Nanofiber materials simultaneously photogenerating NO and 1O2 species; Reversible NO binding on boron-containing clusters

Abstract

V této práci byly připraveny a charakterizovány polystyrenové nanovlákenné materiály s kovalentně vázaným NO-fotodonorem a elektrostaticky vázaným tetrakationtovým porfyrinoidním fotosensitizerem. Tyto fotofunkční materiály mají schopnost simultánně fotogenerovat antibakteriální molekuly NO a O2(1 ∆g) na denním světle, a tím sterilizovat svůj povrch a blízké okolí. Nanovlákenné materiály byly studovány pomocí SEM, FTIR, emisní a UV/vis spektroskopie a pomocí časově rozlišené emisní a absopční spektroskopie. Antibakteriální efekt byl testován na Escherichia coli. Kombinace duální antibakteriální schopnosti a nanoporézní charakter nanovlákenného materiálu, zadržující pathogeny jako např. bakterie na svém povrchu, umožňuje tyto materiály využít v oblastech, kde je vyžadováno sterilní prostředí (roušky, kryty ran atd.). Pro studium vázání NO byl připraven v literature již popsaný bimetallický boranový klastr (PMe2Ph)4Pt2B10H10, který má schopnost reverzibilně vázat malé plynné molekuly. Úspěšně bylo syntetizováno sedm nových monometallických prekurzorů (s Pt, Pd či Ni) pro syntézu bimetallických boranových klastrů s účelem studia reverzibilního vázání NO. Všechny látky byly chromatograficky přečištěny a charakterizovány pomocí NMR spektroskopie a rentgenové difrakční analýzy. Předmětová slova:...

This project is concerned with the preparation of electrospun polystyrene (PS) nanofiber materials with covalently bonded NO-photodonor and electrostatically attached tetracationic porphyrinoid photosensitizers. These photofunctional nanofiber materials exhibit effective simultaneous photogeneration of small antibacterial NO and O2(1 ∆g) species under irradiation with daylight creating an antibacterial surface and near surrounding. NO species can be also generated just by gentle heating. Nanofiber materials were analyzed with SEM, FTIR, emission and UV/vis spectroscopy and time-resolved emission and absorption spetroscopy. The antibacterial effect was tested on Escherichia coli. The dual antibacterial action, in combination with the nanoporous character of the material that detains pathogens like bacteria on its surface, is ideal for any application where a sterile environment is neces- sary. The known bimetallic cluster system [(PMe2Ph)4Pt2B10H10] that possesses the propen- sity to reversibly bind small gaseous molecules (O2, SO2, CO) was synthesized in good yields for NO reversible binding investigation. Seven new monometallic precursors (Pt, Pd and Ni) to new bimetallic species were succesfully synthesized with the aim of future study of NO reversible binding. All new compounds were purified by...