Cílem této diplomové práce bylo studium reologických vlastností vodných roztoků sodné soli kyseliny hyaluronové v závislosti na iontovém složení okolního
rozpouštědla (čistá redestilovaná voda, 0,01 M KCl) a dále vliv stupně chemického
zesíťovaní divinyl sulfonem na změnu reologického chování. V této souvislosti byly
proměřeny jednak koncentrační závislosti kinematické viskozity připravených roztoků
za různých teplot 25, 30 a 35°C na průtokovém viskozimetru (Ubbelohde) a také
na rotačním viskozimetru (konfigurace válec-válec). Z naměřených dat byly vypočteny základní reologické charakteristiky jako limitní viskozitní číslo, dynamická a kinematická viskozita. Byla potvrzena transformace expandované klubko ? zdvojená šroubovice
pro studované roztoky při teplotě 30°C. Byl zjištěn mikro-heterogenní charakter síťovací reakce hyaluronátu sodného pomocí divinyl sulfónu.
Annotation in English
The aim of this MSc. thesis was to study the rheological properties of the aqueous
solutions of the sodium salt of hyaluronic acid as a fiction of the ionic strength of the
surrounding solvent (pure redistilled water, 0,01 M KCl) as well as the effect of the
chemical crosslinking degree by divinyl sulphone on rheological behaviour. With respect to the latter mentioned there were measured concentration dependencies
of the kinematic viscosity of the prepared solutions at different temperatures 25, 30 and 35°C as well as were performed rheological measurements on rotational viscometer
(configuration cylinder-cylinder). From the measured data there were calculated basic
rheological characteristics of the studied systems such as intrinsic viscosity, dynamic
and kinematic viscosity. There was confirmed expanded coil ? double helix transformation for studied solutions at 30°C temperature. There was found micro-heterogeneous character of the crosslinking reaction of sodium hyaluronate with divinyl sulphone.
Keywords
Kyselina hyalurónová, reologie, viskozita, chemické síťování, divinyl
sulfon, iontová síla
Keywords in English
Hyaluronic acid, rheology, viscosity, chemical crosslinking, divinyl sulphone, ionic strength
Length of the covering note
75
Language
CZ
Annotation
Cílem této diplomové práce bylo studium reologických vlastností vodných roztoků sodné soli kyseliny hyaluronové v závislosti na iontovém složení okolního
rozpouštědla (čistá redestilovaná voda, 0,01 M KCl) a dále vliv stupně chemického
zesíťovaní divinyl sulfonem na změnu reologického chování. V této souvislosti byly
proměřeny jednak koncentrační závislosti kinematické viskozity připravených roztoků
za různých teplot 25, 30 a 35°C na průtokovém viskozimetru (Ubbelohde) a také
na rotačním viskozimetru (konfigurace válec-válec). Z naměřených dat byly vypočteny základní reologické charakteristiky jako limitní viskozitní číslo, dynamická a kinematická viskozita. Byla potvrzena transformace expandované klubko ? zdvojená šroubovice
pro studované roztoky při teplotě 30°C. Byl zjištěn mikro-heterogenní charakter síťovací reakce hyaluronátu sodného pomocí divinyl sulfónu.
Annotation in English
The aim of this MSc. thesis was to study the rheological properties of the aqueous
solutions of the sodium salt of hyaluronic acid as a fiction of the ionic strength of the
surrounding solvent (pure redistilled water, 0,01 M KCl) as well as the effect of the
chemical crosslinking degree by divinyl sulphone on rheological behaviour. With respect to the latter mentioned there were measured concentration dependencies
of the kinematic viscosity of the prepared solutions at different temperatures 25, 30 and 35°C as well as were performed rheological measurements on rotational viscometer
(configuration cylinder-cylinder). From the measured data there were calculated basic
rheological characteristics of the studied systems such as intrinsic viscosity, dynamic
and kinematic viscosity. There was confirmed expanded coil ? double helix transformation for studied solutions at 30°C temperature. There was found micro-heterogeneous character of the crosslinking reaction of sodium hyaluronate with divinyl sulphone.
Keywords
Kyselina hyalurónová, reologie, viskozita, chemické síťování, divinyl
sulfon, iontová síla
Keywords in English
Hyaluronic acid, rheology, viscosity, chemical crosslinking, divinyl sulphone, ionic strength
Research Plan
Zpracujte krátkou literární rešerši v rozsahu (max.10 A4 stran) popisující způsoby síťování polysacharidů (např. kyseliny hyaluronové) a vliv síťování na fyzikálně-chemické vlastnosti jejích roztoků a gelů.
Zpracujte teoretickou část DP, kde budou shrnuty a popsány vlastnosti kyseliny hyaluronové. Popište tokové charakteritiky a reologické modely využívané pro charakterizaci tokových vlastností roztoků a gelů (max. 50 A4 stran).
Zpracujte popis všech použitých experimentálních metod a postupů (jenom shrnutí ve formě tabulky), specifikujte použité přístroje, chemikálie, software, a jiné pracovní pomůcky použité při řešení DP.
Proveďte přípravu roztoků kyseliny hyaluronové ve vodě (případně v elektrolytech), proveďte jejich síťování divinyl sulfonem (DVS) pro 5 různých stupňů zesítění.
Proveďte vlastní měření viskozity na průtokovém a rotačním viskozimetru pro 5 koncentrací a 3 teploty pro každý vzorek. Každé měření zopakujte 3x.
Proveďte výpočet parametrů tokových křivek, jejich modelování.
Zpracujte naměřené hodnoty do tabulek a grafů, proveďte jejich případnou simulaci, linearizaci a pod. Pro grafickou úpravu použijte předepsaný formát grafů a tabulek.
Proveďte diskuzi a interpretaci naměřených výsledků v rozsahu max. 30 A4. V případě velkého množství opakujících se obrázků a tabulek s výsledky měření tyto uveďte jako přílohu.
Zpracujte závěry z řešení DP v rozsahu max. 3 A4.
Zpracujte seznam symbolů a zkratek, seznamy obrázků, tabulek, schémat.
Citujte veškerou použitou literaturu, včetně webovských stránek. Pro citaci použijte požadovaný typografický formát.
Research Plan
Zpracujte krátkou literární rešerši v rozsahu (max.10 A4 stran) popisující způsoby síťování polysacharidů (např. kyseliny hyaluronové) a vliv síťování na fyzikálně-chemické vlastnosti jejích roztoků a gelů.
Zpracujte teoretickou část DP, kde budou shrnuty a popsány vlastnosti kyseliny hyaluronové. Popište tokové charakteritiky a reologické modely využívané pro charakterizaci tokových vlastností roztoků a gelů (max. 50 A4 stran).
Zpracujte popis všech použitých experimentálních metod a postupů (jenom shrnutí ve formě tabulky), specifikujte použité přístroje, chemikálie, software, a jiné pracovní pomůcky použité při řešení DP.
Proveďte přípravu roztoků kyseliny hyaluronové ve vodě (případně v elektrolytech), proveďte jejich síťování divinyl sulfonem (DVS) pro 5 různých stupňů zesítění.
Proveďte vlastní měření viskozity na průtokovém a rotačním viskozimetru pro 5 koncentrací a 3 teploty pro každý vzorek. Každé měření zopakujte 3x.
Proveďte výpočet parametrů tokových křivek, jejich modelování.
Zpracujte naměřené hodnoty do tabulek a grafů, proveďte jejich případnou simulaci, linearizaci a pod. Pro grafickou úpravu použijte předepsaný formát grafů a tabulek.
Proveďte diskuzi a interpretaci naměřených výsledků v rozsahu max. 30 A4. V případě velkého množství opakujících se obrázků a tabulek s výsledky měření tyto uveďte jako přílohu.
Zpracujte závěry z řešení DP v rozsahu max. 3 A4.
Zpracujte seznam symbolů a zkratek, seznamy obrázků, tabulek, schémat.
Citujte veškerou použitou literaturu, včetně webovských stránek. Pro citaci použijte požadovaný typografický formát.
Recommended resources
Web of Science.
Chemical Abstracts - SciFinder Scholar.
P.C. Hiemenz, R.Rajagopalan: "Principles of Colloid and Surface Chemistry." Marcel Dekker, Inc., New York, Basel (1997). ISBN 0-8247-9397-8.
O. Wein: Úvod do reologie. 1. vyd. Učební texty: Brno VUT. Malé centrum, Brno (1996).
L. Lapcik, L. Lapcik, S. De Smedt, J. Demmester, P. Chabreček: Chem. Rev., 98 (8), 2663-2684.
H. Drnovska, L. Lapčík: Plasty a Kaucuk (1999), 36(10), 291-294.
Recommended resources
Web of Science.
Chemical Abstracts - SciFinder Scholar.
P.C. Hiemenz, R.Rajagopalan: "Principles of Colloid and Surface Chemistry." Marcel Dekker, Inc., New York, Basel (1997). ISBN 0-8247-9397-8.
O. Wein: Úvod do reologie. 1. vyd. Učební texty: Brno VUT. Malé centrum, Brno (1996).
L. Lapcik, L. Lapcik, S. De Smedt, J. Demmester, P. Chabreček: Chem. Rev., 98 (8), 2663-2684.
H. Drnovska, L. Lapčík: Plasty a Kaucuk (1999), 36(10), 291-294.
