http://hdl.handle.net/10563/50 2026-08-26T09:35:26Z http://hdl.handle.net/10563/59444 Rotaxanový umělý enzym s aktivitou řiditelnou vnějšími podněty Jurtík, Marek Supramolekulární chemie nabízí jedinečné možnosti, jak uspořádat molekuly do funkčních nadstruktur napodobujících principy biologických systémů. Jednu z rychle se rozvíjejících oblastí představuje vývoj umělých enzymů, jejichž aktivita je řízena změnami vnějších podmínek. Motivací této práce bylo vytvořit vícesložkový supramolekulární systém, jehož struktura i funkce by byly ovlivnitelné vnějšími podněty a který by mohl sloužit jako modelový nástroj pro biomimetickou katalýzu. Cílem disertační práce bylo navrhnout, syntetizovat a detailně charakterizovat nový heptatopický ligand schopný současně interagovat s několika typy makrocyklů (cyklodextriny, cucurbit[n]urily) i s kovovými ionty. Dalším cílem bylo ověřit, zda lze tyto interakce kombinovat za vzniku stabilních vícesložkových uspořádání s potenciální katalytickou aktivitou a zda je možné jejich funkci regulovat vnějšími podněty, například molekulárním signálem. V práci byly využity metody syntetické organické chemie, 1H NMR a UV-Vis spektroskopie. Ty nástroje umožnily jednak připravit používané komponenty a jednak popsat vazebné preference jednotlivých makrocyklů, jejich reorganizaci na ose ligandu, interakce s kovovými kationty, stabilitu vzniklých komplexů i jejich vzájemnou kompatibilitu. Výsledky ukázaly, že ligand selektivně váže různé makrocykly na specifická místa své struktury a kombinací těchto makrocyklů vznikají stabilní vícesložkové (pseudo)rotaxanové systémy. Byla rovněž jednoznačně potvrzena koordinace kovových iontů k bipyridinové jednotce ligandu. Navržené systémy byly následně testovány jako potenciální umělé enzymy, a to hydrolázy. Tyto testy byly nejúspěšnější při hydrolýze ethyl-formiátu (modelového substrátu), kde byla prokázána akcelerace průběhu reakce v přítomnosti navržených systémů. Tato práce představuje komplexní studii návrhu, organizace a funkce multikomponentních supramolekulárních systémů. Výsledky otevírají cestu k cílenému vývoji regulovatelných biomimetických katalyzátorů, jejichž aktivita by mohla být řízena molekulárními signály, změnou hostitele či reorganizací supramolekulární architektury. 2021-09-17T00:00:00Z http://hdl.handle.net/10563/59442 Studium biologického rozkladu ekologicky šetrných materiálů plněných odpadními surovinami Foldynová, Dagmar Předložená disertační práce je rozdělena do několika částí. Úvodní část se věnuje literární rešerši současné odborné literatury, zabývající se ekologicky šetrnými materiály. V této části je kromě legislativních záležitostí věnována pozornost současným trendům ekologicky šetrných polymerních materiálů, zejména poly(3-hydroxybutyrátu) (PHB) a poly(butylen sukcinátu-adipátu) (PBSA). Další kapitoly řeší především možnost modifikace těchto látek tak, aby bylo dosaženo požadovaných vlastností především v oblasti řízení biologického rozkladu v různých prostředích. Rovněž jsou uvedeny studie biologického rozkladu těchto materiálů. Na základě literární rešerše byly stanoveny cíle disertační práce, které jsou definovány v samostatné kapitole. Jedná se o možnosti úpravy materiálů PHB a PBSA. V další části disertační práce jsou popsány metody, které byly využity pro splnění cílů disertační práce, včetně přípravy modifikovaných polymerních materiálů reaktivní extruzí, charakterizačních technik jako je infračervená spektroskopie nebo diferenciální skenovací kalorimetrie, a především stanovení biologického rozkladu měřením produkce oxidu uhličitého. Následuje kapitola Výsledky a diskuze, která rozebírá dosažení jednotlivých cílů: Modifikace PHB za využití organického peroxidu a maleinanhydridu, modifikace PHB za využití upraveného biocharu a modifikace PBSA za využití organického peroxidu a lignosulfonátu vápenatého. V jednotlivých podkapitolách jsou diskutovány výsledky, kterých bylo v rámci studia dosaženo. Výsledky ukazují, že biologický rozklad PHB probíhá ve 2-3 fázích, a to především v mezisferulitických oblastech. Modifikace pomocí organického peroxidu a maleinanhydridu vedla ke změnám krystalických struktur, kdy došlo po 90 dnech biodegradace k nárustu o 10 %, a tím ke změnám v průběhu biodegradace. Přídavek biocharu ovlivnil krystalinitu a povrchovou morfologii PHB a zpomalil biodegradaci polymeru v půdě asi o 26 %. Modifikace PBSA pomocí lignosulfonátu a organického peroxidu umožnila řízeně ovlivnit jeho tepelné vlastnosti i rychlost biodegradace, přičemž kombinace obou aditiv poskytla možnost optimalizovat rovnováhu mezi stabilitou a biologickou rozložitelností materiálu. 2020-10-30T00:00:00Z http://hdl.handle.net/10563/59438 Charakterizace polymerních materiálů s modifikovanými plnivy Jaška, David Tato disertační práce se zabývá vlivem povrchové modifikace anorganických a přírodních plniv na strukturu, krystalizační chování a tepelnou stabilitu izotaktického polypropylenu (iPP). Pozornost je zaměřena na silanizaci částic oxidu křemičitého a celulózových vláken pomocí alkoxysilanů lišících se délkou alkylového řetězce a na studium jejich vlivu na chování iPP. První část práce je věnována krystalizačnímu chování iPP v přítomnosti silanizovaných částic SiO2. Pomocí diferenciální skenovací kalorimetrie a širokoúhlého rozptylu rentgenových paprsků bylo prokázáno, že organosilanem modifikované částice SiO2 podporují tvorbu beta-fáze iPP, přičemž její relativní zastoupení roste s délkou alkylového řetězce silanu. Polymorfní složení iPP je ovlivněno rovněž podmínkami krystalizace, zejména rychlostí chlazení a teplotou krystalizace. Významný obsah beta-fáze byl dosažen při použití SiO2 modifikovaného oktadecyltrietoxysilanem v kombinaci s rychlým chlazením nebo izotermní krystalizací pod 134 °C, a to již při velmi nízkém obsahu částic SiO2. Analýza krystalizační kinetiky založená na kombinaci Hoffman-Lauritzenovy teorie a Avramiho modelu ukázala že, kinetika krystalizace není modifikací ovlivněna. Druhá část práce se zaměřuje na studium tepelné stability celulózových vláken a vliv jejich silanizace na degradační chování. Tepelná stabilita nemodifikovaných a silanizovaných vláken byla analyzována pomocí termogravimetrické analýzy a izokonverzních metod. Bylo prokázáno, že silanizace výrazně ovlivňuje tepelnou stabilitu celulózových vláken. Změněná povrchová chemie vláken se následně promítá i do tepelné stability kompozitů iPP s celulózovými vlákny, zejména prostřednictvím zlepšené kompatibility mezi vláknem a polymerní matricí. 2019-09-01T00:00:00Z http://hdl.handle.net/10563/59084 Management recyklace živočišných tkání na kolagenní produkty, jejich charakterizace a aplikační potenciál Gál, Robert Předložená habilitační práce se zabývá možnostmi a potenciálním využitím vedlejších jatečných produktů z drůbeže a sladkovodních ryb. Velká většina těchto produktů je perspektivním zdrojem bílkovin, tuků a dalších složek, které mají široké možnosti využití. Cirkulární ekonomika ve zpracování těchto doposud málo využívaných živočišných produktů je velmi potřebná a hovoří do budoucna pro odpovědné zpracování a využití co největšího množství živin, které se zde nacházejí. Habilitační práce aktivně řeší tyto do budoucna nezbytné a odpovědné kroky pro udržitelnost výroby potravin, ekonomiku, využití maximálního množství živin s ohledem k šetrnému vlivu zpracovatelské technologie na životní prostředí. Byla vyvinuta a zároveň patentována nová a perspektivní biotechnologická metoda, kdy za použití enzymu dochází k získávání kolagenních produktů z širokého spektra surovin, které jsou běžně ve velkém množství dostupné, a které nejsou v současnosti ve zpracovatelských společnostech zabývajících se výrobou kolagenních produktů efektivně využívány. Želatiny a hydrolyzáty takto získané byly podrobeny zkoumání charakteristiky, složení a technologickým vlastnostem, které přenášejí na potraviny a kosmetické přípravky. V rámci provedených experimentů byly získané kolagenní produkty do těchto matric aplikovány. 2025-09-11T00:00:00Z