Studium vrstevnatých materiálů na bázi jílových minerálů jako vhodných nanonosičů pro malé organické molekuly metodami molekulárních simulací.
| Název práce v češtině: | Studium vrstevnatých materiálů na bázi jílových minerálů jako vhodných nanonosičů pro malé organické molekuly metodami molekulárních simulací. |
|---|---|
| Název v anglickém jazyce: | Clay-based layered materials as suitable nanocarriers for small organic molecules studied by molecular simulations methods. |
| Klíčová slova: | interkalované vrstevnaté materiály|léčiva|LDH|jíly|molekulární simulace |
| Klíčová slova anglicky: | intercalated layered materials|drugs|LDH|clay|molecular simulations |
| Akademický rok vypsání: | 2022/2023 |
| Typ práce: | disertační práce |
| Jazyk práce: | čeština |
| Ústav: | Katedra chemické fyziky a optiky (32-KCHFO) |
| Vedoucí / školitel: | doc. RNDr. Miroslav Pospíšil, Ph.D. |
| Řešitel: | skrytý - zadáno a potvrzeno stud. odd. |
| Datum přihlášení: | 08.02.2023 |
| Datum zadání: | 08.02.2023 |
| Datum potvrzení stud. oddělením: | 13.02.2023 |
| Zásady pro vypracování |
| Teoretické základy molekulárně mechanických a dynamických simulací.
Krystalochemie a fyzikální vlastnosti hydrotalcitů, haloysitů eventuelně dalších typů vrstevnatých jílových materiálů, povrchové vlastnosti. Možnosti interkalace organickými molekulami a jejich uspořádání. Provést aktuální rešerši současně dosažených výsledků o typech interkalovaných materiálů. Vlastní modelování struktur jednotlivých typů vrstev interkalovaných příslušnými anionty resp. kationty, ověřit správnost výpočtů vzhledem k dostupným experimentálním výsledkům. Prezentace dosažených výsledků modelování na seminářích a konferencích. |
| Seznam odborné literatury |
| M. O. Steinhauser: Computational Multiscale Modeling of Fluids and Solids, Springer, Verlag, 2008.
W. Gans, A. Amann, J. C. A. Boeyens: Fundamental Principles of Molecular Modeling V. A. Drits, C. Tchoubar: X Ray Diffraction by Disordered Lamellar Structures Mineralogical Society Monograph No.5 V. Rives, M. del Arco, C. Martín: Intercalation of drugs in layered double dyroxides and their controlled release: A review, Applied Clay Scince, 88-89, 2014, p. 239-269. V. Rives ed.: Layered double hydroxides: Present and Future, Nova Science Publishers, New York, 2001 P. Yuan, A. Thill, F. Bergaya eds: Nanosized Tubular Clay Minerals, Halloysite and Imogolite, Developments in Clay Science 7, Elsevier, Amsterdam, 2016. |
| Předběžná náplň práce |
| Práce bude zaměřena na počítačové simulace nových interkalovaných materiálů založených převážně na LDH a halloysitech sloužící jako nosič syntetických, či přírodních bioaktivních organických látek. Bylo zjištěno, že jak hydrotalcity tak halloysity jsou schopny navýšit chemickou stabilitu výsledných interkalovaných materiálů a umožnit jejich následné pozvolné uvolňování v organismu nebo mohou omezit resp. i odstranit jejich nežádoucí vedlejší účinky. Budou řešeny struktury interkalované statiny a dalšími léčivy, které jsou vysoce efektivní při snižování hladiny cholesterolu v krevním oběhu.
Simulace budou zaměřeny na určení struktury laboratorně vyvíjených látek na základě informací z experimentálních měření a dále i zjištění vzájemných interakcí mezi anorganickou a organickou složkou s cílem vysvětlit výsledné vlastnosti materiálu. Vyřešené optimalizované modely budou porovnávány s daty získanými pomocí práškové rtg. difrakce, infračervené spektroskopie, termogravimetrie, numerické magnetické rezonance a dalších vhodných instrumentálních metod. Předpokládané znalosti uchazeče na úrovni ukončeného magisterského studia v oboru biofyzika a chemická fyzika. |