Počkejte prosím...

Ústav organické technologie

Vypsané disertační práce

Dekontaminace povrchu parami peroxidu vodíku: modelování procesu a vyhodnocování kvantifikačních technik pro plánované řízení kvality

Garantující pracoviště: Ústav organické technologie, Fakulta chemické technologie
Studijní program: Chemie a chemické technologie
Vedoucí práce: Ing. Kamila Syslová, Ph.D.

Anotace

Technologie dekontaminace povrchu parami peroxidu vodíku je metodou první volby pro řízení biologické zátěže ve farmaceutických izolátorech. Komplexnost této technologie na rozdíl od sterilizace parou, nebo gama zářením neumožňuje použití vhodné harmonizované nástroje pro ověření sterility. To zabraňuje spolehlivému porovnávání a srovnávání různých sterilizačních systémů uváděných na trh po celém světě. Tato práce bude zaměřena na systematické vyhodnocení stávajících kvantifikačních strategií dekontaminace parami peroxidu vodíku a vývoji nových strategií. Ty budou porovnány s nejmodernějšími senzory pro monitorování procesu a biologickými indikátory. Dále bude vyvíjen a ověřován model matematického modelování proudění tekutin (Computational Fluid Dynamics -CFD) se sestavenými daty. Získané znalosti budou využity pro vývoj nových strategií kontroly dekontaminace podle principů plánovaného řízení kvality (QbD).

Efekt dvoudimenzionálního nosiče na katalytickou aktivitu nosičových katalyzátorů

Garantující pracoviště: Ústav organické technologie, Fakulta chemické technologie
Vedoucí práce: Ing. Martin Veselý, Ph.D.

Anotace

Dvoudimenzionální (2D) materiály, a grafen jako jejich typický zástupce, se jeví jako vhodný katalytický nosič. Takové nosičové katalyzátory vykazují zvýšení katalytické aktivity oproti katalytické aktivitě na konvenčních nosičích a to díky specifickým interakcím mezi kovovými aktivními centry a 2D nosičem. Projekt je zaměřen na porozumění těmto interakcím u 2D nosičů na bázi grafenu a jeho „pokračovatelů“ odvozených od fosforu, arsenu, antimonu a bismutu. K navržení mechanismu specifických interakcí bude využito časově a prostorově rozlišitelné sledování katalytické aktivity na cíleně litograficky a chemicky připravených kovových aktivních centech na 2D nosiči. Cílený design morfologie a prostorového rozložení aktivních center umožní identifikovat jednotlivé vlivy způsobující zvýšenou katalytickou aktivitu, a to včetně exkluzivního vlivu 2D nosiče. Navržený mechanismus specifické interakce, který bude dále ověřen standardními metodami měření aktivity katalyzátorů, přinese nový náhled na vysokou aktivitu nosičových katalyzátorů připravených na 2D nosičích.

Matematické modely kompozitních materiálů připravovaných rozptýlením tuhých částic plniva v kapalné polymerní matrici

Garantující pracoviště: Ústav organické technologie, Fakulta chemické technologie
Vedoucí práce: doc. Ing. Pavel Čapek, CSc.

Anotace

Práce je zaměřena na matematické modelování kompozitních materiálů, jejichž příprava zahrnuje vytvoření suspenze částic plniva v kapalné směsi rozpouštědla a prekursoru polymeru, objemovou kontrakci suspenze vyvolanou odpařováním rozpouštědla a formováním pevné polymerní matrice. Výchozí suspenze je modelována pomocí metody náhodného sekvenčního přidávání částic různých tvarů. Pak následuje modelování pohybu částic plniva ve smršťující se suspenzi. Každá modelová mikrostruktura a odpovídající mikrostruktura reálného vzorku kompozitního materiálu jsou charakterizovány statistickými mírami a tyto míry jsou následně porovnány, aby byla ohodnocena kvalita modelu. Reálné mikrostruktury kompozitních materiálů jsou dedukovány ze snímků jejich nábrusů, které jsou pozorovány v řádkovacím elektronovém mikroskopu.

Zahraniční partnerská instituce: KU Leuven, Belgium

Optimalizace vybraných procesů v přípravě chemických specialit

Garantující pracoviště: Ústav organické technologie, Fakulta chemické technologie
Studijní program: Chemie a chemické technologie

Anotace

Práce se bude zabývat optimalizací postupu přípravy vybraných chemické specialit. V parfumářském a farmaceutickém průmyslu je velký zájem o látky připravované vícestupňovými procesy vycházejícími z aldehydů, např. se jedná o cyklamenaldehyd, sandalor, rosaphen a norlimbanol. Cílem bude optimalizovat všechny kroky vybraných reakcí s ohledem na zisk co nejvyššího výtěžku žádané látky. Budou testovány vhodné katalyzátory, průběh reakce bude korelován s vlastnostmi katalyzátorů a strukturou látek. Bude sledován průběh reakcí jak ve vsádkovém, tak v průtočném reaktoru.

Popis uvolňování účinné látky z pevných polymerních disperzí difuzně erozními modely

Garantující pracoviště: Ústav organické technologie, Fakulta chemické technologie
Studijní program: Léčiva a biomateriály

Anotace

Cílem této práce bude studium uvolňování léčivých látek z lékových forem které zahrnují pevné polymerní disperze. Takové formulace mají zpravidla dobře definovanou strukturu a uvolňování léčivé látky lze studovat jak klasickými disolučními metodami, tak i technikou zdálivé pravé disoluce. V lékové formě tohoto typu se při disoluci vytváří několik postupujících front, které odpovídají průniku kapaliny, vyluhování léčiva a erozi zbytkové matrice. Tyto pochody lze popsat pomocí difuzně erozních modelů, které umožní určit rychlost určující kroky a stanovit jejich charakteristické rychlosti, což lze dále využít pro návrh lékových forem s řízeným uvolňováním.

Předpověď a experimentální stanovení transportních vlastností kompozitních membrán typu polymer – plnivo

Garantující pracoviště: Ústav organické technologie, Fakulta chemické technologie
Studijní program: Chemie a chemické technologie
Vedoucí práce: doc. Ing. Pavel Čapek, CSc.

Anotace

Práce je zaměřena na simulaci a experimentální stanovení transportních vlastností kompozitních membrán typu polymer – plnivo, které se budou lišit použitými polymery a plnivy. Dále budou zkoumány různé poměry polymer – plnivo. Experimentální stanovení propustnosti membrán bude doprovázeno statistickým zpracováním získaných dat. Propustnost bude také modelována na základě rekonstruované mikrostruktury membrán a transportních vlastností složek tvořících membránu.

Studium binárních efektů při kompaktaci směsí partikulárních látek

Garantující pracoviště: Ústav organické technologie, Fakulta chemické technologie
Studijní program: Léčiva a biomateriály

Anotace

Téma je zaměřeno na studium vlivu struktury směsi dvou a více partikulárních látek na její chování při kompaktaci a lisování tablet. Předmětem studia budou dvojice partikulárních materiálů relevantní pro jednotkové operace výroby pevných lékových forem, jako například plnivo-kluzná látka, plnivo-lubrikant, plnivo-pojivo, nebo interaktivní směs nosič-API. U těchto směsí budou studovány jejich lisovací charakteristiky v kompaktačním analyzátoru, jako funkce struktury připravené směsi. Získané poznatky mohou být následně využity pro vývoj koprocesovaných směsí excipientů pro univerzální využití při formulaci směsí pro přímé lisování tablet.

Studium polymorfie lipofilních platičitých komplexů

Garantující pracoviště: Ústav organické technologie, Fakulta chemické technologie
Studijní program: Léčiva a biomateriály

Anotace

Lipofilní platičité komplexy jsou látky s velkým protinádorovým účinkem in vitro a s možností orálního podání léčiva. Dosud se však nepodařilo zaregistrovat žádný z nich. Jednou z hlavních příčin se jeví velmi špatná rozpustnost těchto komplexů ve vodě a z toho plynoucí špatná biologická dostupnost z GIT a ve výsledku i jejich snížená protinádorová účinnost. Jednou z možností řešení špatné biologické dostupnosti silně lipofilních platičitých komplexů je použití vhodného polymorfu, na jejichž studium je zaměřen návrh tohoto PhD studia.

Studium v oblasti speciálních esterů

Garantující pracoviště: Ústav organické technologie, Fakulta chemické technologie
Studijní program: Chemie a chemické technologie
Vedoucí práce: Ing. Jiří Trejbal, Ph.D.

Anotace

Ve světě vzrůstá poptávka po materiálech z obnovitelných zdrojů. Takovými zajímavými materiály mohou být speciální estery na bázi biotechnologicky připravených karboxylových kyselin a alkoholů. Mezi tyto látky patří estery kyseliny akrylové s bio alkoholem a dále pak například estery kyseliny itakonové. O technologii těchto látek je v literatuře velmi málo informací. Mnohdy nejsou k dispozici ani základní fyzikálně-chemická data jako jsou body varu, hustoty, viskozity atd. Zcela chybí fázová data a k tomu příslušné matematické modely. Další oblastí, která stojí za prozkoumání, je reakční kinetika, kde velkou roli hraje příslušný katalyzátor a jeho vlastnosti. Cílem práce bude rozšířit rozsah poznání v oblasti zkoumaných látek se zaměřením na tvorbu matematických modelů popisujících chemické a fyzikální chování zkoumaných systémů.

Studium vztahu mezi reaktivitou a strukturou látek při pyrolýze uhlovodíků

Garantující pracoviště: Ústav organické technologie, Fakulta chemické technologie
Studijní program: Chemie a chemické technologie

Anotace

Různé typy chemických vazeb v molekulách výchozích látek v kombinaci s reakčními podmínkami přímo ovlivňují efektivní aktivitu radikálů při pyrolýze, která má zásadní vliv na konverzi výchozích látek. Zejména přítomnost násobných vazeb, rozvětvení uhlíkatého řetězce, vazeb aromatického charakteru má zásadní vliv na tuto aktivitu. Vedle toho je tato aktivita dále ovlivňována samotným mechanismem iniciace výchozích látek, který může být u rozdílných látek různý, např. alifatické vs. cyklické uhlovodíky. Studie bude zahrnovat studium vlivu strukturních elementů na reaktivitu uhlovodíků při pyrolýze a ustavení modelové představy o tomto vztahu, a to jak z pohledu tvorby žádaných produktů, tak i z hlediska tvorby uhlíkatých úsad. Experimentální studium bude prováděno v laboratorním měřítku s čistými látkami nebo jejich připravenými směsmi. Získaná data budou podrobně studována s použitím matematického modelu, který používá automatické generování reakční sítě.

Superkritická impregnace přírodních extraktů do polymerů

Garantující pracoviště: Ústav organické technologie, Fakulta chemické technologie
Vedoucí práce: Ing. Marie Sajfrtová, Ph.D.

Anotace

Účinné látky se do polymerů zabudovávají různými impregnačními technikami. Nevýhody konvenčních metod impregnace, jako jsou nízká difuzivita, dlouhá doba kontaktu, vysoká spotřeba rozpouštědel i přísad, případně vysoká provozní teplota, mohou být překonány použitím superkritického CO2 (scCO2) jako rozpouštědla. Kromě toho, že je šetrný k životnímu prostředí, snadno proniká díky jeho vysoké difuzivitě, nízké viskozitě a téměř nulovému povrchovému napětí do různých matric. Další výhodou CO2 je, že je při pokojové teplotě a tlaku plynný, tudíž výsledná polymerní matrice neobsahuje žádné zbytky rozpouštědla. Cílem této práce je použít scCO2 jako rozpouštědlo pro impregnaci přírodních zdraví prospěšných látek do polymerní matrice a otestovat vliv provozních podmínek (tlak, teplota, hmotnostní poměr extraktu: scCO2, typ matrice a doba impregnace) na její účinnost.

Využití heterogenních katalyzátorů na bázi polymerních sítí

Garantující pracoviště: Ústav organické technologie, Fakulta chemické technologie
Studijní program: Chemie a chemické technologie

Anotace

Polymerní sítě s funkčními skupinami jsou využívány jako katalyzátory mnoha reakcí. Funkční skupiny jsou do materiálu vnášeny buď v podobě funkcionalizovaného monomeru, který je podroben polymeraci nebo postpolymerizační modifikací. Vhodné funkční skupiny obvykle řídí katalytickou aktivitu výsledného materiálu. Cílem práce bude testování polymerních materiálů ve vybraných katalyzovaných reakcích. Součástí práce bude i příprava materiálů, dále postpolymerační modifikace materiálů připravených ve spolupráci s PřF UK a detailní charakterizace všech katalyzátorů. Strukturní vlastnosti materiálů budou korelovány s vlastnostmi katalytickými.

Využití podvojných vrstevnatých hydroxidů jako nosičů biologicky aktivních substancí

Garantující pracoviště: Ústav organické technologie, Fakulta chemické technologie
Studijní program: Chemie a chemické technologie
Vedoucí práce: Ing. Iva Paterová, Ph.D.

Anotace

Podvojné vrstevnaté hydroxidy, známé také jako sloučeniny typu hydrotalcitu nebo aniontové jíly, tvoří důležitou skupinu materiálů s širokým spektrem využití. Mohou sloužit jako katalyzátory, prekursory katalyzátorů nebo iontoměniče. Uplatnit se mohou také v sorpčních a dekontaminačních procesech, mohou být využity rovněž pro interkalaci nejrůznějších látek včetně léčiv. Cílem práce bude tyto materiály připravit, modifikovat jejich povrch sloučeninami na bázi silanolů a charakterizovat vhodnými metodami. Připravené materiály budou využity jako nosičové materiály pro imobilizaci vybraných aktivních substancí.

Využití procesů mletí a společného mletí pro formulaci obtížně rozpustných léčiv

Garantující pracoviště: Ústav organické technologie, Fakulta chemické technologie
Studijní program: Léčiva a biomateriály

Anotace

Obtížně rozpustná léčiva (třídy II a IV biofarmaceutického klasifikačního systému) tvoří podstatnou část léčiv uváděných na trh. Zlepšení rozpustnosti nebo alespoň kinetiky uvolňování léčiva je proto stálou výzvou, k jejímuž řešení se přistupuje mnoha způsoby a na mnoha úrovních. Procesy mletí, nano-mletí, či společného mletí léčiva s případnými dalšími látkami představují způsob, který může ovlivnit fázové složení léčiva, zvětšit specifický povrch jeho částic, modifikovat tento povrch, a také vytvořit kompozitní částice. Cílem této práce je studovat možnosti zlepšení rychlosti uvolňování léčiva všemi výše uvedenými pochody, především pak těmi, spadajícími do oblasti částicové technologie. Práce by měla zahrnovat jak přípravu daných částic, tak i jejich formulaci do vhodných lékových forem a hledat optimální postupy přinášející co nejlepší funkčnost při zachování požadavků průmyslové vyrobitelnosti dané formulace.


VŠCHT Praha
Technická 5
166 28 Praha 6 – Dejvice
IČO: 60461373
DIČ: CZ60461373

Datová schránka: sp4j9ch

Copyright VŠCHT Praha 2014
Za informace odpovídá Oddělení komunikace, technický správce Výpočetní centrum
zobrazit plnou verzi