active substances (curcumin and salicylic acid) were selected, which were incorporated into a film of homopolymer P(3HB) and two copolymers with a proportion of 4HB of 65,25 % and 43,61 %. In foils prepared from copolymers, the active substances diffusion was faster than in P(3HB). Within the copolymers, P(3HB-co-43,61%4HB) released substances at a higher speed, due to the greater crystallinity of a copolymer containing 65,25 % 4HB.
|
|
|
Kopolymerní akrylamidové gely: příprava a vlastnosti
Nováková, Pavlína ; Petruš, Josef (oponent) ; Kučera, František (vedoucí práce)
Bakalářská práce se zabývá přípravou a vlastnostmi kopolymerních akrylamidových gelů. Teoretická část je zaměřena na obecnou charakteristiku gelových soustav, přiblížení kopolymerních akrylamidových gelů – způsoby příprav, různé možnosti iniciace, síťování a použití komonomerů. Popsány byly faktory mající vliv na botání gelu. Experimentální rovina se zaměřuje na přípravu neutrálního polyakrylamidového gelu a kopolymerního gelu akrylamidu s aniontovou složkou, akrylátem sodným. Nejprve byla infračervenou spektroskopií s Fourierovou transformací ověřena formace kopolymeru a přítomnost funkčních skupin. Následně byly radikálovou roztokovou polymerací připraveny gely o různé koncentraci akrylátu sodného a síťovacího činidla, bisakrylamidu. Na připravených vzorcích byl zkoumán vliv složení gelu na stupeň nabotnání v destilované vodě. Vybrané vzorky byly poté botnány v prostředích o různém pH a iontové síly za účelem posouzení vlivu vnějšího prostředí na stupeň nabotnání.
|
|
|
Studium mechanizmu a kinetiky koordinační polymerace hexa-1,5-dienu katalyzované fenoxyiminovým komplexem titanu a MAO
Ševčík, Jan ; Cihlář, Jaroslav (oponent) ; Hermanová, Soňa (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá studiem polymerace hexa-1,5-dienu katalyzované fenoxyiminovým komplexem titanu (FI Ti) a methylaluminoxanem (MAO) jako kokatalyzátorem. Byl studován vliv koncentrace monomeru, polymerační teploty a poměru kokatalyzátor/katalyzátor na aktivitu systému, polydisperzitu a v některých případech i na strukturu připraveného poly(hexa-1,5-dienu). 1H NMR spektroskopie prokázala přítomnost methylen-1,3-cyklopentanových (MCP) a vinyl tetramethylenových (VTM) jednotek v řetězci poly(hexa-1,5-dienu). Byla také studována kinetika této polymerace. V poslední části diplomové práce byl připraven kopolymer ethenu s hexa-1,5-dienem se zabudovanými postranními vinylovými skupinami.
|
|
|
Produkce kopolymeru poly(3-hydroxybutyrát-co-3-hydroxyhexanoát) s využitím vybraných zástupců rodu Aeromonas
Čeparová, Klára ; Slaninová, Eva (oponent) ; Obruča, Stanislav (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá studiem produkce polyhydroxyalkanoátů (PHA) bakteriemi rodu Aeromonas. Pro tuto práci byly vybrány čtyři bakteriální kmeny: Aeromonas aquatica (DSM 100827), Aeromonas bivalvium (DSM 19111), Aeromonas hydrophila (CCM 7770) a Aeromonas cavernicola (CCM 7641). Nejprve byla ověřena přítomnost genu phaC zodpovědného za syntézu PHA pomocí polymerázové řetězcové reakce (PCR). U tří ze čtyř vybraných kmenů (A. aquatica, A. bivalvium, A. hydrophila) byla přítomnost genu phaC potvrzena. Kmen A. cavernicola neobsahoval gen phaC. U kmenů s potvrzenou přítomnosti genu phaC byla dále sledována syntéza PHA na různých uhlíkatých substrátech. Cílem práce byla optimalizace kultivačních podmínek bakteriálních kultur pro syntézu PHA. Byla sledována produkce polyhydroxybutyrátu (PHB) a poly(3-hydroxybutyrát-co-3-hydroxyhexanoát) P(3HB-co-3HHx). Vyhodnocení přítomnosti a koncentrace polymeru ve vzorcích získané biomasy probíhalo pomocí plynové chromatografie. Ke kultivaci byly jako uhlíkaté substráty použity kyselina dekanová, kyselina kapronová, kyselina oktanová, glukóza, sacharóza a fruktóza. Nejvyšší koncentrace jak PHB, tak kopolymeru P(3HB-co-3HHx) byly zaznamenány na produkčním médiu s přídavkem kyseliny dekanové v koncentraci 1 g/l, a to u A. aquatica. Z cukernatých substrátů byla nejúspěšnější kultivace na sacharóze, kdy byla naměřena nejvyšší hodnota koncentrace biomasy.
|
|
|
Tailoring transport properties of controlled release systems based on polyhydroxyalkanoates.
Apsalikova, Zarina ; Obruča, Stanislav (oponent) ; Sedláček, Petr (vedoucí práce)
In this work, in order to investigate the transport properties of different types of carriers, the polyhydroxyalkanoates with 3-hydroxyvalerate, 4-hydroxyvalerate, 4-hydroxyhexanoate, and 5-hydroxyvalerate monomer units were synthesized using the bacterial strain Aneurinibacillus (isolates: AH30 and AFN2). Results of gas chromatography (GC-FID) showed that isolates are able to accumulate PHA with different fractions of monomers. Further, the molecular weight and polydispersity index of isolated biofilms isolated were analyzed via size exclusion chromatography (SEC-MALS). Then, the delivery systems were fabricated, using synthesized copolymers and commercial homopolymer poly(3-hydroxybutyrate). In particular, a series of optimization experiments focused on particles, films, and porous monolith preparation. The processing conditions were evaluated including polymer concentration, amount of additive, and isolation procedure. Fabricated carriers were characterized regarding their ability to incorporate and release the active agent (ibuprofen) into the model medium (phosphate saline buffer). Based on the results from characterization methods, it was found that polymer structure and polymer-solvent relationship have a significant influence on the transport behavior of the incorporated agent. Techniques, such as Scanning electron microscopy (SEM), Differential scanning calorimetry (DSC), Attenuated total reflectance Fourier-transform infrared (ATR-FTIR) spectrometry and ultraviolet-visible spectroscopy (UV-VIS) were applied as tools to compare and understand the correspondence between transport properties and chemical structure of polyhydroxyalkanoate.
|
|
|
Use of copolymer polyhydroxyalkanoates in development of intelligent packaging
Kreuzerová, Monika ; Kalina, Michal (oponent) ; Sedláček, Petr (vedoucí práce)
This bachelor thesis deals with the preparation and characterization of copolymers P(3HB-co-4HB). The theoretical part discusses polyhydroxyalcanolates (PHA), where their structure, properties and synthesis are described and subsequently the selected copolymers, which contain monomeric units 3HB, are listed. Furthermore, the review part is processed for the current state of the issue, which states the use of copolymers PHA and current research work on the incorporation of active substances into copolymers. The aim of this work was to characterize and compare the created P(3HB) and P(3HB-co-4HB) foils with a 4HB monomeric unit of 65,25 % and 43,61 % and subsequently determine the potential of foil usability as intelligent packaging materials. First, PHA were subjected to gas chromatography, SEC-MALS, FTIR and DSC analysis. In the second part of the thesis, the permeability of foils to water vapor and the release of model active substances from PHA foils was studied. For this purpose, two active substances (curcumin and salicylic acid) were selected, which were incorporated into a film of homopolymer P(3HB) and two copolymers with a proportion of 4HB of 65,25 % and 43,61 %. In foils prepared from copolymers, the active substances diffusion was faster than in P(3HB). Within the copolymers, P(3HB-co-43,61%4HB) released substances at a higher speed, due to the greater crystallinity of a copolymer containing 65,25 % 4HB.
|
host ::
RSS.