|
|
Synthesis and Study of Nano-Structured Perovskites for Applications in Organic Electronics
Jančík Procházková, Anna ; Kuřitka, Ivo (referee) ; Částková, Klára (referee) ; Krajčovič, Jozef (advisor)
Nanočástice perovskitů halogenidů kovů vykazují unikátní vlastnosti, především výjimečně vysoké hodnoty kvantových výtěžků fluorescence, které předurčují tyto materiály pro aplikace v optoelektronických a fotonických zařízeních. Tato práce popisuje přípravu nanočástic perovskitů halogenidů kovů pomocí stabilizačních činidel inspirovaných přírodou. Stabilizační činidla zde slouží nejen ke stabilizaci, ale i k modifikaci povrchu nanočástic za účelem zvýšení funkčnosti výsledných nanostruktur. Úvod práce popisuje optimalizaci přípravy nanočástic precipitační technikou za použití stabilizačních činidel; jako stabilizační činidlo byl zvolen adamantan-1-amin spolu s hexanovou kyselinou. Bylo prokázáno, že klíčový vliv na optické vlastnosti výsledných koloidních roztoků má volba rozpouštědel a teploty při precipitaci. Mimo jiné byl zkoumán vliv koncentrace prekurzorů na výslednou morfologii a optické vlastnosti nanočástic a jejich koloidních roztoků. V neposlední řadě byly nanočástice stabilizovány adamantan-1-aminem spolu s různými karboxylovými kyselinami a byly studovány optické vlastnosti a koloidní stabilita výsledných koloidních roztoků. V dalším kroku byly nanočástice perovskitů stabilizovány pomocí proetogenních aminokyselin L-lysinu and L-argininu. Takto stabilizované nanočástice vykazovaly úzká emisní spektra ve viditelné oblasti a kvantové výtěžky fluorescence dosahující hodnot téměř 100 %. Stabilizace nanočástic prostřednictvím postranních skupin aminokyselin byla prokázána navázáním chránící terc-butoxykarbonylové skupiny na -amino skupinu. Nanočástice stabilizované modifikovaným lysinem v průběhu jejich přípravy vykazovaly závislost optických vlastností na přítomnosti vody. Předpokládá se, že molekuly vody jsou schopné kontrolovat růst krystalové mřížky po navázání na prekurzory perovskitů a ovlivňovat tak výslednou velikost nanočástic, což vede k projevení kvantových jevů. Spojení nanočástic perovskitů s peptidy představuje nový typ materiálů kombinujících výjimečné optické vlastnosti se samoorganizačními a senzorickými vlastnostmi. Tento koncept byl představen přípravou nanočástic perovskitů stabilizovaných cyklo(RGDFK) pentapeptidem. Vzhledem k citlivosti peptidů na jejich byly nanočástice stabilizovány peptidovými nukleovými kyselinami, robustními analogy nukleových kyselin. Ke stabilizaci nanočástic byl připraven monomer a trimer peptidové nukleové kyseliny obsahující thymin jako dusíkatou bázi. Thymin byl na povrchu nanočástic dostupný k interakci s adeninem přes vodíkové můstky umožňující přenos náboje. Kombinace peptidových nukleových kyselin a perovskitů s unikátními optickými vlastnostmi otevírá aplikační možnosti zejména v oblasti optických senzorů.
|
|
|
Endocrine disruptors as ligands of nuclear receptors.
Tóthová, Veronika ; Pávek, Petr (advisor) ; Jirkovský, Eduard (referee)
Charles University in Prague Faculty of Pharmacy in Hradec Králové Department of Pharmacology and Toxicology Student: Veronika Tóthová Supervisor: prof. PharmDr. Petr Pávek, Ph.D. Title of diploma thesis: Endocrine disruptors as ligands of nuclear receptors Endocrine disruptors are synthetic substances used in many areas of industry or agriculture that negatively affect and interfere with the functions of the endocrine system. Their negative effects have been mentioned since the beginning of the 20th century, but only recently have more attention been paid to them due to their adverse effects on the human organism and the environment. In the thesis, we summarized the mechanisms of action of the most well-known endocrine disruptors on selected nuclear receptors. Specifically, it was bisphenol A and phthalate-type compounds. From nuclear receptors, we focused on PPAR (Peroxisome Proliferator-Activated Receptors), Pregnane X receptor (PXR) and Aryl androstane receptor (AHR). From the information obtained, it follows that we are in constant contact with these substances, and therefore we should devote more attention to studying their effects, because not all mechanisms of action and effects of these compounds are completely known. In this way, we could increase the safety of using these substances,...
|
|
|
Macrocyclic ligands and their complexes with metal ions for utilization in imaging methods
Hrček, Martin ; Hermann, Petr (advisor) ; Kotek, Jan (referee)
Currently, a number of methods, both diagnostic and therapeutic, find use in the field of nuclear medicine. The importance of macrocyclic ligands, capable of coordination of ions of employed metal radionuclides, is rising for both mentioned areas. Great potential lies in the area of the so-called theragnostics, i.e., drugs with both diagnostic and therapeutic functions. This thesis makes the first steps towards the concept of a theranostic ligand containing two macrocyclic coordinating centres, each individually optimised for coordinating radioisotopes of one metal ion. The coordination of Ga(III), currently used in diagnostics, is provided in the studied model system by a nine-membered macrocycle with phosphinate pendant arms. The coordination of Lu(III), currently used for radiotherapy, is provided by a twelve-membered macrocycle with phosphinate pendant arms. The results of the NMR measurements in this thesis show that the studied model system behaves in agreement with requirements placed upon the conceived drug. A macrocyclic ligand L1e, optimised for coordination of Lu(III), was prepared with the intended use in the synthesis of the proposed drug. H-phosphinic acids and a derivative of cyclene were also prepared as precursor compounds for a series of bifunctional ligands L1a - L1e. Keywords...
|
|
|
Implementation of polycyclic saturated systems in synthesis of advanced organic and hybrid materials for application in organic electronics
Jančík, Ján ; Částková, Klára (referee) ; Todorov, Petar (referee) ; Krajčovič, Jozef (advisor)
Ve všech oblastech současného průmyslu zažívají pokročilé materiály extrémní romzmach, a to díky neustálé miniaturizaci součástek a elektroniky, vytváření chytrých a funkčních materiálů, vývoji nových terapeutických a diagnostických metod a v neposlední řadě zdokonalování a zefektivňování výrobních procesů. Významné postavení v tomto systému má sektor organické elektroniky, ve kterém řada technologických firem a investorů vidí velkou budoucnost. K prokázání flexibility, všestrannosti a škálovatelnosti pokročilých materiálů byly syntetizované a zkumané zcela nové adamantanem substituované polythiofeny. Tyto polymery jako silné konkurenty komerčně využívaných materiálů ukazují, že oblast organické elektroniky dosud nedosáhla svých hranic. Byla provedena rozsáhlá charakterizace a studium nových polymerů. Pro rozšíření záběru výzkumu byla navržena, připravena a zkoumána řada zcela nových fotospfotospínačů na bázi para-bis(2-thienyl)fenylenu jako dalšího typu pokročilých organických materiálů. Podle aktuálních trendů byly zkoumány i perovskitové materiály. Byla vyvinuta a optimalizována zcela nová, k životnímu prostředí šetrná, nízkonákladová a snadno do velkovýroby tranformovatelná metoda pro přípravu čtyř nejčastěji používaných hybridních perovskitových makrokrystalů. Tato metoda by mohla být odpovědí pro průmyslovou výrobu vysoce kvalitních, bezchybných a symetrických perovskitových krystalů a zařízení. Na druhou stranu byly zkoumány různé druhy perovskitových nanočástic za účelem zlepšení stability a vlastností. Byla zkoumána základní stabilizace za pomocí ligandů se zaměřením na ligandy na bázi adamantanu a pro zlepšení vlastností byla navržena stabilizace za pomocí polymerní matrice. Jako vodivá matrice pro perovskitové nanočástice byly použity adamantylem substituované polythiofeny ve formě tenkých vrstev.
|
|
|
Complexes of 1,4,7-triazacyclononane phosphinate derivatives
Lebruška, Viktor ; Kubíček, Vojtěch (advisor) ; Štěpnička, Petr (referee)
Phosphorus pendant arms accelerate the complexation of gallium(III) ions with macrocyclic chelators, which is crucial parameter in labelling by the radioisotope 68 Ga and their use in positron emission tomography (PET). In this thesis, new chelators for the selective complexation of gallium(III) ions were designed. Two chelators derived from the TACN macrocycle were prepared, namely: 1,4,7-triazacyclononane-1-methyl-methylene- bis(phosphinic) acid (H2L1 ) and 1,4,7-triazacyclononane-1-methyl-methylene- bis(phosphinato)-4,7-bis(methyl-phosphinic) (H4L2 ). The acidobase properties of the H2L1 were investigated using potentiometric and NMR titrations. Complexes of H2L1 with Ni(II), Cu(II), Zn(II) and Ga(III) were investigated using potentiometric titrations, which showed the high stability of these complexes. The solid-state structures of the Cu-L1 and Zn-L1 complexes were determined by X-ray diffraction. Complexation of the radioisotope 68 Ga(III) was studied for chelators H2L1 , H4L2 and for several related chelators with phosphorus pendant arms. The complexation study showed that chelators with the methylene-bis(phosphinate) pendant arm and some other phosphorus chelators derived from the TACN macrocycle accelerate complexation of gallium(III) ions. Using Dynamic PET scanning and ex-vivo...
|
|
|
Dimer macrocyclic complexes
Rys, Jan ; Kubíček, Vojtěch (advisor) ; Vojtíšek, Pavel (referee)
This thesis is focused on dimer macrocyclic ligands and their complexes. Two dimer macrocyclic ligands based on ligand DO3A, linked with xylyl linker were prepared (BDO3A-p-X a BDO3A-m-X). Both synthetized ligands were characterized using NMR, MS, EA and in the case of BDO3A-p-X by X-ray crystallography. Data for calculating pseudo-first order reaction rates for complexations with Ce3+ metal ion and their pH dependency were obtained by use of UV/VIS spectrophotometry. Obtained data were compared to structurally close monomer ligand BnDO3A. Dimer ligands display different coordination properties based on proximity and position of coordinating cavities. Both prepared ligands behave differently than structurally close monomer ligand BnDO3A.
|
|
|
Electrochemistry of macrocyclic complexes
Kaďorková, Veronika ; Liška, Alan (advisor) ; Kotek, Jan (referee)
The present thesis summarizes fundamental electrochemical properties of copper(II) complexes derived from three cyclame-like macrocyclic ligands. Target application of the studied complexes is radioimaging in medicine. The complexes were studied by means of DC-polarography and cyclic voltammery on mercury hanging drop electrode in buffered media (0.1M sodium acetate, pH 5) upon mixing of the ligand and copper(II) sulfate stock solutions. All three complexes undergo a single two-electron irreversible reduction process yielding free ligand and copper amalgam. The apparent thermodynamic stability of the investigated complexes (expressed as negative shift of the observed reduction potentials relatively to copper(II) sulfate) correlates to structural motifs employed in the individual ligand molecules. Presence of the bridged moiety as well as the carboxylate group seems to enhance the overall stability whereas the phenolic oxygen atoms in role of donor atoms seem to be less efficient.
|
|
|
Bioinformatic aspects of nuclear receptors in pharmacotherapy
Škoda, Josef ; Pávek, Petr (advisor) ; Kollár, Peter (referee) ; Matoušková, Petra (referee)
IN ENGLISH LANGUAGE Candidate: Mgr. Josef Škoda Supervisor: Prof. PharmDr. Petr Pávek, PhD. Title of the doctoral thesis: Bioinformatical aspects of nuclear receptors in pharmacotherapy The liver plays a central role in energy homeostasis via processing post-prandial excess energy into storage molecules and reusing stored energy via gluconeogenesis during the fasting period. This tight energy balance is maintained by a myriad of regulating processes. Dysfunction of metabolic control is a key event of severe diseases in today's population, starting with obesity, insulin resistance, and metabolic syndrome, proceeding to end-stage complications in type 2 diabetes, whole organ malfunctions, or even tumor diseases. Master players in metabolic regulation are nuclear receptors (NR) activated by endogenous stimuli or scavenging for nutritional or toxicological signals. NRs regulate gene transcription activation and therefore maintain liver metabolic plasticity. In this thesis, modern molecular biology approaches were used to study ligands of NRs and the effects of their treatment. After the typical activation of a NR, hundreds of genes are regulated, which is beyond the ability to study with conventional biology methods. For this purpose, omics methods are an ideal solution. They are characterized by...
|
|
| |
|
|
Polydentate aminodiphosphinates
Böhmová, Zuzana ; Kubíček, Vojtěch (advisor) ; Vojtíšek, Pavel (referee)
Two linear aminodiphosphinates (H3L1 , H5L2 ) and one cyclic aminodiphosphinate (H2L3 ) were prepared and studied. Newly prepared compounds were characterized by NMR, MS and EA (elemental analysis). Acid-base and coordination properties of ligands were studied. Protonation constants and stability constants of complexes with Zn2+ , Ni2+ and Cu2+ metal ions were determined by potentiometry. Keywords Ligands, dissociation constants, potentiometry, phosphinates, complexes.
|
guest ::
