Naslov
Priprava i modifikacija ugljikovih kvantnih točaka iz kore klementine: Fizikalno-kemijska karakterizacija i ispitivanje farmakološke aktivnosti dobivenih nanočestica
(The Preparation and Modification of Carbon Quantum Dots from Citrus clementina: Physico-chemical Characterization and Pharmacological Activity Investigation of the Obtained Nanoparticles)

Autori
Šafranko, Silvija

Vrsta, podvrsta i kategorija rada
Ocjenski radovi, doktorska disertacija

Fakultet
Prehrambeno-tehnološki fakultet Osijek

Mjesto
Osijek

Datum
09.02

Godina
2023

Stranica
124

Mentor
Jokić, Stela ; Strelec, Ivica

Ključne riječi
ugljikove kvantne točke ; kore klementine ; nanočestice ; detekcija Fe3+ iona ; biološka aktivnost
(carbon quantum dots ; citrus peel ; nanoparticles ; Fe3+ sensing ; biological activity)

Sažetak
U ovom doktorskom radu provedena je priprava i karakterizacija ugljikovih kvantnih točaka (CQD) dobivenih iz kore klementine te je ispitana njihova primjenjivost u biomedicinske i analitičke svrhe. Modelni sustav predstavljaju nanočestice CQD dobivene iz limunske kiseline hidrotermalnom sintezom uz dodatak različitih aminokiselina (Ala, Arg, Asn, Gln, Glu, Gly, His, Leu, Lys, Phe, Ser i Trp) kao N-dopanti. Rezultati su pokazali da nanočestice dobivene uporabom limunske kiseline i aminokiselina Ala, Arg, His, Leu, Lys i Trp iskazuju izvrsna fizikalno-kemijska svojstva u rasponu kvantnih prinosa od 12, 97 % do 36, 43 % pri ispitanom pH = 7, dok je u odnosu na sustav bez dodatka aminokiselina (CQDCA) dobiven vrlo nizak kvantni prinos od 2, 02 %. Na temelju rezultata modelnog sustava, navedene aminokiseline ispitane su u sintezi CQD iz biomase (kore klementine). Istraživanjem je pokazano da kemijski profil različitih prirodnih komponenti koje se nalaze u kori klementine utječu na optička, fizikalna i kemijska svojstva nanočestica, ali i na biološku aktivnost, koju nanočestice dobivene iz limunske kiseline nisu iskazivale. Kako bi se povećao kvantni prinos uzoraka dobivenih iz kore klementine, dodatak manje količine limunske kiseline rezultirao je poboljšanjem i u kvantnom prinosu, ali i u potencijalnoj primjenjivosti čestica s izvrsnom biološkom i farmakološkom aktivnošću (hibridni uzorak CQDCA+KK+Leu). Primjenom metode odzivnih površina provedena je optimizacija procesa priprave CQDCA+KK+Leu uzorka te je ispitan utjecaj pojedinih parametara (temperatura i vrijeme) na odziv kvantnog prinosa. U konačnici, tri uzorka s najboljim svojstvima iz svake serije sinteze ispitana su na kemijska (stupanj disperzivnosti), fizikalna (AFM, FTIR, PXRD) i optička svojstva (spektrofluorimetrija, UV-Vis spektroskopija) te na biološku i farmakološku aktivnost. Ispitivanje biološke aktivnosti nanočestica provedeno je spektrofotometrijskim metodama za određivanje antiradikalne aktivnosti (DPPH metoda), inhibicije denaturacije proteina, dok je ispitana i biokompatibilnost/citotoksičnost nanočestica na tumorske stanične linije (HeLa, NCI-H385, CaCo-2 i D54). Dobiveni uzorci CQDCA+Leu i CQDCA+KK+Leu pokazali su visoki afinitet prema Fe3+ ionima te su razvijeni modeli za detekciju Fe3+ iona metodom spektrofluorimetrije. Rezultatima je pokazano da su razvijeni modeli pogodni za ispitivanja detekcije Fe3+ iona i na realnim uzorcima bunarske vode.

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Kemija, Interdisciplinarne prirodne znanosti, Farmacija

POVEZANOST RADA