Tato bakalářská práce se věnuje modifikaci polysacharidů, konkrétně celulózy, dextrinu a dextranu, pro jejich případné využití jako nosičů léčiv. Práce se zaměřuje na studium jejich regioselektivních oxidací a hlavně na vývoj metody pro řízení molární hmotnosti těchto derivátů. U jednotlivých polysacharidů byl proto zkoumán vliv reakčních podmínek oxidace a přídavku kyseliny amidosulfonové na jejich molární hmotnost. Zatímco v případě celulózy a dextrinu docházelo k sulfonačně-indukovanému štěpení glykosidických vazeb ihned po přidání kyseliny amidosulfonové, u dextranu bylo nutno zařadit tzv. pre-sulfonační krok. Ve všech případech bylo ale nakonec možné pomocí úpravy reakčních podmínek řídit štěpení polysacharidových řetězců v poměrně širokém rozsahu. Nakonec bylo studováno uvolňování léčiva (diammin-dichloroplatnatého komplexu) z dextranového nosiče s rozdílnými molárními hmotnostmi s různým množstvím navázaného léčiva.
Annotation in English
This bachelor thesis focuses on modification of polysaccharides, namely cellulose, dextrin and dextran, for their eventual utilization in drug delivery. The work focuses on a study of their regioselective oxidations and mainly on a development of method for controlling a molecular weight of these derivatives. Therefore, an influence of reaction conditions and an addition of sulfamic acid on molecular weight was studied for individual polysaccharides. In case of cellulose and dextrin, there was a sulfonation-induced scission of glycosidic bonds immediately after the addition of the sulfamic acid, whereas in the case of dextran it was necessary to include so-called pre-sulfonation step. However, it was eventually possible to control the scission of polysaccharide chains in a relatively wide range by adjusting the reaction conditions in all cases. In the end, a release of a cis-diamminedichloroplatinum(II) drug from a dextran carrier was studied with respect to the different molecular weights of the carrier and various amounts of the bound drug.
polysaccharides, cellulose, dextrin, dextran, drug delivery, regioselective oxidation, scission of glycosidic bonds, sulfamic acid, cis-diamminedichloroplatinum(II)
Length of the covering note
60 s.
Language
CZ
Annotation
Tato bakalářská práce se věnuje modifikaci polysacharidů, konkrétně celulózy, dextrinu a dextranu, pro jejich případné využití jako nosičů léčiv. Práce se zaměřuje na studium jejich regioselektivních oxidací a hlavně na vývoj metody pro řízení molární hmotnosti těchto derivátů. U jednotlivých polysacharidů byl proto zkoumán vliv reakčních podmínek oxidace a přídavku kyseliny amidosulfonové na jejich molární hmotnost. Zatímco v případě celulózy a dextrinu docházelo k sulfonačně-indukovanému štěpení glykosidických vazeb ihned po přidání kyseliny amidosulfonové, u dextranu bylo nutno zařadit tzv. pre-sulfonační krok. Ve všech případech bylo ale nakonec možné pomocí úpravy reakčních podmínek řídit štěpení polysacharidových řetězců v poměrně širokém rozsahu. Nakonec bylo studováno uvolňování léčiva (diammin-dichloroplatnatého komplexu) z dextranového nosiče s rozdílnými molárními hmotnostmi s různým množstvím navázaného léčiva.
Annotation in English
This bachelor thesis focuses on modification of polysaccharides, namely cellulose, dextrin and dextran, for their eventual utilization in drug delivery. The work focuses on a study of their regioselective oxidations and mainly on a development of method for controlling a molecular weight of these derivatives. Therefore, an influence of reaction conditions and an addition of sulfamic acid on molecular weight was studied for individual polysaccharides. In case of cellulose and dextrin, there was a sulfonation-induced scission of glycosidic bonds immediately after the addition of the sulfamic acid, whereas in the case of dextran it was necessary to include so-called pre-sulfonation step. However, it was eventually possible to control the scission of polysaccharide chains in a relatively wide range by adjusting the reaction conditions in all cases. In the end, a release of a cis-diamminedichloroplatinum(II) drug from a dextran carrier was studied with respect to the different molecular weights of the carrier and various amounts of the bound drug.
polysaccharides, cellulose, dextrin, dextran, drug delivery, regioselective oxidation, scission of glycosidic bonds, sulfamic acid, cis-diamminedichloroplatinum(II)
Research Plan
Selektivně oxidované polysacharidy jsou vynikajícími nosiči protinádorových léčiv na bázi platiny. Množství přenášeného léčiva, rychlost jeho uvolňování ale také biologické vlastnosti a další farmakokinetické parametry jsou přímo závislé na stupni oxidace a délce polymerního řetězce, které lze modifikovat během syntézy. Náplní bakalářské práce proto bude kromě zpracování literární rešerše na téma polysacharidy a jejich deriváty jako nosiče léčiv také optimalizace syntézy selektivně oxidovaných polysacharidů (celulóza, dextrin, dextran) za účelem získání materiálu o definované délce řetězce a studium vlivu těchto parametrů na kinetiku uvolňování protinádorových léčiv na bázi platiny.
Research Plan
Selektivně oxidované polysacharidy jsou vynikajícími nosiči protinádorových léčiv na bázi platiny. Množství přenášeného léčiva, rychlost jeho uvolňování ale také biologické vlastnosti a další farmakokinetické parametry jsou přímo závislé na stupni oxidace a délce polymerního řetězce, které lze modifikovat během syntézy. Náplní bakalářské práce proto bude kromě zpracování literární rešerše na téma polysacharidy a jejich deriváty jako nosiče léčiv také optimalizace syntézy selektivně oxidovaných polysacharidů (celulóza, dextrin, dextran) za účelem získání materiálu o definované délce řetězce a studium vlivu těchto parametrů na kinetiku uvolňování protinádorových léčiv na bázi platiny.
Recommended resources
L. Münster, M. Fojtů, Z. Capáková, T. Vaculovič, M. Tvrdoňová, I. Kuřitka, M. Masařík, J. Vícha, Biomacromolecules2019, 20, 1623-1634.
Münster, L.; Vícha, J.; Klofáč, J.; Masař, M.; Kucharczyk, P.; Kuřitka, I. Stability and Aging of Solubilized Dialdehyde Cellulose. Cellulose 2017, 24 (7), 2753-2766.
Sirviö, J. A.; Liimatainen, H.; Visanko, M.; Niinimäki, J. Optimization of Dicarboxylic Acid Cellulose Synthesis: Reaction Stoichiometry and Role of Hypochlorite Scavengers. Carbohydrate Polymers2014, 114, 73-77.
Recommended resources
L. Münster, M. Fojtů, Z. Capáková, T. Vaculovič, M. Tvrdoňová, I. Kuřitka, M. Masařík, J. Vícha, Biomacromolecules2019, 20, 1623-1634.
Münster, L.; Vícha, J.; Klofáč, J.; Masař, M.; Kucharczyk, P.; Kuřitka, I. Stability and Aging of Solubilized Dialdehyde Cellulose. Cellulose 2017, 24 (7), 2753-2766.
Sirviö, J. A.; Liimatainen, H.; Visanko, M.; Niinimäki, J. Optimization of Dicarboxylic Acid Cellulose Synthesis: Reaction Stoichiometry and Role of Hypochlorite Scavengers. Carbohydrate Polymers2014, 114, 73-77.
