Centrální laboratoře

Garantující pracoviště:	Ústav chemie pevných látek Centrální laboratoře
Studijní program/specializace:	Léčiva a biomateriály ( výuka v českém jazyce )
Školitel:	Ing. Jan Sýkora, Ph.D.

Anotace

Hlavním cílem práce bude vyvinout softwarový nástroj pro vytváření návrhu možných 3D struktur na základě empiricky stanovených i předpokládaných interkací mezi molekulami v mikrokrystalickém, polykrystalickém či amorfním materiálu. Software bude sloužit pro identifikaci různých pevnofázových forem dané farmaceutické substance.

Ústav chemie pevných látek

Garantující pracoviště:	Ústav chemie pevných látek
Studijní program/specializace:	Léčiva a biomateriály ( výuka v českém jazyce )
Školitel:	prof. Ing. František Kovanda, CSc.

Anotace

Práce je zaměřena do oblasti vývoje nových pevných lékových forem. Zabudováním léčiva do nosiče lze významně ovlivnit rychlost jeho uvolnění po aplikaci i stabilitu vůči degradaci. Jako hostitelské struktury budou využity anorganické sloučeniny s vrstevnatou strukturou, zejména podvojné vrstevnaté hydroxidy, které jsou vhodné pro interkalaci složek se záporným nábojem. V práci budou studovány metody přípravy interkalátů, interakce mezi hostitelskou strukturou a léčivy interkalovanými v mezivrství, stabilita interkalovaných léčiv a jejich zpětné uvolnění v simulovaných tělních tekutinách.

Garantující pracoviště:	Ústav chemie pevných látek
Studijní program/specializace:	Léčiva a biomateriály ( výuka v českém jazyce )
Školitel:	doc. Dr. Ing. Michal Hušák

Anotace

Tématem práce je testování metod pro ověření správného řešení krystalové struktury srovnáním experimentálních výsledků a výsledků DFT výpočtu. Náplní práce bude optimalizace parametrů DFT výpočtu pro tento úkol a vývoj softwaru pro automatizaci metody.

Garantující pracoviště:	Ústav chemie pevných látek
Studijní program/specializace:	Chemie a technologie materiálů ( výuka v českém jazyce )
Školitel:	doc. Ing. Barbora Doušová, CSc.

Anotace

Antimon (Sb) - dnes poměrně neznámý a málo citovaný toxický prvek, se stává nebezpečným pro životní prostředí. Jeho sloučeniny se používají jako nehořlavé příměsi v řadě průmyslových výrob (automobilový průmysl, výroba PET lahví atd.); stále se zvyšující koncentrace tohoto prvku je výzvou pro geochemický a materiálový výzkum. Cílem disertační práce bude studovat stabilitu sloučenin Sb vstupujícího do prostředí (otěr z brzdových destiček) a jeho následné chování v systému půda - podzemní a povrchová voda. Budou porovnány geochemické vlastnosti antimonu a arsenu z hlediska stability v prostředí a dostupnosti pro lidský organismus (dýchací trakt). Další část bude věnována monitoringu vybrané zatížené lokality.

Garantující pracoviště:	Ústav chemie pevných látek
Studijní program/specializace:	Léčiva a biomateriály ( výuka v českém jazyce )
Školitel:	doc. Dr. Ing. Michal Hušák

Anotace

Farmaceuticky významné látky často nejsou k dispozici ve formě monokrystalů, nutných pro vyřešení struktury a identifikaci chirality molekuly. Alternativou je zde řešení struktury z prášku – to ale ve standardní formě neumožňuje chiralitu určit. Námětem práce bude příprava solí a kokrystalů využívajících přidání látky se známou chiralitou. Chiralitu výsledné struktury je pak možné kalibrovat na základě známé chirality její části.

Garantující pracoviště:	Ústav chemie pevných látek
Studijní program/specializace:	Léčiva a biomateriály ( výuka v českém jazyce )
Školitel:	Ing. Jan Čejka, Ph.D.

Anotace

Vícekomponentní krystaly API (např. soli, solváty nebo kokrystaly) mají velký potenciál co se týče úpravy farmakokinetického profilu, stability API atd. Způsob zabudování rozpouštědla, iontu nebo koformeru do struktury farmaceutické látky může výrazně ovlivnit její aplikační vlastnosti. Cílem práce je příprava monokrystalů solí, solvátů, kokrystalů a solvatomorfů vybraných látek, určení případných polymorfních přeměn v závislosti na teplotě, jejich charakterizace řadou analytických metod s důrazem rtg-strukturní analýzu a následné srovnání a korelace strukturních parametrů, definování prostoru, který nový komponent ve struktuře zaujímá.

Garantující pracoviště:	Ústav chemie pevných látek
Studijní program/specializace:	Chemie a technologie materiálů ( výuka v českém jazyce )
Školitel:	prof. Ing. František Kovanda, CSc.

Anotace

Podvojné vrstevnaté hydroxidy jsou skupinou anorganických materiálů s vrstevnatou strukturou, v níž je kladný náboj hydroxidových vrstev obsahujících různé dvojmocné a trojmocné kationty kompenzován nábojem aniontů v mezivrství. Tyto sloučeniny lze využít v řadě aplikací včetně materiálů vhodných pro ukládání elektrické energie. V práci bude studována struktura a vlastnosti podvojných vrstevnatých hydroxidů s různými kombinacemi elektrochemicky aktivních (např. Ni a Co) a dalších kationtů v hydroxidových vrstvách. Pozornost bude věnována vztahu mezi kationtovým složením hydroxidových vrstev, tvorbou fází s uspořádanou vrstevnatou krystalovou strukturou a elektrochemickým chováním připravených produktů. Sledován bude vliv opakovaných nabíjecích a vybíjecích cyklů na změny nábojové kapacity a strukturní stabilitu připravených podvojných vrstevnatých hydroxidů spojenou s možnými změnami ve složení a struktuře hydroxidových vrstev a mezivrství (interkalační a deinterkalační procesy, obsah krystalové vody apod.).

Garantující pracoviště:	Ústav chemie pevných látek
Studijní program/specializace:	Léčiva a biomateriály ( výuka v českém jazyce )
Školitel:	Ing. Jan Čejka, Ph.D.

Anotace

Téma práce bude zaměřeno na přípravu a růst krystalů těkavých a sublimujících organických sloučenin, především aktivních farmaceutických látek (polymorfů, solvátů, solí a kokrystalů) z plynné fáze a z roztoku s cílem připravit jejich objemové krystaly. Těžištěm práce bude navržení aparatury a optimalizace růstu krystalů modelových organických sloučenin depozicí z plynné fáze použitím horizontální dvousekční odporové pece s oddělenou regulací teploty. Tato metoda je založena na převedení (sublimaci) výchozí suroviny do plynné fáze v zásobní části růstového systému a jeho následné krystalizaci (desublimaci) v nejchladnějším místě druhé krystalizační části systému. Nastavením vhodného teplotního režimu v obou sekcích pece je regulována rychlost růstu vznikajícího krystalu. Nedílnou součástí práce bude (i) návrh krystalizační nádoby složené ze dvou částí – zásobní a krystalizační, (ii) optimalizace růstových podmínek (teplotní gradient v peci, teplotní režimy), a (iii) charakterizace připravených krystalů z hlediska jejich fyzikálních, strukturních a optických vlastností. Další část práce bude zaměřena na přípravu krystalů modelových organických sloučenin z roztoku a studium vlivu různých rozpouštědel na průběh krystalizace a výslednou kvalitu krystalů. Výsledné charakterizace krystalů získaných různými postupy budou porovnány.

Garantující pracoviště:	Ústav chemie pevných látek
Studijní program/specializace:	Chemie a technologie materiálů ( výuka v českém jazyce )
Školitel:	doc. Ing. Barbora Doušová, CSc.

Anotace

V půdních profilech se některé toxické prvky (arsen, antimon, selen) vyskytují jako oxoanionty primárně vázáné na hydratované oxidy a oxidy hydroxidy železa (HFO) za vzniku povrchových komplexů. Tento proces probíhá rovnovážnou adsorpcí oxoaniontů z půdního roztoku na aktivní povrchová místa půdních částic za přítomnosti dalších aniontů a rozpustných organických látek. Vznikají tak binární a ternární půdní komplexy, kde se váží anorganický oxid železa, organická látka a oxoanion. Adsorpce a komplexace probíhají v koloidním prostředí, které reaguje na iontovou sílu půdních roztoků (stabilizace nebo agregace částic). Podle nejnovějších výsledků je stabilita vznikajících ternárních komplexů kritická pro dlouhodobou stabilitu vázaných aniontových fází. Cílem práce bude kvalifikovat mechanismus vzniku ternárních komplexů organická fáze – oxid železa – aniontová částice, popsat jejich strukturu, vazebné vlastnosti a vliv prostředí na stabilitu jednotlivých složek komplexů, především oxoaniontů toxických prvků.

Garantující pracoviště:	Ústav chemie pevných látek
Studijní program/specializace:	Chemie a technologie materiálů ( výuka v českém jazyce )
Školitel:	doc. Ing. Barbora Doušová, CSc.

Anotace

Cílem této práce je sledovat vliv strukturně i povrchově vázaného Fe na adsorpční vlastnosti aluminosilikátů, s ohledem na typ materiálu, charakter vazeb Fe a fyzikálně chemické podmínky systému. Významným bodem bude sledování souvislosti mezi chemismem Fe a adsorpční (desorpční) afinitou aluminosilikátů k toxickým kontaminantům (těžkým kovům - Pb, Zn, Cd, toxickým oxoaniontům - As, Se, Sb, radioaktivnímu odpadu - U, Cs nebo zbytkovým barvivům). Studium vzájemné provázanosti chemismu Fe a povrchových vlastností přírodních i modifikovaných aluminosilikátů je aplikovatelné na geochemické procesy, ale také v materiálových a dekontaminačních technologiích.