Search

Pri večini predvsem novejših zdravilnih učinkovin se v fazi razvoja farmacevtskih oblik srečujemo s problemom slabe topnosti in hitrosti raztapljanja v biorelevantnih medijih predvsem kadar razvijamo formulacije, ki vsebujejo slabo topne zdravilne učinkovine, pri katerih je izrednega pomena dobro poznavanje in razumevanje njihove fizikalno-kemijske narave. Z namenom zagotavljanja ponovljive kakovosti, torej ustreznih fizikalno-kemijskih lastnosti zdravilne učinkovine, ki jih pogojuje končna farmacevtska oblika, je potrebno zdravilno učinkovino najprej dobro okarakterizirati in kasneje ustrezno specificirati njene ključne parametre. Večina zdravilnih učinkovin je prisotnih v obliki molekulskih kristalov. Urejenost molekul v kristalu in kristalni habitus pogojuje fizikalno-kemijske lastnosti zdravilne učinkovine in tako vpliva na učinkovitost končne zdravilne oblike predvsem v smislu hitrosti raztapljanja, stabilnosti in procesibilnosti. Ustrezno in vivo obnašanje končne farmacevtske oblike lahko dosežemo na več načinov. Poleg formulacijskih pristopov, povečevanja specifične površine oz. zmanjševanja velikosti delcev ali spreminjanja notranje strukture kristalov je eden izmed uporabnih pristopov tudi spreminjanje kristalnega habitusa, ki ga lahko dosežemo prek specifično vodene kristalizacije. Obstoj različnih kristalnih habitusov nam torej lahko omogoči, da lahko samo s spremembami delcev zdravilne učinkovine reguliramo hitrost raztapljanja le-te iz končne farmacevtske oblike brez prilagajanja sestave formulacije oz. prilagajanja drugih fizikalnih lastnosti, kot sta velikost delcev ali specifična površina. To je še posebej ugodno, kadar imamo določene fizikalne lastnosti zdravilne učinkovine oz. sestavo formulacije že definirano na takem nivoju, da spremembe niso več možne oz. niso zaželene. V delu so opisani koncept in teorija kristalnega inženiringa ter razprava o potencialnih metodah, prednostih in slabostih, ki jih prinaša preučevan način povečevanja hitrosti raztapljanja. Osredotočili smo se na vpliv pogojev kristalizacije na zunanjo obliko kristalov in dokazali, da lahko oblika signifikantno vpliva na hitrost raztapljanja in posledično predvidoma tudi na peroralno absorpcijo. V raziskovalnem delu smo na molekularnem nivoju razložili, zakaj oz. kako lahko z variacijo oblike kristalov (kristalnega habitusa) ob nespremenjeni kristalni obliki, ohranjeni velikosti delcev in vrednosti specifične površine reguliramo hitrost raztapljanja modelne zdravilne učinkovine. Raziskavo smo izvedli na primeru simvastatina, katerega topnost v vodi je zelo nizka (30 μg/mL). Pri simvastatinu je namreč hitrost raztapljanja ključen omejitveni faktor za dosego ustrezne biološke uporabnosti. Glede na to, da simvastatin nad temperaturo 0 °C ne izkazuje polimorfizma, je poleg amorfizacije, mikronizacije ali formulacijskih sprememb eden izmed možnih načinov povečanja njegove hitrosti raztapljanja tudi sprememba kristalnega habitusa kristalov. Da bi potrdili to hipotezo, smo z različnimi tehnikami prekristalizacije iz neobdelanega simvastatina pripravili manjše kristale, ki so se razlikovali v kristalnem habitusu, kar smo dosegli z uporabo topil z različno hidrofilnostjo oz. polarnostjo. Iz mešanice hidrofilnih topil so kristalizirali paličasti kristali, medtem ko so iz mešanice hidrofobnih topil kristalizirali ploščati kristali. Kristali so imeli enako notranjo strukturo in se niso bistveno razlikovali v velikost oz. specifični površini, izmerjeni na materialu »in-bulk«, a so se kljub temu raztapljali z različno hitrostjo. Da bi si lahko nastale razlike razložili na molekularnem nivoju, smo v drugem delu iz enakih kombinacij topil s prilagojenimi pogoji kristalizacije izolirali tudi večje kristale, ki so izkazovali enake razlike v kristalnem habitusu kot majhni kristali. Z namenom popolne izključitve vpliva velikosti oz. specifične površine na rezultate raztapljanja smo razlike v hitrosti raztapljanja spremljali s testom intrinzične hitrosti raztapljanja na izoliranih majhnih kristalih »in-bulk« ter spremljali hitrost raztapljanja velikih monokristalov s pomočjo mikroskopa na atomsko silo. Hitrost raztapljanja paličastih kristalov, izoliranih iz hidrofilne zmesi topil, je bila bistveno višja v primerjavi s ploščatimi kristali, izoliranimi iz hidrofobne zmesi topil. Na velikih monokristalih smo indeksirali posamezne kristalne ploskve, na katerih smo nato spremljali razlike v raztapljanju s pomočjo mikroskopa na atomsko silo, ki postaja pri razvoju končnih farmacevtskih oblik vse širše uporabljena tehnika za raziskavo lastnosti trdnih delcev zdravilnih učinkovin in pomožnih snovi na nanonivoju. To nam je omogočilo, da smo lahko primerjalno za vsako posamezno kristalno ploskev določili kinetiko raztapljanja. S pomočjo mikroskopa na atomsko silo smo določili tudi razlike v mehanskih lastnostih posameznih kristalnih ploskev, ki prav tako lahko vplivajo na hitrost sproščanja zdravilne učinkovine iz končne oblike, saj razlika v elastičnosti materiala lahko zelo vpliva na razpadnost končne farmacevtske oblike in posredno na hitrost raztapljanja zdravilne učinkovine iz nje. Hitrejše raztapljanje paličastih kristalov smo tako lahko povezali z večjo pojavnostjo hidrofilnih ploskev, torej ploskev, na katerih so prisotne bolj hidrofilne funkcionalne skupine simvastatinskih molekul. Te ploskve se bolj izrazijo med kristalizacijo iz hidrofilnega topilnega sistema, posledično kristali rastejo izraziteje tudi v tretjo dimenzijo (globino). V raziskavi smo eliminirali vse ostale fizikalne parametre, ki bi potencialno lahko imeli vpliv na hitrost raztapljanja, in povezali razlike v hitrosti raztapljanja izključno z razliko v obliki kristalov oz. kristalnem habitusu kot posledica različne hitrosti rasti posameznih kristalnih ploskev zaradi uporabe zmesi topil, ki sta se razlikovali v polarnosti oz. relativni hidrofilnosti. Ugotovili smo, da je sprememba kristalnega habitusa, ki jo lahko dosežemo z izborom ustreznih kristalizacijskih oz. prekristalizacijskih topil, ena izmed metod, s katero lahko učinkovito reguliramo hitrost raztapljanja slabo topnih zdravilnih učinkovin in vplivamo na mehanske lastnosti kristalov. Potrdili smo, da nam le celosten pristop k razvoju zdravilnih oblik od razvoja zdravilne učinkovine do njenega formuliranja v končno formulacijo omogoča razvoj kakovostne, učinkovite in varne farmacevtske oblike. When developing a new drug product we are frequently facing problems connected with poor solubility and low dissolution rate of the active pharmaceutical ingredient in bio-relevant media. Poorly water soluble active pharmaceutical ingredients in general require an in depth knowledge of their physico-chemical properties. To ensure consistent quality of the active pharmaceutical ingredient in terms of proper physico-chemical properties, which are dependent of the final dosage form, the active pharmaceutical ingredient has to be thoroughly characterised and the critical parameters should be specified accordingly. Most active pharmaceutical ingredients are present in the form of molecular crystals. The arrangement of the molecules in the crystal and the crystal habit determine the physico-chemical properties of the active pharmaceutical ingredient and consequently determine the effectiveness of the final dosage forms, especially in terms of dissolution rate, stability and processibility Proper in-vivo performance of the final dosage form can be achieved by several different approaches. Besides the commonly known formulation approaches, the enlargement of the specific surface area or the minimization of active ingredient’s particle size or the modifications of its internal structure, also changes of the crystal habit itself is one of the possible ways by which we can regulate the dissolution rate. This can be achieved throughout specifically controlled crystallization procedure. The existence of different crystal habits thus makes it possible to regulate the dissolution rate by only changing the active pharmaceutical ingredient itself without the alteration of other physico-chemical parameters, such as particle size or surface area. This is especially favourable when those properties are already defined on such a level which does not allow additional changes and/or when the composition of the final dosage form is fixed. In the present work we have presented a concept and theory of crystal engineering, the discussion about the required analytical methods and described the advantages and disadvantages which the studied way of dissolution rate enhancement could bring. We have focused the research on understanding the influence of the crystallization parameters on the crystal habit and demonstrated that the crystal shape can significantly influence the dissolution rate and consequently also the oral absorption of the active pharmaceutical ingredients in the gastro intestinal tract. In the continuation of our research we have explained on the molecular level how it is possible to regulate the dissolution rate of the active pharmaceutical ingredient throughout the variation of only crystal shape (crystal habit) without changing the internal structure, particle size and specific surface area. For the present study, simvastatin was selected as a model poorly soluble API with aqueous solubility of 30 μg/mL. For simvastatin, solubility is a crucial rate limiting factor to achieve its desired level in systemic circulation for pharmacological response. Since simvastatin does not exhibit polymorphic phenomena above 0°C, one of the possible ways to enhance the dissolution rate next to amorphisation, micronization or changes in the composition is the transformation of its crystal habit. In order to confirm this hypothesis we have prepared small crystals which differed in their crystal habit from the untreated simvastatin. We have accomplished this by using solvents with different polarity or hydrophilic values. Crystals isolated from hydrophilic solvent mixture crystalized in form of rod-like crystals, whereas crystals isolated from more hydrophobic solvent mixture crystallized in the form of plates. Crystals exhibited the same internal structure and did not significantly differ in their size or specific surface area measured in-bulk, although the dissolution behaviour was significantly different. In order to explain these differences on the molecular level, in the second part of the research, we have isolated large simvastatin crystals that were expressing the same difference in their crystal habit using the same solvent mixtures by only altering some of the crystallization conditions. In order to completely exclude the influence of particle size or the specific surface area on the dissolution results we have determined the differences in the dissolution behaviour by the analysis of the intrinsic dissolution rate on the smaller crystals and measured the differences of the dissolution of larger crystals by using the atomic force microscope. Dissolution rate of the rod-like crystals isolated from the hydrophylic solvent mixture was significantly higher in comparison to the plate like crystals isolated form more hydrophobic solvent mixture. On large monocrystals we have indexed individual crystal planes on which we have than determined differences in the dissolution behaviour by using the atomic force microscope which is becoming a valuable method for the characterisation of the solid particles during the research and development of the new final dosage forms. This enabled us to compare the dissolution kinetics for each crystal face. We have determined the differences in the mechanical properties of each individual crystal face, which can also influence the dissolution rate of the active pharmaceutical ingredient from the final dosage form. Namely the differences in the elasticity of the material can significantly influence the disintegration of the final dosage form and consequently the dissolution rate of the active pharmaceutical ingredient. We have correlated faster dissolution rate of the rod-like crystals with higher incidence of the hydrophilic faces, e.g. faces where more hydrophilic functional groups of the simvastatin molecule were present on the surface. Such faces are more likely to grow during crystallization from the hydrophilic solvent mixtures consequently such crystals have a more pronounced third dimension (thickness). During our research we have eliminated all other physical parameters which could potentially influence the dissolution rate and correlated the differences in the dissolution rate only with the differences in the crystal habit as a consequence of the different growth rate of the individual crystal faces because of different solvent mixtures with different polarity were used for their crystallization. We have shown that the change in the crystal habit which can be achieved by careful selection of the crystallization or recrystallization solvents is one of the possible methods by which one can regulate the dissolution rate of the poorly water soluble active pharmaceutical ingredient and change its mechanical properties. Only a comprehensive approach to the development of the final dosage forms from developing the active pharmaceutical ingredient to the incorporation of such ingredient into the final dosage form enables us to develop a high-quality, efficient and safe product.

Mechanical adaptability to external stimuli is a highly desired property of crystalline solids as it enables their potential usages in a variety of emerging technologies. Although most of synthetic crystalline materials are largely incapable of dynamic responsiveness upon exposure to an external mechanical stimulus, relatively recently it has been demonstrated that those materials, under certain circumstances, may respond flexibly to external stimuli while still maintaining their integrity. However, to be able to implement mechanically responsive materials in smart devices, a control of their behavior with high accuracy is required. Crystalline coordination polymers, in particular 1-D ones, emerged as ideal model systems for exploring structural background and underlying principles that lead to targeted flexible responsiveness of crystalline materials. Moreover, they yielded a remarkable spectrum of extraordinary mechanical responses which were further explored via a number of advanced and custom-designed experimental methods, and in turn correlated with a variety of structural and energetic features.[2-5] Some of these properties, which will be presented in this contribution, reveal a striking resemblance of crystalline solids to soft materials, while a control of those provide additional advantages.

Radionica na temu kristala i minerala namijenjena naprednoj djeci rane školske dobi. U sklopu radionice djeca se upoznaju s kristalima, mineralima, pojmovima atom i molekula, građom dijamanta i grafita, periodnim sustavom elemenata, kristalizacijom i sl. U sklopu radionice predviđeni su pokusi koji povezuju navedene pojmove sa svakodnevnim životom.

Kristali – tvari uređene strukture koja osigurava kontroliran i efikasan prijenos energije, iako su do sada intenzivno istraživani, često su zanemarivani kod dizajna novih, pametnih uređaja zbog svoje krtosti i lomljivosti. Nedavno otkriće molekulskih kristala prilagodljivih na vanjski mehanički podražaj rezultiralo je značajnim pomakom prema razmatranju kristalnih materijala kao potencijalnih kandidata za primjenu u naprednim tehnologijama. No, unatoč iznimnom interesu znanstvene zajednice za ovo novoopisano svojstvo kristalne tvari, čemu svjedoči streloviti porast broja literaturnih navoda koji opisuju fleksibilne organske, ali i metalo-organske molekulske kristale, još uvijek nije jasno koji su strukturni čimbenici odgovorni za opremanje molekulskih kristala adaptivnim svojstvima. Kristalni 1D koordinacijski polimeri kadmija(II) pokazali su se izvrsnim kandidatima za sustavno proučavanje mehaničke fleksibilnosti. Nedavnim istraživanjima uočeno je da serije kristala 1D kadmijevih(II) polimera s 3- halogenpiridinskim te halogenpirazinskim ligandima pokazuju širok raspon mehaničkih odziva različitih stupnjeva i vrsta (od plastične do elastične savitljivosti) [2-4]. Kako bi se dodatno istražio utjecaj strukturnih parametara na savitljivost, u ovom radu proučavani su kristali koji u svojoj strukturi sadrže 3, 5- diklorpiridinski ligand. Opaženi visoki stupnjevi elastičnog odziva su kvantificirani, te korelirani s jakošću i usmjerenošću međumolekulskih interakcija.

Pojava kristala koji pod utjecajem toplinskog, svjetlosnog ili mehaničkog podražaja postaju pokretljivi zainteresirala je širu znanstvenu javnost, s obzirom na to da je došlo do značajne promjene u opće prihvaćenoj percepciji kristala kao krutih i lomljivih tvari. Naime, u posljednjih nekoliko godina primjećuje se sve veći broj kristalnih struktura koje se mogu savijati, skakati, puzati i čak eksplodirati ukoliko se na njih djeluje bilo mehaničkom silom, vidljivim i UV zračenjem ili ih se jednostavno zagrijava. Pojava dinamičnih kristala dovela je do novog poticaja u razvoju ne samo kristalnog inženjerstva nego i supramolekulske kemije i kemije materija. Makroskopski opažene deformacije kristala, koje su posljedica izlaganja kristala vanjskim podražajima poput ozračivanja ili povišene temperature, mogu se događati brzo i sporo, a na strukturnoj razini su posljedica faznih transformacija ili kemijskih promjena koje se događaju prilikom vanjskog djelovanja na kristal. Mehaničkim putem izazvane deformacije kristala kao što su elastično ili plastično savijanje od posebnog su interesa jer pružaju mogućnost kontrole odziva kristala. Strukturnom promjenom izravno se može utjecati na sva fizikalna svojstva pa tako i na savitljivost. Kako bi se u budućnosti omogućila praktična primjena kristala kao fleksibilnih materijala potrebno je detaljno razumijevanje suodnosa mehaničke savitljivosti i strukturnih karakteristika. Nužan korak u toj tranziciji je razvoj eksperimentalnih metoda koje će omogućiti kvantifikaciju svih primijećenih efekata kako bi se kvalitativno i kvantitantivno odredila, a potom i primijenila vrijednost dinamičnih kristala.

U istraživačkom dijelu istražena je poveznica između strukturnih karakteristika i mehaničkih svojstva kristala koordinacijskih polimera kadmijevih(II) halogenida s 2(1H)-pirazinonom (2-pyz) i 4(3H)-pirimidinonom (4-pym). Priređeno je šest spojeva: [CdCl2(2-pyz)2]n (1), [CdBr2(2-pyz)2]n (2), [CdI2(2-pyz)2]n (3), [CdCl2(4-pym)2]n (4), [CdBr2(4-pym)2]n (5), [CdI2(4-pym)2]n (6), koji su identificirani infracrvenom spektroskopijom, simultanom TGA/DSC analizom te difrakcijom rendgenskih zraka u polikristalnom uzorku. Kristalna i molekulska struktura spoja 4 određena je rendgenskom strukturnom analizom. Istražena je priroda mehaničkog odziva kristala priređenih spojeva te je kvantificiran stupanj savitljivosti kristala spojeva 1, 2, 4 i 5 koji su dali elastičan odgovor uslijed primjene mehaničke sile. Kristali spojeva 3 i 6 nisu bili zadovoljavajuće kvalitete za ispitivanje mehaničkog odziva. Uočeno je da stupanj mehaničkog odziva kristala priređenih spojeva ovisi o smjeru primjene mehaničke sile i kemijskom sastavu, odnosno povezan je s geometrijom i jakosti međumolekulskih interakcija ostvarenih u kristalnom pakiranju. U metodičkom dijelu naslova „Pokusi na mikroskali–taložne reakcije“ predložena je priprema za nastavnika utemeljena na pokusima na mikroskali koji integriraju principe 'zelene kemije' u nastavu i nastavnoj strategiji učenja otkrivanjem, primjerene uzrastu učenika trećeg razreda gimnazije. Načinjen je pregled gimnazijske udžbeničke literature, postavljeni odgojno-obrazovni ishodi te predložen radni listić. In the research part, the connection between the structural characteristics and mechanical properties of crystalline coordination polymers of cadmium(II) halides with 2(1H)-pyrazinone (2-pyz) and 4(3H)-pyrimidinone (4-pym) was investigated. The following six compounds were prepared: [CdCl2(2-pyz)2]n (1), [CdBr2(2-pyz)2]n (2), [CdI2(2-pyz)2]n (3), [CdCl2(4-pym)2]n (4), [CdBr2(4-pym)2]n (5), [CdI2(4-pym)2]n (6) and identified by infrared spectroscopy, simultaneous TGA/DSC analysis and X-ray powder diffraction. The crystal and molecular structure of compound 4 was determined by single crystal X-ray structural analysis. Nature of the mechanical response was examined and the extent of elastic response was quantified for cystals of compounds 1, 2, 4 and 5. The crystals of compounds 3 and 6 were not of satisfactory quality for testing the mechanical responsivness. It was observed that the degree of mechanical response of the crystals of the prepared compounds depends on the direction of application of mechanical force and chemical composition, i.e. are correlated with geometry and strength of intermolecular interactions achieved in the crystal package. In the methodological part of the title "Microscale chemistry experiments–precipitation reactions" teacher preparation based on microscale experiments that integrate the principles of 'green chemistry' in teaching and teaching strategy of inquiry learning, appropriate to the age of third grade high school students, is proposed. A review of high school textbook literature was made, educational outcomes were set and a worksheet was proposed.

Z metodo rentgenske praškovne difrakcije sem določevala mineralno sestavo prsti in kamnin v območju mojega doma. Ker ima vsaka kristalinična trdnina zase značilen rentgensko praškovni difraktogram, sem lahko na podlagi rezultatov v zbirki ICDD poiskala pravilno ujemanje oz. ime trdnine. With X-ray powder diffraction I was able to determine mineral composition of soil and rocks in the area of my home. Because every crystalline solid has it's own diffraction pattern which is characteristic for it, I was able to identify solid by comparing diffraction pattern in ICDD collection.

Fizikalna i kemijska svojstva čvrstih tvari ovise, ne samo o njihovoj molekulskoj strukturi, već i finom međuodnosu brojnih supramolekulskih interakcija. Iz tog razloga kristalno inženjerstvo doživljava svoj procvat jer omogućava razumijevanje i kontrolu faktora koji utječu na usmjeravanje supramolekulskog povezivanja prema željenom ishodu, a time i ostvarivanje ciljanih svojstava materijala. Krutost i krtost kristala često se postavljaju kao ograničavajući faktori kod njihove upotrebe u praksi. No, posljednjih je godina opažen rastući broj literaturnih navoda koji opisuju molekulske kristale s fleksibilnim odzivom na primjenu svjetlosnog, toplinskog ili mehaničkog podražaja. Dosadašnja istraživanja mehanički potaknute fleksibilnosti uglavnom su bila ograničena na organske molekulske kristale, dok su mehanička svojstva metalo-organskih kristalnih krutina mnogo manje istražena. U dosadašnjim istraživanjima kristalnih jednodimenzijskih koordinacijskih polimera kadmijevih(II) halogenida pokazano je da su međumolekulske interakcije zajedno sa strukturnim zaključavanjem (engl. interlocking) odgovorne za elastični odziv kristala koordinacijskih polimera, ali i da male razlike u jakosti i geometriji međumolekulskih interakcija mogu bitno promijeniti vrstu i stupanj mehaničkog odziva.5, 6 Kako bi utjecaj različitih strukturnih parametara na fleksibilni odziv kristalnih koordinacijskih polimera bio dodatno razjašnjen, u ovom je radu korištena nova serija koordinacijskih polimera kadmija(II) sa 2, 6-dibrompirazinskim ligandima, koji također pokazuju elastičan odziv na primjenu vanjske mehaničke sile. Priređenim spojevima određena je molekulska i kristalna struktura, a strukturne karakteristike u kristalima priređenih spojeva korelirane su sa stupnjem mehaničkog odziva.

Recently, the traditional way of perceiving crystalline matter as static and brittle has started to change, and nowadays we are witnessing a growing number of examples were crystals display a plethora of flexible response to a variety of stimuli. They were found to move, jump, split, flex, twist, curl, explode, or to display a salient behaviour under UV radiation or heating, but lately they were also found to respond to the applied external mechanical force. Organic molecular crystals present a majority of examples of crystal adaptability to external stimuli, whilst metal-organic adaptable crystals are still quite rare. In the first report on mechanical flexibility of coordination polymers we have shown that crystals of a family of Cd(II) coordination polymers are capable of displaying not only exceptional mechanical elasticity but also variable flexible responses to applied external pressure. They can actually differently tolerate exerted force and the different tolerability is a result of slight differences in the importance of intermolecular interactions in crystal packing. We the aim to understand the feature more deeply and to shed light on the underlying principles of the phenomenon, we have recently discovered unprecedented difference in plasticity of crystals of closely related class of Cd(II) coordination polymers. In addition to variable plasticity, crystals also display remarkable pliability and ductility, not hitherto observed for metal-containing molecular crystals, which we present herein. To understand the phenomenon and rationalize observations, in addition to micro-focus SCXRD and AFM, we have also performed a series of custom-designed experiments and complemented those with an in-depth theoretical analysis. The results pointed at intermolecular interactions as the crucial structural feature in determining the type and extent of these highly unusual mechanical responses of crystalline metal-based polymeric materials.

For a long time crystals were considered to be brittle and rigid substances that readily break when external mechanical force is applied. Recent research has shown that crystals can also exhibit elastic and plastic deformations under mechanical force. Our research on 1D cadmium(II) halide coordination polymers equipped with halogen substituted pyrazine ligands has shown that the obtained crystals can deform elastically and revert to their original shape as mechanical force is applied and released.[1] It was also shown that intermolecular interactions could indeed play a crucial role in defining the mechanical properties of these compounds. Halogen bonds found in this class of compounds are classified as relatively weak and comparable to weak hydrogen bonds.[2] Therefore, if the organic ligands are replaced by similar small and rigid ones bearing weak hydrogen bond donors, crystals should also be able to produce similar mechanical output. To test this hypothesis and further explore the effects of intermolecular interactions on mechanical properties of prepared crystals we opted to use 3- nitropyiridne ligands as weak hydrogen bond donors and to further extend our research to copper(II) halides since they also form 1D coordination polymers. Coordination polymers of Cd(II) and Cu(II) halides (Cl, Br) with 3-nitropyridine ligands were prepared using the liquid diffusion method. All four possible coordination polymers were obtained, and their crystal structures were determined. Their mechanical properties were studied using a modified three point bending method and corelated with crystal structural features.

Kristali se nalaze svuda oko nas. Zbog svojih raznih boja, simetričnih oblika, sjajnih i glatkih, privlačili su pažnju ljudi još od antičkog vremena. Kristali su nas fascinirali i prije nego smo postali Homo sapiensi (u starim fosilima pračovjeka (Homo erectus) pronađeni su kristali kvarca. Još 6000. pr. n. e. u Egiptu naročito cijenjeni dragi kamen bio je tirkiz te je smatran svetim kamenom. Malo po malo proučavanje kristalnih tvari postalo je znanost.1 Do velikog preokreta i temeljnih spoznaja o atomsko-molekulskoj građi kristala došlo je početkom 20. stoljeća. Prethodilo im je otkriće rendgenskih zraka i njihova primjena na kristalima (presudnim se pokazao pokus u kojem je opažena difrakcija rendgenskih zraka na kristalu, a koji su 1912. izveli W. Friedrich, P. Knipping i Max von Laue). Od 20. stoljeća do današnjih dana određeno je više od 1 300 000 kristalnih struktura. Počevši od jednostavnih struktura soli i metala (14 %), proteina i nakupina makroomolekula, kao što su virusi i ribosomi (11 %) te spojeva koji sadrže barem jednu C–H i C–C vezu (75 %; spadaju u bazu podataka Cambridge Structural Database gdje se mogu pronaći svi kriteriji za deponiranje strukture).3 Kako svako znanstveno otkriće nije jednako utjecalo na razvoj nekog polja ili područja znanosti, tako su i određene kristalne strukture bile presudne za promjenu znanstvenih paradigmi. U ovom će se radu opisati kristalne strukture koje su utjecale na promjenu načina razmišljanja o prirodi kemijske veze i interakciji molekula te koje su ostavile dublji trag u razvoju znanosti. Izbor struktura je kronološki poredan i proizvoljan, ali i dijelom konsenzus većeg broja povjesničara znanosti.

Kvantnokemijskim izračunima određena su neka fizikalna i kemijska svojstva α-kvarca koji je prirodno najobilniji piezoelektrični kristal. Za izračune je korištena teorija funkcionala gustoće čestica sa hibridnim funkcionalom izmjene i korelacije, PBEsol0. Izračunata termodinamička, dielektrična, optička, elektromehanička i elektronska svojstva uspoređena su sa eksperimentalnim vrijednostima kako bi se ocijenila teorija funkcionala gustoće čestica uz funkcional PBEsol0 na idealnom kristalu α-kvarca za predviđanje svojstava realnih kristala α-kvarca. Quantum chemical calculations were used for the computation of certain physical and chemical properties of α-quartz which is the most abundant piezoelectrical crystal in nature. Density functional theory with the hybrid PBEsol0 exchange-correlation functional was used in the calculations. Calculated thermodynamical, dielectric, optical, electromechanical and electron properties were evauluated against experimental values to asess Density functional theory with PBEsol0 functional on an ideal α-quartz crystal as a model for properties prediction of real α-quartz crystals.

Kvatnokemijskim izračunima određena su neka fizikalna i kemijska svojstva α-kvarca koji je prirodno najobilniji piezoelektrični kristal. Za izračune je korištena teorija funkcionala gustoće čestica sa hibridnim funkcionalom izmjene i korelacije, PBEsol0. Izračunata, termodinamička, dielektrična, optička, elektromehanička i elektronska svojstva su uspoređena sa eksperimentalnim vrijednostima kako bi se ocijenila teorija funkcionala gustoće čestica uz funkcional PBEsol0 na idealnom kristalu α-kvarca za predviđanje svojstava realnih kristala α-kvarca.

Ime tekoči kristal se zdi nekaj precej nenavadnega, saj naše vsakodnevne izkušnje tekočine in kristale povsem ločijo med seboj. Besedna zveza »tekoči kristal« razkrije glavne lastnosti teh snovi. Tekoči kristali imajo med trdno in tekočo še dodatno − tekočekristalno fazo (slika 1). Kadar se nahajajo v tej fazi, imajo tako lastnosti tekočin kot kristalov. Na videz so običajne tekočine, ki tečejo in jih lahko pretakamo. Obenem pa imajo tudi lastnosti, ki jih pripisujemo kristalom. Te lastnosti so povezane z urejenostjo molekul, ki spominja na kristalno mrežo.

Reactions in the system $Cr – NH_3OHF – HF – H_2O$ were investigated. Green crystals of a new compound with the formula $(NH_3OH)_3CrF_6$ have been isolated from the water solution and characterized by chemical analysis. The compound crystallizes as triclinic, P-1, with cell parameters: a = 6.5461(2) Å, b = 6.9347(2) Å, c = 9.4072(3) Å, α = 86.772(1)°, β = 83.804(1)°, γ = 70.283(1)°. The effective magnetic moment, $µ_{eff}$ = 3.82 BM, was calculated from magnetic susceptibility measurements in the temperature range 80-290 K. The thermal decomposition of the compound was studied by TG and DSC analysis. $(NH_3OH)_3CrF_6$ decomposes above 125 °C in three steps and the residue has been identified by X-ray powder diffraction as $α – Cr_2O_3$. Raziskovali smo reakcije v sistemu $Cr – NH_3OHF – HF – H_2O$. Iz vodne raztopine smo izločili zelene kristale nove spojine in s kemijsko analizo določili formulo $(NH_3OH)_3CrF_6$. Spojina kristalizira triklinsko, P-1, s parametri osnovne celice: a = 6.5461(2) Å, b = 6.9347(2) Å, c = 9.4072(3) Å, α = 86.772(1)°, β = 83.804(1)°, γ = 70.283(1)°. Iz meritev magnetne susceptibilnosti v območju 80-290 K smo izračunali efektivni magnetni moment, $µ_{ef}$ = 3.82 BM. S termogravimetričnimi in diferencialno termičnimi meritvami smo spremljali termični razkroj spojine. $(NH_3OH)_3CrF_6$ nad temperaturo 125 °C razpada v treh stopnjah, pri čemer smo končni preostanek identificirali z rentgenskimi praškovnimi meritvami kot $α – Cr_2O_3$.

Tema ovog završnog rada je detaljan pregled novijih rezultata u nelinearnoj optici. Kako bi se bolje opisala tema svjetlosti, opisani su i objašnjeni elektromagnetski valovi te odgovarajuće Maxwellove jednadžbe. Nelinearna optika bavi se istraživanjem nelinearnog odziva materijala poput nelinearnih kristala na intenzitet optičkog polja. Ovaj rad se koncentrira uglavnom na nelinearne optičke procese, poput udvostručenja frekvencija, dobivanja drugog i trećeg harmonika te dobivanja zbroja i razlika frekvencija. Opisani su kristali i materijali koji su najčešće odgovorni za takve efekte. Spomenuti su optički solitoni, metode polarizacije svjetlosnih valova, zajedno s Ramanovim i Brillouinovim raspršenjem. Široka primjena ovih efekata varira od informacijskih tehnologija i brzog prijenosa podataka preko optičkih vlakana, do pojačanja svjetlosti laserskih izvora te raznih nelinearnih detektora. Značajnost ovih teorijskih i eksperimentalnih rezultata leži upravo u primjeni neočekivanog ponašanja svjetlosti visokog intenziteta i koherencije. The subject of this final thesis is a detailed review of recent results regarding non-linear optics in the field of physics. In order to better understand the subject of light, elecromagnetic waves were described and explained, along with corresponding Maxwell's equations. Non-linear optics focuses on the response of optical materials such as non-linear crystals (NLC) to optical field intensity. The thesis is mainly concerned with non-linear optical processes, such as frequency doubling, second and third harmonic generation, sum- and difference frequency generation. The nanocrystals responsible for non-linear effects were thoroughly explained. Optical solitons and wavepolarization methods were mentioned, among Raman and Brillouin scattering. It was found that a wide array of applications is possible within these effects, ranging from information technologies and high-speed data transfer via optical fiber, to laser light amplification and various non-linear detectors. The significance of these findings lies within the application of unexpected light behavior at high intensity and coherence rates.

V knjigi so predstavljeni najrazličnejši primerki iz znanih svetovnih nahajališč - predstavniki vseh mineralnih razredov, ki jih opredeljuje Strunzeva klasifikacija. V pregledu mineralov, ki sledi uvodnim razlagam o njihovem nastanku, kristalih, sistematiki, dragih in okrasnih kamnin, ponaredkih, zbirateljstvu in še čem, so zbrani primerki, ki kažejo različnost barv, barvitost, njihovo spreminjanje, lepoto in popolnost kristalov. Posamezen opis zaključujejo podatki o uporabnosti minerala in njegovem pojavljanju v slovenskem prostoru.

Delovanje soli ima velik negativen vpliv na malte in omete, ter posledično zmanjša njihovo učinkovito delovanje. V diplomski nalogi je prikazano delovanje soli na sanacijske omete. V ta namen so bili izdelani preizkušanci, ki so sestavljeni iz nosilne podlage in sanacijskega ometa. V posebej izdelanih komorah so bili preizkušanci izpostavljeni različnim pogojem okolja (relativni vlagi in temperaturi) ter delovanju soli tako, da smo najprej izzvali pospešeno kristalizacijo soli, v nadaljevanju pa njihovo raztapljanje. S pomočjo različnih laboratorijskih tehnik smo na preizkušancih analizirala poškodbe, nastale zaradi procesa kristalizacije in/ali raztapljanja soli. Izpostavili smo tudi probleme, s katerimi smo se soočali med eksperimentalnim delom. Salts have a significant negative influence on mortars and plasters and consequently reduce their effectiveness. The diploma thesis describes the effects of salts on restoration plasters. For this purpose we prepared samples, made of loadbearing support and restoration plaster. In specially adapted chambers the samples were exposed to different environmental conditions (relative moistures and temperatures) and salts, in order to provoke accelerated crystallization and dissolution of salts. With the help of various laboratory techniques we analysed the damages on the samples that occurred due to the process of crystallization and/or dissolution of salts. We also describe the problems that we were facing during the experimental work.

Ovaj diplomski rad sastoji se od dvije cjeline: istraživačkog i metodičkog dijela. Istraživački dio opisuje kristalizaciju manganovog(II) derivata ljudskog i goveđeg te određivanje molekulske i kristalne structure manganovog(II) derivate ljudskog inzulina. Inzulin je polipeptidni hormon, kojeg proizvode β-stanice Langerhansovih otočića gušterače. Ovaj mali globularni protein sastavljen je od dva lanca, A lanac sadrži 21 aminokiselinu i B lanac 30 aminokiselina. Metalni ioni Zn2+ igraju važnu ulogu u skladištenju, otpuštanju i strukturi inzulina. Dvovalentni metalni ioni poput Co2+, Cu2+, Ni2+ dobro zamjenjuju cinkove ione u 2Zn heksameru. Priređeni su jedinični kristali manganovog(II) derivata ljudskog i goveđeg inzulina primjenom metode difuzije para viseće kapi. Metodom difrakcije rengenskog zračenja na jediničnom kristalu manganovog(II) derivata ljudskog inzulina određena je njegova molekulska i kristalna struktura. Navedeni ljudski derivat inzulina kristalizira u trigonskom sustavu, prostorna grupa R3, s parametrima jedinične ćelije a = b = 81, 70 Å, c = 33, 73 Å, α = β = 90 ˚, γ = 120 ˚. Heksamer manganovog(II) derivata ljudskog inzulina sadrži dva manganova(II) iona koji su oktaedarski koordinirani s tri N2 atoma iz triju simetrijski ovisnih bočnih ogranaka histidina (HisB10/HisD10) i tri kisikova atoma iz triju simetrijski ovisnih molekula vode. U metodičkom dijelu rada razrađena je nastavna jedinica kristali, dane su upute nastavniku te su opisani neki učenički miskoncepti vezani za zadanu temu. Predložen je radni listić obrade građe čvrste kristalične tvari uz uporabu izrađenih modela i pogodnih pokusa.

Obnovljivi izvori energije polako postaju jedan od glavnih izvora energije u svijetu. Energija koju dobivamo sa Sunca je enormna, te se radi na njenom što većem iskorištenju. Fotonaponski sustavi su sustavi s velikim potencijalom, koji su sve više u upotrebi. Među njima se ističe jedna struktura, a to su ugradbeni fotonaponski sustavi. Osim što proizvode energiju, odnosno pretvaraju sunčevu, oni služe kao zamjena konvencionalnim građevinskim materijalima. Pretežito se ugrađuju na nove zgrade, služe kao građevni materijal, no mogu se ugraditi i na postojeće objekte. Oni se mogu koristiti na većini dijelova objekta, kao što su krovovi te sama ovojnica zgrade. Uz to što su proizvođači energije, oni doprinose i estetici samog objekta. U radu je dan pregled fotonaponskih sustava, njihove ugradnje na komercijalne objekte, uz primjere vezane za SAD, Europu i Japan. There is a growing consensus that distributed photovoltaic(PV) systems will be among those applications to first reach widespread commercialization in the generation of power on the utility grid. Chief among these distributed applications are PV power systems for individual buildings. Interest in the building integration of photovoltaics, where the PV modules actually become an integral part of the building, often serving as the exterior weathering skin, is growing world-wide. With reduced installation costs, improved aesthetics and all the benefits of distributed generation, building-integrated PV systems are a prime candidate for early market penetration. Product development is proceeding in three general areas: Integral roof modules; roofing tiles and shingles; and integral modules for vertical facades. This paper will cover residential and commercial applications with examples of the direct integration of PV elements into residential and commercial buildings using built examples from the US, Europe and Japan. At the end there is a comparison od embedded and integrated photovoltaics.

Cilj tega diplomskega dela je raziskati optimalno pridobitev in uporabo piezoelektrične energije v različnih objektih. Bolj specifično pretvorbo mehanske energije v električno energijo s pomočjo piezo materialov, ter možnosti sprotnega koriščenja in shranjevanja te energije. The aim of this thesis is to explore the optimal acquisition and application of piezoelectric energy in buildings. More specifically, the conversion of mechanical energy into electrical energy using piezoelectric materials and the possibility of ongoing utilization and storage of electric energy.

Tema ovog diplomskog rada je analiza ASE (Atomic Simulation Environment) korisničkog sučelja za upravljanje programima modeliranja te vizualizaciju kristala i nanostruktura. ASE sadrži skripte, grafičko sučelje te programe vizualizacije i animacije napisane u Pythonu.

Raspravljen je taložni model tijekom procesa izlučivanja heterogenih faza iz homogenih otopina te faktori koji utječu na ravnoteže čvrsto/tekuće u otopinama. Opisane su najvažnije metode i tehnike određivanja područja i granica taloženja, faznih prijelaza, veličina čestica te njihovih unutarnjih i vanjskih struktura (raspršenje svjetla, raspršenje X-zraka pod malim kutom, mikroskopija). Prikazani su primjeri taložnih dijagrama za ravnotežne sustave koji sadrže anorganske i organske tvari.

Raspravljen je ukratko taložni model tijekom procesa izlučivanja heterogenih faza iz homogenih otopina te taktori koji utječu na ravnoteže čvrsto/tekuće u otopinama. Opisane su najvažnije metode i tehnike određivanja područja i granica taloženja, faznih prijelaza, veličina čestica te njihovih unutarnjih i vanjskih stuktura (raspršenje svjetla, raspršenje X-zraka pod malim kutom, mikroskopija). Prikazani su primjeri taložnih dijagrama za ravnotežne sustave koji sadrže anorganske i organske tvari., Model of the precipitation in homogeneous solutions from which the precipitate emerges, as well as the factors influencing the solid/liquid equilibrium, were discussed. The most important methods and techniques for the determination of the precipitation limits, precipitation regions, phase transitions, particle sizes, and their inner and outer structures (light scattering, small angle X-ray scattering, and microscopy) were described. Several examples of precipitation diagrams of the equilibrated systems, including inorganic and organic substances, were represented.

Razmatrano je elastično raspršenje valova na kristalima. Objašnjene su Laueova metoda, Rotacijska kristalna metoda, te metoda praha.

I. Die mechanische Übertragung des Kakteenvirus, das in den Zellen Seiner Wirtspflanzen Eiweißspindeln bildet, kann durch Abreibung der Kladodienepidermis mit infektiösem Preßsaft bei Karborundzusatz ausgeführt werden. Bei solcher Übertragung entstehen die ersten Spindeln in den Epidermiszellen schon 6 bis 10 Tage nach der Inokulation. Dasselbe Virus ist durch Samen nicht übertragbar, wie das ein Versuch mit 40 jungen Opuntia inermis-Pflanzen gezeigt hat. II. Die eiweißhaltigen rhombenförmigen Plättchen von Opuntia inerváis sind regelmäßig in den Vakuolen der Blattepidermis lokalisiert. Ihre Entstehung ist vom spindelbildenden Virus nicht bedingt, so daß die Plättchen sehr wahrscheinlich einen normalen Zellbestandteil darstellen. III. Die Stachelkugeln von Opuntia monacantha befinden sich auch immer im Zellsafte, wie wir dies auf Grund ihrer Verlagerung in der Zelle bei vertikaler Orientierung des Präparates, ihrer Vitalfärbung, der Vakuolenkontraktion u. s. w. beschließen konnten. Ob diese Körper vom spindelbildenden Virus abhängig sind, ist unbekannt geblieben. IV. Die hexagonalen Eiweißkristalle von Opuntia tomentosa können im Cytoplasma, im Zellkern und im Zellsafte lokalisiert sein. Es scheint, daß diese Kristalle vom spindelbildenden Virus nicht bedingt sind. Für besondere Hilfe während dieser Untersuchung möchte ich auch an dieser Stelle meinen Schülerinnen Frl. Astrida Heisinger und Frl. Mirjana H r s den innigsten Dank aussprechen., U posljednje su se vrijeme dosta često istraživali bjelančevinasti kristali raznih biljaka, a naročito mnogo kristali kakteja. Među posljednjima posebni su interes privukla parakristalinična proteinska vretena, koja su vrlo česta u epidermi raznih vrsta Epiphyllum i Opuntia. Bjelančevinasta vretena kakteja otkrio je koncem prošlog stoljeća Molisch i smatrao ih za rezervne tvari. Godine 1951. Rosenzopf o- v a je preispitala karakter ovih tijela, pa je cijepljenjem i inokulacijom inficiranoga soka dokazala, da su tijela ovisna o virusnoj infekciji. Poslije toga u stanicama inficiranih kakteja Weber i suradnici otkrili su X-tijela, a drugi su autori pomoću elektronskog mikroskopa pronašli produžene i savitljive elementarne virusne čestice. U pogledu poznavanja značenja proteinskih vretena naročito su vrijedna istraživanja Amelun- x e n a (1956 b i 1958), koji je ustanovio, da su proteinska vretena agregati virusnih čestica i da virus sadrži pored bjelančevine još i ribonukleinsku kiselinu, t. j. da se po kemijskom sastavu ne razlikuje od drugih virusa viših biljaka. Prilikom istraživanja proteinskih vretena otkriveni su kod raznih kakteja i drugi bjelančevinasti kristali. Većinu ovih kristala razni autori dovodili su u vezu s proteinskim vretenima i smatrali ih ovisnim o vi- rusnoj infekciji. To su slijedeći kristali: rompske pločice kakteje Opuntiu inermis DC., bodljikaste kugle vrste Opuntia monacantha Haw., proteinske druže kakteje Epiphyllum te heksagonski kristali vrste Opuntia tomentosa S. D. Budući da mišljenja o virusnoj prirodi ovih kristala nisu bila poduprta eksperimentalnim dokazima, započeli smo ovom radnjom istraživanja u tom smjeru. Da bi se točnije upoznali ovi kristali, važno je bilo i znati, u kojem se dijelu stanice nalaze. Već je u jednom prijašnjem izvještaju bilo objavljeno, da se proteinske druže nalaze redovno u staničnom soku (M i 1 i č i ć i P 1 a v š i ć, 1956). U ovom izvještaju možemo tome dodati, da su i rompske pločice i bodljikaste kugle uvijek smještene u vakuolama. Osim toga smo ustanovili, da i heksagonski kristali imaju katkada intravakuolarnu lokalizaciju. Prema tome razni bjelančevinasti kristali kod kakteja često se nalaze u staničnom soku. Budući da prema dosadašnjim podacima iz literature nije bilo sa sigurnošću poznato, da proteinski kristali mogu postojati i u tekućim vakuolama, ima ovaj nalaz posebnu važnost. Da su spomenuti kristali lokalizirani u staničnom soku. bilo je dokazano slijedećim pokusima i zapažanjima. Intravakuolarni kristali bojili su se vitalnim bojama neutralnim crvenilom i metilenskim modrilom; isti su kristali u horizontalnom mikroskopu prilikom vertikalne orijentacije preparata mijenjali svoj položaj u stanici, prilikom traumatske vakuolarne kontrakcije nalazili su se redovno u smanjenoj vakuoli, a pored toga su često pokazivali Brownovo gibanje. Naročito je slijedeće zapažanje bilo vrlo ubjedljivo: Bodljikaste kugle poslije vitalnog bojanja s neutralnim crvenilom intenzivno su upijale boju; pritom je dolazilo u vakuoli do rastavljanja staničnog soka u dvije tekuće faze, od kojih je jedna bila mnogo viskoznija. Posljednja je faza imala oblik malenih kapljica, vrlo intenzivno crveno obojenih. Crveno obojene kapljice prislanjale su se postepeno na površinu bodljikaste kugle i uskoro je tako dobro prekrile, da se bodlje više nisu raspoznavale, pa je na taj način površina kugle postala glatka. Pojava, da su viskozne kapljice pokrile u debelom sloju površinu kugle, svjedoči, da se kugle nalaze u vakuoli, jer bi inače — kad bi kugle imale intraplazmatsku lokalizaciju — protoplazma priječila, da se kapljice prislone uz bodljikaste kugle. Dok smo na osnovi navedenih zapažanja mogli ustanoviti, da je pretežni dio kristala smješten u vakuolama, detaljnija istraživanja na heksa- gonskim kristalima pokazala su, da se samo jedan njihov dio nalazi u vakuoli, a drugi dio u citoplazmi i vrlo rijetko u jezgri. Od navedenih kristala do sada smo najbolje istražili rompske pločice iz vrste Opuntia inermis. Da bismo ustanovili, da li su ove pločice ovisne 0 virusu, koji obrazuje proteinska vretena, nastojali smo pribaviti što veći broj neinficiranih primjeraka ove vrste, t. j. primjerke bez proteinskih vretena. To smo postigli tako, da smo iz sjemenki uzgojili 40 mladih biljaka, od kojih ni jedna nije imala virusnih uklopina. Moramo napomenuti, da su mlade biljke potjecale od sjemenki sabranih sa primjeraka, koji su bili inficirani virusom proteinskih vretena. Budući da se virusi u velikoj većini ne prenose sjemenkama na potomstvo, dobiveni su i u ovom slučaju od inficiranih roditelja zdravi potomci, koji nisu sadržavali virusne uklo- pine. Time je ujedno bilo dokazano, da se ni virus proteinskih vretena ne prenosi sjemenkama na potomstvo. Prema tome, ako se kakteje uzgajaju iz sjemena, dobiveno potomstvo bit će zdravo, t. j. neće imati proteinskih vretena. Nasuprot tome, ako se kakteje razmnažaju pomoću bolesnih sadnica, virus će preći na nove biljke. Mlade biljke bile su detaljno mikroskopski istražene, pa su pritom gotovo kod svih primjeraka nađene rompske pločice. Na osnovi toga moglo se zaključiti, da pojavljivanje rompskih pločica nije ovisno o prisustvu proteinskih vretena. Prema tome vrlo je vjerojatno, da rompske pločice predstavljaju normalne i redovne sastavne dijelove stanica kod vrste Opuntia inermis. Analogne pokuse s vrstama, koje sadrže bodljikaste kugle, proteinske druže i heksagonske kristale, nismo mogli izvršiti, jer nismo imali na raspolaganju klijave sjemenke dotičnih vrsta. Vrlo je vjerojatno, da bi se 1 kod tih vrsta iz sjemenki dobili zdravi egzemplari bez vretena. Ako bi mlade biljke bile bez vretena, a sadržavale navedene kristale, onda bi se moglo zaključiti, da kristali nisu ovisni o virusu iz proteinskih vretena. Što se tiče bodljikastih kugli i proteinskih druza, tim je kristalima također bio pripisan virusni karakter, ali to mišljenje nije se zasnivalo ha eksperimentalnim dokazima. Okolnost, da se ta tijela nalaze redovno u vakuolama isto kao i rompske pločice, ukazuje na mogućnost, da ni ona ne predstavljaju virusne tvorevine. Od tih se kristala već po samoj lokalizaciji u stanici razlikuju heksa- gonski kristali kakteje Opuntia tomentosa. Da bismo saznali, kako su rasprostranjeni heksagonski kristali kod te vrste, nabavili smo veći broj primjeraka ove biljke iz raznih botaničkih vrtova u Evropi. Primjerci su bili detaljno pregledani, jer smo očekivali, da bi nam raspodjela kristala u tim primjercima mogla dati neke indicije o prirodi kristala. Ako su kristali virusne prirode, onda se moglo očekivati, da će se naći samo u nekim, t. j. inficiranim primjercima, a da će u neinficiranim posvema izostati; nasuprot tome, ako su kristali normalne tvorevine, morali bi se nalaziti u svim primjercima bez razlike. Suglasno tome proteinska vretena, koja predstavljaju virusna tijela, nalazila su se samo u jednom dijelu dobivenih primjeraka, dok su drugi primjerci bili bez njih. Što se tiče heksagonskih kristala, nismo mogli dobiti jasnu sliku o njihovoj raspodjeli. Čini se, da ih imaju svi dobiveni primjerci. Neki su ih primjerci sadržavali u vrlo malenom broju, pa je to otežalo ocjenjivanje. Svakako je posve sigurno, da ovi kristali ne predstavljaju neki posebni kristalni oblik virusa, koji producira proteinska vretena, jer produžene elementarne čestice toga virusa ne mogu obrazovati heksagonske kristalne onakvog tipa, kakav se nalazi u kakteji Opuntia tomentosa. Polimorfizam proteinskih kristala kod kakteja nije prema tome uvijek ovisan samo o virusu proteinskih vretena, nego o tome, što se pored virusnih kristala (proteinskih vretena) pojavljuju — katkad u istoj stanici — još i kristali drugog karaktera, koji su vjerojatno redovni stanični dijelovi dotične vrste. Prilikom ovih zapažanja uspjeli smo konstatirati, da se virus proteinskih vretena mnogo brže mehanički prenosi na zdrave biljke, i to već kroz 6 do 10 dana, ako se upotrebi kao pomoćno sredstvo karborundski prašak. Inače je kod prijašnjih načina prenošenja »inkubacija« trajala obično preko mjesec dana.