Otrzymywanie i zastosowanie w analizie chemicznej funkcjonalnych układów hybrydowych i polimerowych - Pawlaczyk, Mateusz (My University, 2021)
Stale postępująca globalizacja jest jedną z głównych przyczyn odkrywania nowych materiałów, których nadrzędnym zadaniem jest hamowanie negatywnych skutków ludzkiej działalności, poprawianie jakości życia i zdrowia lub wspieranie zrównoważonego rozwoju. Tym samym, znaczną uwagę przykuwają funkcjonalne materiały hybrydowe oraz polimerowe, zawierające receptory organiczne, które indukują ich zastosowanie. Rozprawa doktorska skupia się na przedstawieniu funkcjonalizacji krzemionki, nanocząstek magnetytu oraz kopolimeru eteru metylowo-winylowego i bezwodnika maleinowego (PMVEAMA), z wykorzystaniem zróżnicowanych strukturalnie dendrymerów poli(amidoaminowych) (PAMAM) oraz deferoksaminy (DFO). Wybór receptorów organicznych podyktowany był: (i) rozgałęzioną i polifunkcyjną strukturą dendrymerów PAMAM, zapewniającą zróżnicowane oddziaływanie z analitami; oraz (ii) wysokim powinowactwem DFO do trójwartościowych jonów metali, w szczególności do jonów Fe(III). W pięciu artykułach naukowych, zawartych w niniejszej rozprawie doktorskiej, przedstawiona została synteza i charakterystyka funkcjonalnych materiałów hybrydowych i/lub polimerowych, oraz ich dalsze zastosowanie jako platformy wiążące związki zanieczyszczające środowiska wodne (jony metali toksycznych, barwniki organiczne) oraz cząsteczki bioaktywne. Otrzymane materiały wykazywały efektywność w wiązaniu toksycznych cząsteczek, jak również w sorpcji biomolekuł, co potwierdziło ich możliwe zastosowanie jako nośniki leków (określone poprzez adsorpcję leków oraz ich dalszą desorpcję z materiałów).

The ongoing globalization prompts the implementation of new materials, which either inhibit negative results of human activity, increase positive effects towards human health and life quality, or facilitate sustainable development. Therefore, of great interest are functional hybrid and polymeric materials, which contain pendant organic receptors inducing the applicability of the final materials. The doctoral dissertation focuses on the presentation of the implementation of structurally different poly(amidoamine) (PAMAM) dendrimers or deferoxamine (DFO) on a surface of the chosen supports, which were silica microparticles, magnetite nanoparticles, and alternating copolymer of methyl vinyl ether and maleic anhydride (PMVEAMA). The choice of the organic receptors was driven by: (i) the branched and polyfunctional character of PAMAM dendrimers, which affords various interaction mechanisms with analytes; and (ii) the high affinity of DFO towards trivalent metal cations, especially ferric ions. Five scientific articles included in the dissertation present the synthesis and the characterization of the functional hybrid and/or polymeric materials, and their subsequent application as binding platforms dedicated to water pollutants (toxic metal ions, organic dyes) and bioactive molecules. The resulting materials were described as efficient scavengers of the toxic molecules and also as efficient sorbents of biomolecules, presenting satisfactory drug delivery potential (studied by the adsorption of the drugs and their subsequent in vitro release from the material-drug complexes).
Synthesis and application of functional hybrid and polymeric materials in chemical analysis
Wydział Chemii
Keywords: materiały hybrydowe; hybrid materials; materiały polimerowe; polymeric materials; dendrymery pamam; pamam dendrimers; deferoksamina; deferoxamine; adsorpcja; adsorption