Využitie fluorescenčnej spektroskopie na stanovenie fáz kromoglykátu sodného

Využitie fluorescenčnej spektroskopie na stanovenie fáz kromoglykátu sodného

Celkové hodnotenie

Vedecká práca
100%
Prevedenie (dizajn)
100%
Diskusná interakcia
100%
PoužívateľVedecká prácaDizajnDiskusná interakcia
RNDr. Erika Kellerová PhD.100%100%100%
RNDr. Petra Krafčíková100%100%100%
RNDr. Monika Kvaková100%100%-
RNDr. Jana Janočková PhD.100%100%100%
ISBN: 978-80-970712-8-8

Využitie fluorescenčnej spektroskopie na stanovenie fáz kromoglykátu sodného

Júlia Kudláčová1 , Monika Kvaková , Katarína Oetterová , Marián Antalík2
1 Katedra biochémie, ÚCHV, PF UPJŠ, Košice, Slovensko
2 Ústav experimentálnej fyziky, SAV, Košice, Slovensko
julia.kudlacova@gmail.com

Kvapalné kryštály (LC) sú supramolekulárne materiály, ktoré sú zložené z anizotropných molekúl. Vyznačujú sa niektorými vlastnosťami, ktoré sú typické pre kvapaliny, ale aj pre pevné látky. Ich charakteristickou vlastnosťou je, že pri ohreve v určitej oblasti teplôt alebo po rozpustení pri určitej koncentrácii v rozpúšťadle tvoria mezomorfný alebo parakryštalický medzistav, ktorý sa vyznačuje relatívne vysokým stupňom usporiadania molekúl [1]. Vplyvom zmeny vonkajších podmienok sa usporiadané definované štruktúry preusporiadajú do nových konfigurácií s minimom energie. Práve táto vlastnosť sa využíva v rôznych aplikáciách. LC majú široké uplatnenie v elektronických zariadeniach, svetelných modulátoroch, fotovodičoch, polarizované svetlo emitujúcich materiáloch, termických, chemických a elektronických senzoroch a vysokonapäťových polyméroch. V  poslednej dobe sa upriamuje pozornosť na ich využitie ako systémov pre uvoľňovanie liečiv [2].

Vo všeobecnosti existujú dva typy kvapalných kryštálov - lyotrópne LC a termotrópne LC. Špeciálnu skupinu lyotrópnych LC predstavujú „chromonic“ LC, v ktorých sa amfifilné látky samé zoskupujú vo vodnom roztoku za vzniku agregátov. So zvyšovaním koncentrácie však nedochádza k tvorbe miciel, ale k tvorbe mezofáz, ktorých stabilita závisí od teploty a koncentrácie látky [3]. Príkladom takéhoto LC je kromoglykát sodný (DSCG), liečivo používané na prevenciu astmatických záchvatov. V závislosti od teploty a koncentrácie sa môže vyskytovať v izotrópnej (I), nematickej (N), hexagonálnej (H) fáze alebo v stave, kedy sú v roztoku prítomné dve fázy naraz.

Na charakterizáciu lyotrópnych LC sa bežne využívajú rôzne metódy, ako napríklad polarizačná mikroskopia, transmisná elektrónová mikroskopia, technika rozptylu röntgenového žiarenia, diferenčná skenujúca kalorimetria, 2H, 23Na a 35Cl NMR spektroskopia [3]. V tejto práci sme sa snažili využiť fluorescenčnú spektroskopiu na stanovenie fázy, ktorú DSCG vytvára za daných podmienok. S rastúcou teplotou sa postupne menila intenzita fluorescencie vodného roztoku DSCG a dochádzalo k posunom emisných maxím. Tieto výsledky odhalili, že fluorescenčné spektrá korešpondujú s jednotlivými fázami, ktoré DSCG pri danej koncentrácii a teplote vytvára, a teda fluorescenčná spektroskopia je ďalšia metodika, ktorá sa môže využiť na charakterizáciu DSCG.

Poďakovanie: 

Táto práca vznikla s podporou grantov VVGS-PF-2015-488, VVGS-PF-2015-487, VVGS-PF-2014-454 a VEGA 2/0025/12.

Zdroje: 

[1] Tomasik, M.R.; Collings, P.J. Journal of Physical Chemistry B 2008, 112, 9883-9889.
[2] Demus, D. Ed. by Bahadur B., World Scientific, 1995, ISBN 9810229755.
[3] Tam-Chang, S.-W.; Huang, L. Chemical Communications 2008, 1957-1967.
 

Diskusia

Zaujímalo by ma, či sú známe aj iné liečivá okrem kromoglykátu sodného, ktoré sú kvapalnými kryštálmi, alebo sa jedná o špecifický prípad?

Nie, kromoglykát sodný nie je nejaký výnimočný prípad, kvapalné kryštály môžu vytvárať aj iné organické látky. Je ich veľa, takže spomeniem len zopár. Z protizápalových liečiv je to napr. fenoprofén, ketoprofén, diklofenak a kyselina flufenámová. Antimykotikum itrakonazol, antibiotikum nafcilín a tobramycín, cytostatikum metotrexán a vitamín B9 (folát) patria taktiež medzi látky, ktoré vytvárajú rôzne mezofázy v závislosti od koncentrácie a teploty. Z makromolekulárnych látok vytvárajú kvapalné kryštály za určitých podmienok napr. kalcitonín, amylín, cyklosporín A.