V dnešní biomedicíně se proti rakovině nejčastěji využívají léčiva na bázi platiny. S ohledem na jejich negativní vedlejší účinky se objevila snaha o vývoj nových ještě účinnějších protirakovinových léčiv. Díky svým unikátním vlastnostem patří do této alternativní skupiny komplexy ruthenia nebo iridia. Pomocí cíleného transportu v kombinaci s magnetickými nanočásticemi se může jejich efektivita několikanásobně zvýšit. Tato práce se zaměřuje na syntézu modelových komplexů Ru(II), které obsahují 3-pyridinpropanovou kyselinu nebo její izomer 4-pyridinpropanovou kyselinu (ppa). Připravené komplexy, jako např. dichloro komplexy [Ru(n6-pcym)Cl2(ppa)] a [Ir(n5-Cp*)Cl2(ppa)], interagovaly s magnetickými nanočásticemi na bázi maghemitu. Pomocí vhodných technik (elementární analýza, hmotnostní spektrometrie, nukleární magnetická rezonance, infračervená spektroskopie, skenovací elektronová mikroskopie a energiově disperzní spektroskopie) se připravené komplexy a funkcionalizované systémy charakterizovaly.
Annotation in English
In contemporary biomedicine, chemotherapeutics based on platinum are usually used for the treatment of cancer. In connection with their negative side-effects, development of new, more efficient medicaments has recently become the focus of attention. Thanks to their unique characteristics, ruthenium and iridium complexes are part of this alternative group of non-platinum anticancer agents. Their efficiency can be multiplied using targeted transport in combination with magnetic nanoparticles. The thesis focuses on the synthesis of model Ru(II) complexes containing 3-pyridinepropionic acid or its isomer 4-pyridinepropionic acid (ppa). The prepared complexes, such as [Ru(n6-pcym)Cl2(ppa)] and [Ir(n5-Cp*)Cl2(ppa)], interacted with maghemite-based magnetic nanoparticles. The prepared complexes and functionalized nanosystems were characterized using appropriate analytical techniques (elemental analysis, mass spectrometry, nuclear magnetic resonance, infrared spectroscopy, scanning electron microscopy and energy dispersive spectroscopy).
V dnešní biomedicíně se proti rakovině nejčastěji využívají léčiva na bázi platiny. S ohledem na jejich negativní vedlejší účinky se objevila snaha o vývoj nových ještě účinnějších protirakovinových léčiv. Díky svým unikátním vlastnostem patří do této alternativní skupiny komplexy ruthenia nebo iridia. Pomocí cíleného transportu v kombinaci s magnetickými nanočásticemi se může jejich efektivita několikanásobně zvýšit. Tato práce se zaměřuje na syntézu modelových komplexů Ru(II), které obsahují 3-pyridinpropanovou kyselinu nebo její izomer 4-pyridinpropanovou kyselinu (ppa). Připravené komplexy, jako např. dichloro komplexy [Ru(n6-pcym)Cl2(ppa)] a [Ir(n5-Cp*)Cl2(ppa)], interagovaly s magnetickými nanočásticemi na bázi maghemitu. Pomocí vhodných technik (elementární analýza, hmotnostní spektrometrie, nukleární magnetická rezonance, infračervená spektroskopie, skenovací elektronová mikroskopie a energiově disperzní spektroskopie) se připravené komplexy a funkcionalizované systémy charakterizovaly.
Annotation in English
In contemporary biomedicine, chemotherapeutics based on platinum are usually used for the treatment of cancer. In connection with their negative side-effects, development of new, more efficient medicaments has recently become the focus of attention. Thanks to their unique characteristics, ruthenium and iridium complexes are part of this alternative group of non-platinum anticancer agents. Their efficiency can be multiplied using targeted transport in combination with magnetic nanoparticles. The thesis focuses on the synthesis of model Ru(II) complexes containing 3-pyridinepropionic acid or its isomer 4-pyridinepropionic acid (ppa). The prepared complexes, such as [Ru(n6-pcym)Cl2(ppa)] and [Ir(n5-Cp*)Cl2(ppa)], interacted with maghemite-based magnetic nanoparticles. The prepared complexes and functionalized nanosystems were characterized using appropriate analytical techniques (elemental analysis, mass spectrometry, nuclear magnetic resonance, infrared spectroscopy, scanning electron microscopy and energy dispersive spectroscopy).
1. Vypracování literární rešerše zaměřené na funkcionalizaci nanočástic protinádorově aktivními komplexy přechodných kovů.
2. Pokusit se o přípravu alespoň jednoho modelového komplexu pro funkcionalizaci magnetických nanočástic, jako je [Ru(n6-pcym)(phen)(ppa)]2+, kde pcym = p-cymen, phen = 1,10-fenanthrolin a ppa = pyridinpropanová kyselina.
3. Pokusit se o navázání připravených modelových komplexů na magnetické (např. maghemitové) nanočástice.
4. Ve spolupráci s vedoucím práce a dalšími zaměstnanci Katedry anorganické chemie PřF UP v Olomouci připravené sloučeniny a nanočásticové systémy charakterizovat vhodnými analytickými metodami.
5. Získané výsledky ve spolupráci s vedoucím práce interpretovat a zpracovat formou bakalářské práce o rozsahu 35-45 stran (termín odevzdání duben 2018).
Research Plan
1. Vypracování literární rešerše zaměřené na funkcionalizaci nanočástic protinádorově aktivními komplexy přechodných kovů.
2. Pokusit se o přípravu alespoň jednoho modelového komplexu pro funkcionalizaci magnetických nanočástic, jako je [Ru(n6-pcym)(phen)(ppa)]2+, kde pcym = p-cymen, phen = 1,10-fenanthrolin a ppa = pyridinpropanová kyselina.
3. Pokusit se o navázání připravených modelových komplexů na magnetické (např. maghemitové) nanočástice.
4. Ve spolupráci s vedoucím práce a dalšími zaměstnanci Katedry anorganické chemie PřF UP v Olomouci připravené sloučeniny a nanočásticové systémy charakterizovat vhodnými analytickými metodami.
5. Získané výsledky ve spolupráci s vedoucím práce interpretovat a zpracovat formou bakalářské práce o rozsahu 35-45 stran (termín odevzdání duben 2018).
Recommended resources
1) M. Gielen, E.R.T. Tiekink, Metallotherapeutic Drugs and Metal-based Diagnostic Agents, Willey, London, 2005, pp. 399-419.
2) Odborná časopisecká literatura (SciFinder, sciencedirect.com, isiknowledge.com, acs.org, Scopus CSD atd.).
3) Literatura dle pokynů vedoucího práce.
Recommended resources
1) M. Gielen, E.R.T. Tiekink, Metallotherapeutic Drugs and Metal-based Diagnostic Agents, Willey, London, 2005, pp. 399-419.
2) Odborná časopisecká literatura (SciFinder, sciencedirect.com, isiknowledge.com, acs.org, Scopus CSD atd.).
3) Literatura dle pokynů vedoucího práce.
Enclosed appendices
-
Appendices bound in thesis
-
Taken from the library
Yes
Full text of the thesis
Appendices
Reviewer's report
Supervisor's report
Defence procedure record
Zápis z průběhu obhajoby BP Pavla Nawratha:
"Syntéza modelových komplexů vybraných platinových kovů pro funkcionalizaci magnetických nanočástic."
Dne 31. 5. 2018 proběhla obhajoba výše uvedené práce. Po představení předsedou komise (doc. RNDr. Michal Čajan, Ph.D.) student přednesl cca 10min přehledný referát o své práci.
Následovalo přečtení posudků vedoucího práce (doc. Mgr. Pavel Štarha, Ph.D.) a oponenta (doc. Ing. Radovan Herchel, Ph.D.). V rámci další diskuze byly předneseny následující připomínky a dotazy:
prof. Z. Trávníček - poznámka k chybnému názvosloví;
doc. M. Čajan - dotaz na měření hmotnostních spekter.
Po diskusi proběhlo uzavřené jednání komise pro obhajobu (doc. RNDr. Michal Čajan, Ph.D. - předseda, prof. RNDr. Zdeněk Trávníček, Ph.D., doc. RNDr. Zdeněk Šindelář, CSc.) a hlasování o hodnocení práce s výsledkem: "B".