|
|
Řízení molekulové hmotnosti kyseliny hyaluronové (HA) nastavením specifické rychlosti růstu kultury Streptococcus equi subsp. zooepidemicus
Osičková, Jana ; Pepeliaev,, Stanislav (oponent) ; Franke,, Lukáš (vedoucí práce)
Diplomová práce se zaměřuje na vliv kultivačních parametrů na syntézu kyseliny hyaluronové při její biotechnologické produkci. Sledovanými kultivačními parametry byly teplota kultivace, vzdušnění, míchání, zdroj uhlíku a přídavek fosfatidylcholinu. Sledovaly se změny molekulové hmotnosti a výtěžků kyseliny hyaluronové, růstu biomasy a viskozity média po fermentaci. Ze získaných dat bylo zjištěno, že specifická růstová rychlost kultury významně ovlivňuje finální vlastnosti kyseliny hyaluronové. Při suboptimálních teplotách vznikal vysokomolekulární polymer se srovnatelnými výtěžky jako u kontrolní kultivace. Vysoké teploty (40 °C) způsobovaly pokles molekulové hmotnosti. Dalšími sledovanými kultivačními parametry byly intenzita míchání a vzdušnění. Nejvyšších molekulových hmotností bylo dosaženo při nejvyšších otáčkách a za intenzivnějšího vzdušnění, tedy s parametry 1 vvm/800 rpm a 2 vvm/800 rpm. Větší vliv na molekulovou hmotnost mělo míchání než vzdušnění. Při změně zdroje uhlíku ze sacharózy na glukosu se dosáhlo nejnižších hodnot molekulové hmotnosti i výtěžnosti. Přídavek fosfatidylcholinu o koncentraci 160 mg/l měl pozitivní efekt na kultivaci, kdy se navýšila molekulová hmotnost a došlo k větší tvorbě biomasy.
|
|
|
Přímá syntéza vysokomolekulárních polymerů kyseliny mléčné
Mikulík, David ; Kupka, Vojtěch (oponent) ; Petrůj, Jaroslav (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá problematikou přímé syntézy polymerů kyseliny mléčné. Teoretická část je zaměřena na výrobu kyseliny mléčné jako monomeru, a to jak přírodní, tak i syntetickou cestou, jejich výhodami a vlastnostmi. Dále se teoretická část zaměřuje na syntézy poly(mléčné kyseliny) (PLA) z laktidu a přímou polykondenzaci z kyseliny mléčné a pojednává o vlivu katalyzátorů, kokatalyzátorů a extendérů řetězce. Experimentální část práce je zaměřena na syntézu polymerů a kopolymerů PLA, kde zkoumá vhodné katalyzátory, reakční prostředí pro azeotropickou dehydrataci a vliv kokatalyzátoru pro přípravu požadovaného produktu. V závěru se experimentální část zabývá analýzou připravených polymerů PLA pomocí termických a analytických metod.
|
|
|
Metody rozptylu světla a kalorimetrie ve studiu systémů hyaluronan-albumin
Sereda, Alena ; Hermannová, Martina (oponent) ; Chytil, Martin (vedoucí práce)
Tato diplomová práce, která navazuje na předchozí bakalářskou práci, je věnována studiu polyelektrolytových komplexů mezi hyaluronanem (HA) a hovězím sérovým albuminem (BSA). Interakce mezi HA a BSA a tvorba komplexů byly studovány metodou SEC-MALLS, kde byly stanovovány molekulová hmotnost, gyrační a hydrodynamický poloměry a vnitřní viskozita částic systému. Dále byly interakce zkoumány pomocí kalorimetrického měření ITC, kde byl stanoven termodynamický charakter tvorby komplexů. Dodatečně byly aplikovány metody dynamického a elektroforetického rozptylu světla (DLS a ELS), kde byly stanovovány hydrodynamický poloměr a velikost zeta potenciálu částic systému. Byl rovněž zkoumán vliv zvýšené teploty na charakter a tvorbu komplexů při SEC-MALLS a ITC měření. Bylo stanoveno, že k interakcím HA a BSA dochází v jakémkoliv prostředí ale s různou účinností. Bylo také prokázáno, že s rostoucí koncentrací BSA se komplexy zmenšují, snižuje se také vnitřní viskozita komplexů. Dále bylo prokázáno, že velká iontová síla stíní povrchové náboje molekul HA a BSA a braní tak jejím vzájemným interakcím. Při zvýšené iontové síle se rovněž zvyšují stanovené velikosti komplexů, jejích vnitřní viskozita a zeta potenciál. Zvýšená teplota má na tvorbu komplexů pouze minimální vliv.
|
|
|
Termální degradace hyaluronanu
Šimáčková, Marcela ; David, Jan (oponent) ; Chytil, Martin (vedoucí práce)
Tepelná stabilita a degradace hyaluronanu (HA) byla v rámci této diplomové práce zkoumána u HA s molekulovou hmotností 90–130 kDa a u HA s molekulovou hmotností 1 500–1 750 kDa. K výzkumu byly použity metody reologie, SEC-MALLS, TGA a DSC. Nízkomolekulový HA byl podroben zkoumání časové závislosti degradace, kdy byl před samotnou přípravou roztoků sušen při teplotě 90 °C po dobu 30 minut a 60 minut. U vysokomolekulového HA byla zkoumána nejen časová, ale i teplotní závislost degradace. V případě zkoumání časové závislosti degradace byl vysokomolekulový HA před přípravou roztoků sušen při teplotě 75 °C v časovém rozmezí od 15 minut do 120 minut. Při přípravě roztoků pro zjištění teplotní závislosti degradace byl pak vysokomolekulový HA sušen po dobu 30 minut v rozmezí teplot od 60 °C do 90 °C. U nízkomolekulového HA byla prokázána tepelná stabilita, nedocházelo tedy k poklesu molekulové hmotnosti a roztoky nevykazovaly výrazný pokles viskozity. U vysokomolekulového HA tepelná stabilita prokázána nebyla, k degradaci vlivem teploty sušení, ale i času sušení docházelo, což se projevilo výrazným poklesem molekulové hmotnosti a viskozity roztoků. Zatímco v případě použití teploty sušení 60 °C došlo k poklesu molekulové hmotnosti přibližně o 5 %, při teplotě sušení 90 °C se molekulová hmotnost snížila přibližně o 20 % oproti nesušenému HA. Z tohoto důvodu byl vysokomolekulový HA dále zkoumán i pomocí metod TGA, kde bylo sledováno snížení vlhkosti vzorků HA v závislosti na teplotě sušení, a DSC, kde bylo cílem zjistit teploty, při kterých dochází k odpaření vlhkosti obsažené ve vzorku HA v závislosti na jeho formě (nesušeného HA, sušeného HA a lyofilizovaného HA) a dále teplo potřebné k odpaření vlhkosti ze vzorku HA. Na závěr tohoto výzkumu byly získané výsledky u vysokomolekulového HA porovnány s výsledky jiného procesu sušení – lyofilizací, která se ukázala jako velmi šetrná metoda sušení, protože k poklesu molekulové hmotnosti u lyofilizovaného HA oproti nesušenému HA téměř nedocházelo.
|
|
|
Studium interkalace alkalických kovů v elektrochromních prvcích
Kortyš, Petr ; Špičák, Petr (oponent) ; Svoboda, Vít (vedoucí práce)
Předkládaná práce se zabývá studiem interkalace alkalických kovů v elektrochromních prvcích pomocí krystalových mikrovah. Práce se zejména zaměřuje na studium vlivu molekulové hmotnosti a rezistance na vlastnosti elektrochmních vrstev V2O5 a WO3. Hlavní měřící metoda použitá při studiu intekralace iontů lithia a sodíku do těchto vrstev byla cyklická voltametrie. Vytvořené grafy odhalily, že sodík i lithium vykazují při interkalaci do V2O5 rozdílné vlastnosti chování zejména ve spoluúčasti propylenkarbonátu, tedy vlivu na molekulovou hmotnost a dále při strukturních změnách aktivní vrstvy.
|
|
|
Charakterizace polypropylénu metalocenového typu s úzkou distribucí molekulových hmotností
Fojtlová, Lucie ; Poláček, Petr (oponent) ; Bálková, Radka (vedoucí práce)
ABSTRAKT V této práci byl charakterizován polypropylén metalocenového typu (mPP) s úzkou distribucí molekulových hmotností a změna jeho struktury po izotermické krystalizaci v závislosti na použité teplotě krystalizace a stupni štěpení polymeru (klesající molekulová hmotnost). Peroxidické odbourávání materiálu se projevilo při FTIR-ATR analýze, která prokázala přítomnost dvojných vazeb. Základní lisované materiály podrobený tahové zkoušce vykázaly mírně klesající trend snižující se pevnosti, modulu pružnosti i tažnosti v závistlosti na klesající molekulové hmotnosti. Při termické analýze se stupeň štěpení mPP projevil klesající teplotou rozkladu. Při pozorování nadmolekulární struktury odleptaných materiálů MET0–MET3 (MET0 původní a MET1–MET3 postupně štěpené) byla na CLSM identifikována kromě běžně se vyskytující fáze také přítomnost fáze , což následně potvrdila i XRD analýza, kdy se podíl fáze snižoval společně s klesající molekulovou hmotností. Naproti tomu rozdíly ve struktuře materiálů MET0–MET3 nebyly prokázány charakterizací na DSC, kde všechny mPP vykázaly stejnou teplotu tání, teplotu krystalizace i stupeň krystalinity. Kromě základní charakterizace byl mPP podroben izotermické krystalizaci na DSC při teplotách 120–126 °C. Vzniklý materiál obsahoval vždy fázi , jejíž zastoupení se zvyšovalo s rostoucí teplotou izotermické krystalizace, přičemž fáze byla vždy více zastoupená v MET0 ve srovnání s MET3. Zastoupení fáze prokázala XRD analýza i následný ohřev na DSC, kdy vznikly dvě endotermické odezvy příslušející táním obou fází. Na povrchu byla přítomnost fáze u MET0 a MET3 potvrzena na CLSM. Proces izotermické krystalizace byl sledován také na POM, kdy se opět potvrdila přítomnost fáze , jejíž podíl v materiálu klesal se snižující se molekulovou hmotností. Rychlost růstu krystalických útvarů se zvyšovala s klesající molekulovou hmotností, zatímco rychlost nárůstu krystalické fáze s klesající molekulovou hmotnostní klesala.
|
|
|
Vliv molekulové hmotnosti polypropylénu na izotermickou krystalizaci nanokompozitů
Krajčik, Ladislav ; Poláček, Petr (oponent) ; Bálková, Radka (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá studiem vlivu molekulové hmotnosti polypropylénu metalocenového typu (mPP) na izotermickou krystalizaci jeho nanokompozitů v závislosti na objemovém množství a typu siliky. Jako plnivo byla použita pyrogenní silika a silika s povrchovou úpravou o objemovém množství 1 a 2 %. Pomocí termogravimetrické analýzy byl určen skutečný obsah siliky. Izotermická krystalizace byla provedena na diferenčním kompenzačním kalorimetru (DSC) při teplotách 119–125 °C a pozorována in-situ na optickém polarizačním mikroskopu (POM) při teplotě 128 °C za použití vyhřívaného stolku. Pomocí DSC byl zjištěný časový nárůst krystalického podílu, pod POM byla zjištěná rychlost růstu sférolitů a jejich typ. Nadmolekulární povrchová struktura výchozích a izotermicky krystalizovaných nanokompozitů byla pozorována na konfokálním laserovém rastrovacím mikroskopu přímo nebo po odkrytí chemickým leptem za použití směsi minerálních kyselin s KMnO4. Krystalografická struktura mPP byla ve studovaných materiálech ověřena pomocí difrakce rentgenova záření.
|
|
|
Fyzikální stárnutí polypropylénu
Weiss, Jiří ; Kučera, Jaroslav (oponent) ; Tocháček, Jiří (vedoucí práce)
Byla studována problematika fyzikálního stárnutí komerčně vyráběných homopolymerů polypropylenu Mosten. Práce je zaměřena na sledování změn fyzikálních vlastností polymeru v časovém horizontu 90 dní od data přípravy zkušebního vzorku. Stárnutí polymeru bylo realizováno při teplotách skladování 23 a 80 °C. Byla sledována změna krystalinity, pevnosti na mezi kluzu, modul pružnosti, prodloužení a vrubové houževnatosti pomocí metod DSC, tahové zkoušky a rázové zkoušky dle Charpyho. U jednotlivých materiálů byla stanovena distribuce molekulových hmotností pomocí GPC. Byly hledány závislosti změn fyzikálních vlastností na molekulové hmotnosti polymeru.
|
|
|
Studium interakcí hyaluronanu a albuminu metodou SEC-MALLS
Sereda, Alena ; Kalina, Michal (oponent) ; Chytil, Martin (vedoucí práce)
Tato práce je zaměřená na interakce hyaluronanu (HA) a hovězího sérového albuminu (BSA). Interakce byly studovány pomocí metody SEC-MALLS, kde byly stanovovány molekulová hmotnost, gyrační a hydrodynamický poloměry a vnitřní viskozita částic systému. Dodatečně byly interakce zkoumány pomocí měření DLS a zeta potenciálu, kde byly stanovovány hydrodynamický průměr a velikost zeta potenciálu částic systému. Bylo stanoveno, že k interakcím HA a BSA dochází v jakémkoliv prostředí ale s různou účinností. Bylo prokázáno, že velká iontová síla zmenšuje rozsah interakcí HA s BSA, zvyšuje poloměry komplexů, jejích vnitřní viskozitu a zeta potenciál. Bylo také prokázáno, že s rostoucí koncentrací BSA se komplexy zmenšují ve svých poloměrech, snižuje se taky vnitřní viskozita komplexů.
|
|
|
Studium stability biopolymerů pomocí technik rozptylu světla
Kratochvíl, Zdeněk ; Sedláček, Petr (oponent) ; Kalina, Michal (vedoucí práce)
Stabilita vybraných biopolymerů (popř. jednoduchých sacharidů a aminokyselin) byla studována pomocí metod rozptylu světla. Vzorky byly připravovány rozpuštěním dané látky v demineralizované vodě, popř. ve zředěné kyselině octové. Nejdříve byl pozorován vliv jejich rostoucí koncentrace na zeta potenciál a určena optimální koncentrace pro další měření. Posléze byla v různých časových intervalech zkoumána jejich stabilita a molekulová hmotnost při dlouhodobém skladování. Bylo zjištěno, že degradaci podléhaly chitosan, CMC, hyaluronan a alginát sodný, zatímco u BSA byl zaznamenán vzrůst molekulové hmotnosti a zeta potenciálu. Nakonec byly vzorky vystaveny několika různým vnějším vlivům, a sice působení různých teplot, UV záření a zvyšující se iontové síle. Výsledky ukázaly, že výraznější vliv na stabilitu biopolymerů má spíše vyšší teplota. UV záření však použité biopolymery s výjimkou BSA, jehož molekulová hmotnost se značně zvýšila, nijak zvlášť neovlivnilo. S rostoucí iontovou silou zpravidla docházelo k poklesu absolutních hodnot zeta potenciálu a velikosti molekul. Změna molekulové hmotnosti nebyla pozorována.
|
host ::
RSS.