Photoactive polystyrene nanoparticles with increased photostability

Abstract

Focus of this bachelor's thesis was on preparation and characterization of the photostable sulfonated polystyrene nanoparticles with encapsulated meso- tetra(pentafluorophenyl)porphyrin photosensitizer (TPFPP@PS-SO3 − ) photogenerating singlet oxygen. Nanoparticles were prepared by the nanoprecipitation method. Subsequently, they were characterized by the DLS, UV-Vis and fluorescence spectroscopy. The ability to photogenerate singlet oxygen was proven through chemical detection methods. These nanoparticles were compared to the already known similar sulfonated polystyrene nanoparticles with encapsulated meso-tetraphenylporphyrin photosensitizer (TPP@PS-SO3 − ). The photostability of nanoparticles (TPFPP@PS-SO3 − vs TPP@PS-SO3 − ) was compared as well as their ability to photogenerate singlet oxygen. Photostable dispersions of TPFPP@PS-SO3 − exhibited markable photoantibacterial effect towards E. coli. Keywords: nanoparticles, polystyrene, singlet oxygen, photosensitizer, photostable, meso- tetraphenylporphyrin, meso-tetra(pentafluorophenyl)porphyrin, photosensitized reaction

Táto práca sa zaoberá prípravou a charakterizáciou fotostabilných nanočastíc zo sulfonovaného polystyrénu s enkapsulovaným meso- tetra(pentafluorofenyl)porfyrín fotosenzitizérom (TPFPP@PS-SO3 − ) so schopnosťou generácie singletového kyslíka. Zmienené nanočástice boli pripravené pomocou nanoprecipiácie. Nanočastice boli charakterizované metodami DLS, UV-Vis spektroskopiou a pomocou fluorescenčnej spektroskopie. Bola zistená schopnosť generácie singletového kyslíka nanočasticami a to pomocou chemických detekčních metód. Nanočastice boli porovnané s už študovanými sulfónovanými polystyrénovými nanočasticami, ktoré obsahovali fotosenzitizér meso-tetrafenylporfyrín (TPP@PS-SO3 − ). Bola porovnávaná fotostabilita nanočastíc (TPFPP@PS-SO3 − vs TPP@PS-SO3 − ) a ich schopnost generácie singletového kyslíku. Fotostabilná disperzia TPFPP@PS-SO3 − preukázala značný fotoantibakteriálny efekt voči E. coli. Kľúčové slová: nanočástice, singletový kyslík, fotosenzitizéry, fotostabilita, tetrafenyl porfyrín, tetra (pentafluorofenyl) porfyrín, fotosenzitizovaná reakcia