Naslov Eksperimentalno određivanje odnosa naboja i veličine agregata samonakupljenih amfifilnih boja Naslov (engleski) Charge and size of the self-assembled amphiphilic dye aggregates: An experimental study Autor Dario Matulja Mentor Duško Čakara (mentor)Mentor Nela Malatesti (mentor)Član povjerenstva Jasminka Giacometti (predsjednik povjerenstva)Član povjerenstva Duško Čakara (član povjerenstva)Član povjerenstva Nela Malatesti (član povjerenstva)Član povjerenstva Damir Klepac (član povjerenstva)Ustanova koja je dodijelila Sveučilište u Rijeci Datum i država obrane 2018-09-21, Hrvatska Znanstveno / umjetničko BIOTEHNIČKE ZNANOSTI Sažetak Samonakupljanje (asocijacija) individualnih molekula u supramolekularne strukture spontan je proces koji se odvija kao posljedica slabih, nekovalentnih međumolekulskih interakcija. Udruživanje amfifilnih organskih boja u posljednje je vrijeme privuklo značajnu pažnju kako u biološkim tako i u znanostima o funkcionalnim materijalima zahvaljujući njihovim jedinstvenim fotofizikalnim svojstvima. Takvi spojevi najviše se koriste u industrijskim procesima (proizvodnja solarnih ćelija, pročišćavanje otpadnih voda), farmaceutici (razvoj formulacije) te biomedicinskim istraživanjima (prijenos lijekova, oslikavanje). Stjecanje informacija i znanja o procesu samonakupljanja molekula pruža jedinstvene mogućnosti u dizajnu novih materijala za naprednu primjenu u nanotehnologiji.
U ovome radu sintetizirani su jednostavnim supstitucijskim reakcijama amfifilni derivati dviju organskih boja, rodamina B i orange-II. Sintetiziranim spojevima po prvi put je ispitano koloidno ponašanje u vodenom mediju u strogo definiranom koncentracijskom rasponu pri variranim vrijednostima pH i ionske jakosti disperzija. Promjena fotofizikalnih svojstava istražena je spektrofotometrijskim eksperimentom, a karakteristika asocijacije ispitivanih spojeva tehnikama raspršenja svjetla i analizom viseće kapi.
Promjena apsorpcijskih spektara ukazala je na gubitak protonirajućih skupina kod derivata boja te neovisnost veličine samonakupina o pH u blago kiselim iili baznim uvjetima. Mjerenjem hidrodinamičkog promjera i elektroforetske pokretljivosti utvrđeno je da amfifilni derivati boja formiraju vezikule čija veličina varira s koncentracijom i ionskom jakosti. Rezultati mjerenja površinske napetosti na granici faza voda/zrak ukazuju na izrazitu površinsku aktivnost boja uz jasno definiranu vrijednost kritične koncentracije samonakupljanja. Ponavljanjem eksperimenta nakon određenog vremenskog razdoblja ustanovljeno je da se vezikule sačinjene
od sintetiziranih spojeva razlikuju u stabilnosti, odnosno da rodaminskom derivatu treba duže vrijeme da se prilagodi veličinom i oblikom u stabilne strukture.
Sažetak (engleski) Self-assembly (association) of individual molecules into supramolecular structures is a spontaneous process that takes place as a result of weak, non-covalent intermolecular interactions. The association of amphiphilic organic dyes has attracted considerable attention both in biological and functional materials sciences thanks to their unique photophysical properties. Such compounds are widely used in industrial processes (solar cell production, waste water purification), pharmaceuticals (development of formulations) and biomedical research (drug delivery, imaging). Acquiring information and knowledge about the self-assembly process provides unique opportunities in designing new materials for advanced application in nanotechnology.
In this work, amphiphilic derivatives of two organic dyes, rhodamine B and orange-II are synthesized by simple substitution reactions. For the first time colloid behaviour of synthesized compounds in aqueous media was examined in a strictly defined concentration range at varied pH and ionic strength values of dispersion. The change of photophysical properties was investigated in a spectrophotometric experiment, while the association of the tested compounds by means of light scattering techniques and pendant drop analysis.
The change of the absorption spectra indicated loss of free ionizable groups for the amphiphilic dye derivatives and independence of their self-assembly on pH in mildly acidic and basic conditions. By measuring the hydrodynamic diameter and the electrophoretic mobility, the derivatives were found to form vesicles whose size varies with concentration and ionic strength. The results of the surface tension measurement indicate a pronounced surface activity as well as clearly defined critical concentration of self-assembly. By repeating the experiment over a time period, it was shown that the studied compounds differ in stability, in particular the rhodamine derivative takes longer to adapt a stable structure with a well defined size and shape.
Ključne riječi
samonakupljanje (asocijacija)
amfifilne organske boje
dinamičko raspršenje svjetla
elektroforetska mobilnost
vezikule
stabilnost
Ključne riječi (engleski)
self-assembly (association)
amphiphilic organic dyes
dynamic light scattering
electrophoretic mobility
vesicles
stability
Jezik hrvatski URN:NBN urn:nbn:hr:193:203803 Studijski program Naziv: Medicinska kemija Vrsta resursa Tekst Način izrade datoteke Izvorno digitalna Prava pristupa Otvoreni pristup Uvjeti korištenja Datum i vrijeme pohrane 2018-10-31 09:30:59
