ÉMIAI E LŐADÓI N APOK XXXVII. K

Magyar Kémikusok Egyesülete Csongrád Megyei Csoportja és a Magyar Kémikusok Egyesülete

rendezvénye

XXXVII.

K ^ÉMIAI E ^LŐADÓI N ^APOK

Program és előadás-összefoglalók

Szegedi Akadémiai Bizottság Székháza

Szeged, 2014. november 3-5.

Szerkesztették:

Bohner Bíborka és Endrődi Balázs

SZTE TTIK Fizikai Kémiai és Anyagtudományi Tanszék

ISBN

978-963-9970-53-3

A M AGYAR K ÉMIKUSOK E GYESÜLETE ÁLTAL NÍVÓDÍJJAL KITÜNTETETT

DIPLOMADOLGOZATOK

A 2014. ÉVBEN

B

M

G

E

(BME)

DÉMUTH BALÁZS: L-Treitol alapú koronaéterek szintézise és enantioszelektív reakciók vizsgálata

PATOCSKAINÉ KUNSÁGI ÉVA (KUNSÁGI-MÁTÉ ÉVA): Mezopórusos TiO2

vékonyrétegek előállítása és vizsgálata

NÉMETH TAMÁS: Enantiomertiszta akridino-18-korona-6-éter sze-lektort tartalmazó királis állófázisok előállítása és vizsgálata

VARRÓ GÁBOR: A transz-dihidro-narciklazin sztereoszelektív totálszintézise

D

E

(DE)

FEHÉR PÉTER PÁL: A szulfonált alizarin és palládium-komplexének elméleti vizsgálata: funkcionált tesztelések és spektrum szimulációk

E

L

T

(ELTE)

VÖRÖS TAMÁS:[H, C, N, Se]-izomerek vizsgálata mátrixizolációs spektroszkópiával

P

E

(PE)

KISS MELITTA PATRÍCIA: Szamárium(III)-porfirinek képződésének reakciókinetikai vizsgálata

PALOTAI BALÁZS: Alacsony hőmérsékletű technológiai áramok hasznosítása

P

T

(PTE)

HORVÁTH BARBARA: Optikai nanoszenzor fejlesztése intracelluláris pH méréshez és képalkotáshoz

MIKLE GÁBOR: Szteránvázas jódalkén palládium-katalizált diasztereoszelektív aminokarbonilezése

S

T

(SZTE)

MESTERHÁZY EDIT ÉVA: Interaction of copper(I) with 12-mer peptides mimicking the metal binding domain of CueR, a copper-efflux regulator

REMETE ATTILA MÁRIÓ: Új, fluortartalmú funkcionalizált ciklusos β-aminosav- származékok szintézise

Á TTEKINTŐ PROGRAM

2014. november 3. hétfő

Helyszín: Szegedi Akadémiai Bizottság Székháza, díszterem

09.00  10.00 Regisztráció

10.00  10.30 Megnyitó

Dr. Hannus István, egyetemi tanár

A Magyar Kémikusok Egyesülete Csongrád Megyei Csoportjának elnöke

Nívódíjak átadása

Androsits Beáta

Magyar Kémikusok Egyesülete, ügyvezető igazgató

Dr. Kiss Tamás, egyetemi tanár Magyar Kémikusok Egyesülete

Intézőbizottság alelnöke

10.30  11.30

Áramlásos kémia, szakértői rendszerek, nanotechnológia és műszerek: integrációs tapasztalatok

Előadó: Dr. Darvas Ferenc

a ComGenex, a ThalesNano és a Comergen alapítója

11.30  13.00 Ebédszünet

13.00  14.30 Nívódíjas előadások szekciója I.

Elnök: Dr. Kiss Tamás egyetemi tanár 14.30  14.45 Szünet

14.45  16.00 Nívódíjas előadások szekciója II.

Elnök: Dr. Wölfling János egyetemi tanár

16.00  16.30 Kávészünet

16.30  18.30 Szerves kémia I.

Elnök: Dr. Mernyák Erzsébet tudományos munkatárs

19.30  Fogadás

Helyszín: Vármegye étterem, 6722 Szeged, Rákóczi tér. 1.

2014. november 4. kedd

Helyszín: Szegedi Akadémiai Bizottság Székháza, 110. terem

08.00  09.30 Fizikai Kémia

Elnök: Dr. Horváth Dezső egyetemi docens 09.30  09.45 Szünet

09.45  11.30 Elméleti Kémia

Elnök: Dr. Körtvélyesi Tamás egyetemi docens 11.30  12.30 Szünet

12.30  14.15 Analitikai Kémia

Elnök: Dr. Galbács Gábor egyetemi docens 14.15  14.30 Szünet

14.30  16.00 Környezeti Kémia, Kémiai Technológia

Elnök: Dr. Halász János címzetes egyetemi tanár 16.00  16.30 Kávészünet

16.30  18.00 Szerves Kémia II.

Elnök: Dr. Frank Éva egyetemi adjunktus 18.00  18.15 Szünet

18.15  19.45 Szerves Kémia III.

Elnök: Dr. London Gábor tudományos munkatárs 2014. november 5. szerda

Helyszín: Szegedi Akadémiai Bizottság Székháza, 110. terem

08.00  09.30 Szerves Kémia IV.

Elnök: Dr. Szőllősi György tudományos főmunkatárs

09.30  10.00 Kávészünet

10.00  11.15 Kolloid- és Polimerkémia

Elnök: Csákiné Dr. Tombácz Etelka egyetemi tanár

11.15  12.30 Szünet 12.30  14.00 Katalízis

Elnök: Dr. Pálinkó István egyetemi docens 14.00  14.30 Kávészünet

14.30  16.00 Anyagtudomány

Elnök: Dr. Gajda Tamás egyetemi tanár

R ÉSZLETES PROGRAM

2014. november 3. hétfő

Helyszín: Szegedi Akadémiai Bizottság Székháza, díszterem

09.00  10.00 Regisztráció

10.00  10.30 Megnyitó

Dr. Hannus István, egyetemi

tanár

A Magyar Kémikusok Egyesülete Csongrád Megyei Csoportjának elnöke

Nívódíjak átadása

Androsits Beáta Magyar Kémikusok Egyesülete,

ügyvezető igazgató

Dr. Kiss Tamás, egyetemi tanár Magyar Kémikusok Egyesülete

Intézőbizottság alelnöke

10.30  11.30 Áramlásos kémia, szakértői rendszerek, nanotechnológia és műszerek: integrációs tapasztalatok

Előadó: Dr. Darvas Ferenc

a ComGenex, a ThalesNano és a Comergen alapítója 11.30  13.00 Szünet

13.00  14.30 Nívódíjas előadások szekciója I.

Elnök: Dr. Kiss Tamás egyetemi tanár

13.00  13.15 A szulfonált alizarin és palládium-komplexének elméleti vizsgálata: funkcionál tesztelések és spektrum szimulációk

Fehér Péter Pál (DE)

13.15  13.30 Optikai nanoszenzor fejlesztése intracelluláris pH méréshez és képalkotáshoz

Horváth Barbara (PTE)

13.30  13.45 Szamárium(III)-porfirinek képződésének reakciókinetikai vizsgálata

Kiss Melitta Patrícia (PE)

13.45  14.00 A réz-efflux szabályzó CueR fehérje fémkötő szakaszát utánzó paptidek kölcsönhatása réz (I) ionnal

Mesterházy Edit Éva (SZTE)

14.00  14.15 Mezopórusos TiO

vékonyrétegek előállítása és vizsgálata Patocskainé Kunsági Éva (BME)

14.15  14.30 [H, C, N, Se]-izomerek vizsgálata mátrixizolációs spektroszkópiával

Vörös Tamás (ELTE)

14.30  14.45 Szünet

14.45  16.00 Nívódíjas előadások szekciója II.

Elnök: Dr. Wölfling János egyetemi tanár

14.45  15.00

L-Treitol alapú királis koronaéterek előállítása, monoszacharid alapú makrociklusokkal megvalósított enantioszelektív

reakciók vizsgálata Démuth Balázs (BME)

15.00  15.15 Szteránvázas jódalkén palládium-katalizált diasztereoszelektív aminokarbonilezése

Mikle Gábor (PTE)

15.15  15.30 A folyamatos áramlásos kémia alkalmazása új, királis HPLC oszlopok előállítására

Németh Tamás (BME)

15.30  15.45 Új, fluortartalmú funkcionalizált ciklusos β-aminosav származékok szintézisei

Remete Attila Márió (SZTE)

15.45  16.00 A (±)-transz-dihidro-narciklazin sztereoszelektív totálszintézise

Varró Gábor (BME)

16.00  16.30 Kávészünet

16.30  18.30 Szerves kémia I.

Elnök: Dr. Mernyák Erzsébet tudományos munkatárs

16.30  16.45 Egy új frusztrált Lewis-pár reaktivitás: diotróp átrendeződés Dorkó Éva (MTA TTK)

16.45  17.00 Újszerű reszolváló ágensek és technológiák alkalmazása a diasztereomer sóképzéses reszolválásban

Fődi Balázs (BME)

17.00  17.15 Aktív metilcsoportot tartalmazó heteroaromás vegyület α- aminosavvá történő átalakítása

Gyűjtő Imre (BME)

17.15  17.30 Új, királis trifenilfoszfanon és trifenilfoszfán egységet tartalmazó koronaéterek szintézise

Petri László (BME)

17.30  17.45 Új, optikailag aktív, lipofil makrociklusok szintézise és alkalmazhatóságuk

Hirsch Edit (BME)

17.45  18.00 Új izoxazol alapú molekulák szintézise Kondacs László András (BME)

18.00  18.15 Diaril-éter származékok előállításának vizsgálata

kvantumkémiai számításokkal réz-mediálta kapcsolásokban Szokol Bianka (BME)

18.15  18.30

Klóratommal vagy alliloxicsoporttal szubsztituált, illetve szubsztituálatlan enantiomertiszta piridino-, illetve piperidino- koronaéter származékok

Rojik Eszter (BME) 19.30   Fogadás

Helyszín: Vármegye étterem

6722 Szeged, Rákóczi tér. 1

2014. november 4. kedd

Helyszín: Szegedi Akadémiai Bizottság Székháza, 110. terem

08.00  09.30 Fizikai Kémia

Elnök: Dr. Horváth Dezső egyetemi docens

08.00  08.15 A hidrogénion diffúziós együtthatójának meghatározása hidrogélekben

Herczegh Tünde Csilla (SZTE)

08.15  08.30 CO

fotoelektrokémiai átalakítása tüzelőanyagokká vezető polimer elektródokon

Hursán Dorottya (SZTE)

08.30  08.45 2,5-Diklór-1,4-benzokinon és szulfition reakciójának kinetikai vizsgálata

Kiss Virág (DE)

08.45  09.00 Szén nanocső impregnálás reprodukálhatóságának vizsgálata inverz gázkromatográfiás mérésekkel

Gerencsér Fruzsina (PE)

09.00  09.15 Kezeletlen és kationcserével kezelt Na-montmorillonit minták felületi tulajdonságainak meghatározása inverz

gázkromatográffal

Mészáros Brigitta (PE)

09.15  09.30 Fotoreaktor tesztelése, halogénezett szerves vegyületek klórmentesítése

Navradi Nóra és Tóth Tamás (DE) 09.30  09.45 Szünet

09.45  11.30 Elméleti Kémia

Elnök: Dr. Körtvélyesi Tamás egyetemi docens

09.45  10.00 Többkomponensű elegyek csepp-kondenzációjának vizsgálata Capári Dániel (PE)

10.00  10.15 Víz-HCN elegyek gőz-folyadék határfelületének vizsgálata számítógépes szimulációval - mit mondhatunk a 'HCN világ' elméletéről?

Fábián Balázs (BME)

10.15  10.30 Egykomponensű elegyek lobbanáspontjának becslésére szolgáló módszer fejlesztése

Kontos János (PE)

10.30  10.45 Hosszú szekvenciájú trichobrachin és hypomurocin peptidek térszerkezeti és folding sajátságainak tanulmányozása

Leitgeb Balázs (SZBK)

10.45  11.00 Nemkonvencionális bázisfüggvények alkalmazása a kvantumkémiában

Mester Dávid (BME)

11.00  11.15 Kétkomponensű elegyek lobbanáspontjának becslésére szolgáló módszer fejlesztése

Rieder Norbert (PE)

11.15  11.30 A klórszilánok hidrolízise Szabó Gergő (BME)

11.30  12.30 Szünet

12.30  14.15 Analitikai Kémia

Elnök: Dr. Galbács Gábor egyetemi docens

12.30  12.45 S.Ö.R. – avagy spektroszkópiás vizsgálatok, összefüggések, rejtélyek a sörgyártás világában

Csontos Máté (DE)

12.45  13.00 Szén nanocső tartalmú poli(etilén-tereftalát) polimer kompozitok termikus tulajdonságainak vizsgálata Dörgő Gyula (PE)

13.00  13.15 Minifehérjék térszerkezet-vizsgálata NMR spektroszkópiával Koltai András (ELTE)

13.15  13.30 HPLC-MS/MS módszer kidolgozása és validálása likopszamin farmakokinetikai vizsgálatához

Jedlinszki Nikoletta (SZTE)

13.30  13.45 Tripszin immobilizálása többféle felületen fehérjék gyors emésztéséhez, peptidtérkép vizsgálathoz

Kecskeméti Ádám (DE)

13.45  14.00 Depszipeptideket felépítő molekulák királis analízise Pataj Zoltán (SZTE)

14.00  14.15 Mitől simul a bőrünk - avagy krémek homogenitásának közeli infravörös spektroszkópiás ellenőrzése

Rávai Péter (DE)

14.15  14.30 Szünet

14.30  16.00 Környezeti Kémia, Kémiai Technológia

Elnök: Dr. Halász János címzetes egyetemi tanár

14.30  14.45 Potenciális tirozin kináz inhibítorok előállítása kemo- enzimatikus kaszkád rendszerekben

Csuka Pál (BME)

14.45  15.00 Savanyú homoktalaj javítása vörösiszapos talajjal

Farkas Éva (BME)

15.00  15.15 Nanorészecskék alkalmazása új típusú enzim aggregátumok előállítására

Nagy Flóra (BME)

15.15  15.30 Gyöktranszfer anyagok hatása a fenol VUV-fotolízisére N

O jelenlétében

Náfrádi Máté (SZTE)

15.30  15.45 Tojásfehérje alapú készítmények fejlesztése tejtermékekre érzékeny embereknek

Németh Csaba (Capriovus Kft.)

15.45  16.00 Ibuprofen, ketoprofen, naproxen és diklofenák vákuum- ultraibolya fotolízise: Gyöktranszferek hatása

Rózsa Georgina (SZTE)

16.00  16.30 Kávészünet

16.30  18.00 Szerves Kémia II.

Elnök: Dr. Frank Éva egyetemi adjunktus

16.30  16.45 Újfajta makrociklusos receptorok: pillér[5]arének komplexképzése és alkalmazása

Bojtár Márton (BME)

16.45  17.00 Karánvázas aminodiolok sztereoszelektív szintézise, átalakítása és katalitikus aktivitásának vizsgálata Csőr Árpád (SZTE)

17.00  17.15 Ópiát-kannabinoid bivalens ligandumok tervezése, szintézise és in vitro farmakológiai vizsgálata

Dvorácskó Szabolcs (SZBK)

17.15  17.30 Fluoreszcens lipoprotein származékok előállítása membrán- asszociált fehérjék vizsgálatához

Fiser Gabriella (SZBK)

17.30  17.45 Királis 1,3-aminoalkoholok előállítása, átalakításai és alkalmazása királis katalizátorként

Gonda Tímea (SZTE)

17.45  18.00 Telítetlen ciklusos β-aminosavak átalakításai metatézis reakcióval

Kardos Márton (SZTE)

18.00  18.15 Szünet

18.15  19.45 Szerves Kémia III.

Elnök: Dr. London Gábor tudományos munkatárs

18.15  18.30 γ-Laktámok előállítása pirrol-származékok fémorganikus reakciójával

Hergert Tamás (BME)

18.30  18.45 Peptid-6-amino-D-luciferin konjugátumok szintézise Kovács Anita (SZTE)

18.45  19.00 Új fejlesztésű heterogén katalizátor vizsgálata kapcsolási reakciókban

Magyar Ágnes (BME)

19.00  19.15 Monoszacharid alapú királis koronaéterek szintézise és alkalmazása enantioszelektív katalizátorként

Nemcsok Tamás (BME)

19.15  19.30 Kísérletek az aszpidoszpermidóz cukoregységet tartalmazó analogonjának előállítására

Hegedüs Bence Márton (MTA TTK)

19.30  19.45 2,3-dihidrokinazolin-4(1H)-onok előállítása zeolit katalízissel

Takács Anna (BME)

2014. november 5. szerda

Helyszín: Szegedi Akadémiai Bizottság Székháza, 110. terem

08.00  09.30 Szerves Kémia IV.

Elnök: Dr. Szőllősi György tudományos főmunkatárs

08.00  08.15 Nukleozid analógok szintézise tioaddícióval Bege Miklós (DE)

08.15  08.30 Kemoszelektív gyűrűnyitási reakciók vizsgálata kétféle dioxán-acetál védőcsoportot tartalmazó

monoszacharidokon

Demeter Fruzsina (DE)

08.30  08.45 Új típusú nukleozidanalógok előállítása Kicsák Máté (DE)

08.45  09.00 Mikro-RNS analóg oligopeptid-nukleozidok szintézise Molnár József Dénes (DE)

09.00  09.15 Antitumor hatású 13-epi-ösztron származékok szintézise, szerkezet-hatás összefüggések Pataki Zoltán (SZTE)

09.15  09.30 Biológiailag aktív ösztron-dimerek szintézise Pálházi Balázs (SZTE)

09.30  10.00 Kávészünet

10.00  11.15 Kolloid- és Polimerkémia

Elnök: Csákiné Dr. Tombácz Etelka egyetemi tanár

10.00  10.15 Nátrium-dodecil-benzol-szulfonát felületaktivitásának vizsgálatai

Boldizsár Tamás (SZTE)

10.15  10.30

Természetes töltőanyagok határfelületi

kölcsönhatásainak vizsgálata politejsav alapú polimer kompozitokban

Kárpáti Zoltán (BME)

10.30  10.45 Hőmérséklet érzékeny hibrid polimerek és gélek előállítása, tulajdonságaik vizsgálata és potenciális alkalmazási lehetőségeik

Osváth Zsófia (MTA TTK)

10.45  11.00

Micellaképződés és zárványkomplexképződés vizsgálata különböző epesav-ciklodextrin rendszerekben

Tabajdi Réka (SZTE)

11.00  11.15 Biokompatibilis mágneses hidrogélek fejlesztése Tóth Ildikó (SZTE)

11.15  12.30 Szünet

12.30  14.00 Katalízis

Elnök: Dr. Pálinkó István egyetemi docens

12.30  12.45 Dinitro-toluol hidrogénezésének tanulmányozása Boros Renáta Zsanett (BorsodChem Zrt.)

12.45  13.00 Új, enantiomertiszta kámfor-szulfonamidok, glükóz-, illetve kinuklidin-tiokarbamid-származékok mint potenciális organokatalizátorok szintézise

Fődi Tamás (BME)

13.00  13.15 Anódoldali elektrokatalizátor fejlesztése hidrogén- üzemű PEM tüzelőanyag-cellákhoz

Gubán Dorottya (MTA TTK)

13.15  13.30 Szén-dioxid redukciója heterogén fotokatalízissel: TiO

hordozós katalizátorok vizsgálata

László Balázs (SZTE)

13.30  13.45 Aldehidek aszimmetrikus α-aminálása hordozós peptid organokatalizátorokkal áramlásos reaktorban

Szloszár Aliz (SZTE)

13.45  14.00 Új típusú Pt-GaN/ZnO fotokatalizátorok előállítása és vizsgálata

Vass Ádám (MTA TTK)

14.00  14.30 Kávészünet

14.30  16.00 Anyagtudomány

Elnök: Dr. Gajda Tamás egyetemi tanár

14.30  15.45 Tradícionális és alternatív lágyítók tulajdonságainak vizsgálata PVC rendszerekben

Bánhegyi András (BorsodChem Zrt.)

14.45  15.00 Kalcium(II)-ion hidroxikarbonsav komplexeinek NMR szerkezetvizsgálata erősen lúgos közegben

Bruszel Bella (SZTE)

15.00  15.15 Az Sn(II) és Pb(II) ionok viselkedése erősen lúgos közegben

Gyulai Orsolya (SZTE)

15.15  15.30 Fa-PVC kompozit MDI kompatibilizátorral Kuknyó Tímea (BorsodChem Zrt.)

15.30  15.45 Ultrahangos kevertetéssel segített újszerű szintézis CaAl réteges kettős hidroxidok előállítására Mészáros Rebeka (SZTE)

15.45  16.00 A kalcium hidroxidjai erősen alkálikus körülmények között, valamint ezek hatása a terner rendszerek egyensúlyaira

Pallagi Attila (SZTE)

PLENÁRIS ELŐADÁS

Áramlásos kémia, szakértői rendszerek, nanotechnológia és műszerek: integrációs

tapasztalatok

Dr. Darvas Ferenc

Az előadás röviden összefoglal néhány olyan területet, ahol magyar kutatók és őket kiegészítő fejlesztők a hetvenes évektől kezdve nemzetközi sikereknek tekintett kutatási eredményeket prezentáltak a gyógyszerkémia, a mesterséges intelligencia/szakértői rendszerek, a kombinatorikus kémia, az áramlásos kémia/mikrofluidika, illetve az áramlásos nanotechnológia területén.

Elsősorban azokat az eseteket ismertetjük, ahol a kutatási eredmények megfelelő fejlesztési erőforrásokkal-erőfeszítésekkel kombinálva piacképes, a világpiacon jelentősnek bizonyuló megoldásokat szültek.

Az eredmények közös jellemzője, hogy a kutatók szokatlan területek összekapcsolásával, nem triviális megoldások alkalmazásával értek el jelentős eredményeket. Ezek a megoldások felvetik azt a kérdést, hogy vajon nem az egymástól nagyon távol eső területek integrálásának képessége a szűk kapacitás a radikálisan új megoldások rendszeres generáláshoz. A kérdés vizsgálata során rámutatunk a kognitív sémák és a reprezentációjukon végzett manipulációk, továbbá a komplexitás tudatos kezelésének kiemelt szerepére.

Az előadás végén összefoglaljuk a diszruptív innovációk képzésével

és megvalósításával kapcsolatos tapasztalatainkat az eredményeket

produkáló magyar, amerikai, angol és ír cégeknél, továbbá a kutatásokban

érintett spanyol, osztrák, amerikai egyetemeknél.

A NALITIKAI KÉMIA

S.Ö.R. – AVAGY SPEKTROSZKÓPIÁS VIZSGÁLATOK, ÖSSZEFÜGGÉSEK, REJTÉLYEK A SÖRGYÁRTÁS VILÁGÁBAN

Dr. Elek János

, Csontos Máté

11. Debreceni Egyetem, 4032 Debrecen, Egyetem tér 1.

22. Science Port Kft., 4032 Debrecen, Egyetem tér 1.

Különböző szeszesitalok többváltozós elemzésen alapuló földrajzi eredet szerinti csoportosítását vagy minőségellenőrzését több szerző publikálta [1-4].

Jelen munka célja egy olyan adatbázis létrehozása volt, melyben néhány hazai sörgyártó termékeinek közeli infravörös spektrumait rögzítettük. Megfelelő számú spektrum feldolgozásával megvizsgáltuk, hogy a spektrumok alapján megfigyelhető-e bármilyen spontán mintaképződés – csoportosulás- az adathalmaz elemei közt. Azt vártuk, hogy a sörminták fajta szerint csoportosulnak, de választ szerettünk volna kapni arra kérdésre is, hogy gyártók szerint csoportosíthatóak-e a termékek. A fenti kérdést tovább boncolva érdekes volt annak vizsgálata is, hogy a hazai sörök – teljesen szubjektív, általunk történő kóstolásos érzékszervi osztályozását alapul véve – inkább gyártó, vagy minőség szerint mutatnak spektrális hasonlóságot.

A fenti munkát az adatok kemometriás elemzése – főkomponens[5] és diszkriminancia analízis [6] – segítette, melyhez IBM SPSS és Camo Unnscrambler X szoftvereket használtunk.

[1] D. W. Lachenmeier; Food Chemistry, 2007 (101) 825–832K.

[2] M. Palma, C. G. Barroso; Talanta, 2002 (58), 265–271

[3] X. Capron, J. Smeyers-Verbeke, D.L. Massart; Food Chemistry, 2007(101) 1585-1597 [4] Evgeny Polshin, Ben Aernouts, Wouter Saeys, Filip Delvaux, Freddy R. Delvaux, Daan Saison, Maarten Hertog, Bart M. Nicolad, Jeroen Lammertyn; Journal of Food Engineering 2011 (106) 188–198

[5] S. Wold, K. Esbensen, P. Geladi; Chemometrics and Intelligent Laboratory Systems 1987 37-52

[6] Borosy A. P., Héberger K., Horvai Gy., Kolossváry I., Lengyel A., Paksy L., Rajkó R., Szepesváry P.: Sokváltozós adatelemzés (Kemometria);2001, Nemzeti Tankönyvkiadó, Budapest

SZÉN NANOCSŐ TARTALMÚ POLI(ETILÉN-TEREFTALÁT) POLIMER KOMPOZITOK TERMIKUS TULAJDONSÁGAINAK

VIZSGÁLATA

Dörgő Gyula, Capári Dániel, Dallos András

8200, Veszprém Egyetem u. 10.

A poli(etilén-tereftalát) napjaink egyik legnagyobb ipari jelentőséggel bíró polimerje, köszönhetően a viszonylagosan olcsó gyártási költségeknek, illetve a jó fizikai tulajdonságoknak, mint például hőállóság, ütésálló képesség vagy könnyű formázhatóság.

A hőre lágyuló, polikondenzációs eljárással készített műanyag felhasználása szerteágazó, a járműipartól a csomagolóiparig alkalmazzák, de nagy jelentőséggel bír műszálak készítésében, illetve kiváló villamos tulajdonságainak köszönhetően az elektronika területén is. Termikus paramétereit (pl. üvegesedési és olvadási sajátságok) elsősorban a szilárd rendszer kristályossági foka határozza meg, melyet különböző erősítőanyagokkal, például szén nanocsövekkel (CNT) befolyásolhatunk. Az erősítőanyagok nagymértékben javítják a polimerek mechanikai és elektromos tulajdonságait, ami tovább szélesíti felhasználási lehetőségeit. A differenciális pásztázó kalorimetria (DSC) kiválóan alkalmas módszer a polimer kompozitok termikus tulajdonságainak vizsgálatára.

Munkám során újrahasznosított PET bázisú PET/CNT polimer kompozit mintákat vizsgáltam differenciális pásztázó kalorimetriával. Méréseimhez a Magyarországon egyedül a Pannon Egyetem Mérnöki Karán üzemelő NETZSCH STA 409 CD típusú szimultán termoanalitikai berendezést alkalmaztam. Kutatásaim célja annak felderítése volt, hogy miként befolyásolja az eltérő szén nanocső tartalom a PET-CNT kompozitok üvegesedési, a hideg kristályosodási és az olvadási hőmérséklet tartományát, és ezen átalakulásokat kísérő hőeffektusokat. Vizsgáltam továbbá az erősítőanyag-tartalom hatását a kristályosodás kinetikájára.

A munka a Magyar Állam és az Európai Unió támogatásával, az Európai Szociális Alap társfinanszírozásával valósult meg a TÁMOP-4.2.2.A-11/1/KONV-2012-0071 projekt keretében.

MINIFEHÉRJÉK TÉRSZERKEZET-VIZSGÁLATA NMR SPEKTROSZKÓPIÁVAL

Koltai András

, Farkas Viktor

, Taricska Nóra

, Stráner Pál

, Karancsiné Menyhárd Dóra

, Rovó Petra

, Tóth Gábor

, Szabó Mária

,

Kapros Anita

, Frank Löhr

és Perczel András

1 ELTE Szerkezeti Kémia és Biológia Laboratórium 1117 Budapest, Pázmány Péter sétány 1/A

2 MTA-ELTE Fehérjemodellező Kutatócsoport 1117 Budapest, Pázmány Péter sétány 1/A

3 Szegedi Tudományegyetem, Általános Orvostudományi Kar, Orvosi Vegytani Intézet 6720 Szeged, Dóm tér 8.

4 Institute of Biophysical Chemistry Biocenter, Campus Riedberg Goethe University Frankfurt

Max-von-Laue Str. 9 60438 Frankfurt/Main

A minifehérjék néhányszor tíz aminosavból álló polipeptidek, melyeket fehérjének nevezünk, ugyanis jól definiált harmadlagos szerkezettel rendelkeznek, amelyet ráadásul vizes közegben spontán módon felvesznek, így ezeken a kicsi és egyszerű modellrendszereken minden olyan szerkezeti és dinamikai jelenség tanulmányozható, melyek a nagy fehérjék működését is meghatározzák.

A világ legkisebb, mindösszesen 20 aminosavból álló minifehérjéje a Tc5b, melynek harmadlagos szerkezetét Trp-kalitkának nevezzük [1], [2]. Mivel a Tc5b szoros szerkezeti rokonságban áll a kettes típusú diabétesz kezelésében ma is gyógyszerként alkalmazott Exendin-4 fehérjével, a Trp-kalitka minifehérjék szerkezeti tökéletesítése komoly gyakorlati jelentőséggel bír. Az ELTE szerkezeti Kémia és Biológia Laboratóriumában számos lehetőséget vizsgáltak már meg a Trp-kalitka stabilizálására [3], [4], [5].

Az elmúlt időszakban olyan Trp-kalitka minifehérjéket terveztünk és állítottunk elő, melyekbe a szerkezet stabilizálása és a hőstabilitás növelése céljából diszulfidhíd került beépítésre. Ezen fehérjék NMR spektroszkópiai vizsgálata során rendkívül érdekes összefüggéseket találtunk a fehérje szerkezete, valamint a diszulfidhíd, és ennek redukciója között.

Munkánk során ezen mutánsok szerkezetét, valamint belső mozgékonyságát vizsgáltuk.

[1] Neidigh, J. W., Fesinmeyer, R. M., Prickett, K. S., Andersen, N. H., Biochemistry, 2001 (40), 13188-13200.

[2] Neidigh, J. W., Fesinmeyer, R. M, Andersen, N. H., Nat. Struct. Biol., 2002, (9), 425-430.

[3] Hudáky, P., Stráner, P., Farkas, V., Váradi, Gy., Tóth, G. K., Perczel, A., Biochemistry, 2008, (47), 1007-1016.

[4] Rovó, P., Farkas, V., Hegyi, O., Szolomájer-Csikós, O., Tóth, G., Perczel, A., J.

Pept. Sci., 2011, (9), 610-619

[5] Rovó, P., Farkas, V., Stráner, P., Szabó, M., Jermendy, Á., Hegyi, O., Tóth, G., Perczel, A., Biochemistry, 2014, (22), 3540-3552.

HPLC-MS/MS MÓDSZER KIDOLGOZÁSA ÉS VALIDÁLÁSA LIKOPSZAMIN FARMAKOKINETIKAI VIZSGÁLATÁHOZ

Jedlinszki Nikoletta, Csupor Dezső

Szegedi Tudományegyetem Gyógyszerésztudományi Kar Farmakognóziai Intézet, 6723 Szeged, Eötvös utca 6.

Az utóbbi három évtizedben eddig 6000-nél is több növényfajból – köztük a fekete nadálytőből (Symphytum officinale) is – összesen több mint 350 különböző, hepatotoxikus, mutagén és teratogén hatású pirrolizidin-alkaloidot azonosítottak[1]. A növény korától, növényi résztől függően a S. officinale 0,04-0,6%-ban tartalmazza a következő fő pirrolizidin-alkaloidokat: intermedin, acetil-intermedin, likopszamin, acetil-likopszamin, szimfitin, echimidin és szimviridin [2].

Pirrolizidinalkaloid-tartalma miatt a Symphyti radix használatát korlátozták, illetve egyes készítményeit kivonták a forgalomból. Az érvényes rendeleti szabályzás szerint a Symphytum officinale gyökere hazánkban csak szaküzletben vagy gyógyszertárban hozható forgalomba. Kizárólag külsőleg, ép bőrfelületen (nyílt seben nem) alkalmazható. A napi alkaloidmennyiség és a kezelés időtartama gyógyszerek esetén korlátozott: max. 100 μg/nap összalkaloid és max. 4-6 hét használat/év. A szájon át történő használat tiltása racionális, ugyanakkor a bőrön való alkalmazás korlátozását nem támasztják alá releváns tudományos adatok. Humán bőrön ez idáig nem végeztek olyan felszívódási kísérleteket, amelyek az alkalmazással kapcsolatos korlátozás fenntartását vagy indokolatlanságát alátámasztanák.

A gyógyhatású készítményekben, illetve a farmakokinetikai vizsgálatok biológiai mintáiban a pirrolizidin-alkaloidok mennyisége igen alacsony, ezért mennyiségi meghatározásukhoz igen érzékeny és szelektív analitikai módszerre van szükség. Ezen kívánalmaknak napjainkban a GC-MS és LC-MS módszerek tesznek eleget. A szakirodalomban csak néhány publikáció található pirrolizidin-alkaloidok tömegspektrometriás meghatározásával kapcsolatban [3-6] és ezen módszerek többsége nem validált. Ezért célul tűztük ki, hogy HPLC-MS/MS módszert fejlesztünk és validálunk a Symphytum officinale egyik fő pirrolizidin alkaloidjának, a likopszaminnak vizes közegben történő farmakokinetikai vizsgálatához.

[1] J.M. Betz, R.M. Eppley, W.C. Taylor, D. Andrzejewski; Journal of Pharmaceutical Sciences, 1994 (83) 649-653.

[2] A.R. Mattocks; Lancet, 1980 (2) 1136-1137.

[3] M. Kempf, M. Wittig, A. Reinhard, K. von der Ohe,T. Blacquiere, KP. Raezke, R.

Michel, P. Schreier, T. Beuerle; Food Additives & Contaminants: Part A, 2011 (28) 332-347.

[4] C. Kast, A. Dübecke, V. Kilchenmann, K. Bieri, M. Böhlen, O. Zoller, G. Beckh, C.

Lüllmann; Journal of Apicultural Research, 2014 (53) 75-83.

[5] C. Staiger, P. Ottersbach, M. Rudolph, G. Schulzki; Planta Medica, 2009 (75) 992- 993.

[6] F. Liu, SY. Wan, Z. Jianga, SF. Li Yau Li, ES. Ong, JC. Castano Osorio; Talanta, 2009 (80) 916-923.

TRIPSZIN IMMOBILIZÁLÁSA TÖBBFÉLE FELÜLETEN FEHÉRJÉK GYORS EMÉSZTÉSÉHEZ, PEPTIDTÉRKÉP

VIZSGÁLATHOZ Kecskeméti Ádám

, Gáspár Attila

1Debreceni Egyetem, Szervetlen és Analitikai Kémiai Tanszék, 4032, Debrecen, Egyetem tér 1.

A bioanalitika fontos területe a fehérjék azonosítása, amit többek között peptidtérkép vizsgálattal lehet elvégezni. Az analízis elve, hogy a vizsgálandó fehérjéből készített peptidtérkép ujjlenyomatszerűen jellemzi a fehérjét, ezért adatbázisok segítségével lehetséges azonosítani azt. A standard eljárás oldatban emésztés, aminek első lépése, hogy a fehérjét denaturáló ágensekkel kezeljük (karbamid, ditiothreitol, jódacetamid). Ezután következik a specifikus fehérjeemésztés, amit enzimek segítségével érünk el. Erre a célra leggyakrabban használt proteolitikus enzim a tripszin, ami a fehérje peptidkötéseit a lizin és arginin mellett hasítja. A denaturált fehérjeoldathoz tripszint adnak, de az enzimet csak alacsony koncentrációban lehet alkalmazni. Nagyobb koncentrációban ugyanis önemésztés miatt a tripszin saját peptidjei is jelentős koncentrációban megjelennek az oldatban, ami zavarja a meghatározást. Az alacsony enzimkoncentráció miatt 12 óráig tart a teljes emésztés. Ezután a keletkező peptideket kapilláris elektroforézissel (CE) vagy tömegspektrometriával (MS) elemezzük. A kapott elektroferogram, ill. tömegspektrum a fehérje peptidtérképe, amit adatbázissal összehasonlítva azonosíthatjuk a fehérjét.

A fenti eljárás hátulütője a lassú emésztés, aminek oka, hogy a tripszint szabad formában nem lehet nagy koncentrációban alkalmazni. Az immobilizált enzimek azonban nem képesek önemésztésre, ezért nagy koncentrációban való használatuk nem zavarja a meghatározást, ill. gyors fehérjeemésztést biztosítanak (néhány perc).

Fehérjéket (enzimeket) általában adszorpcióval[1-2, 4-5] vagy kovalens kötéssel^{[3, 5-10]}

immobilizálnak. Számos immobilizálási módszer ismeretes, pl. polivinilidén-fluorid (PVDF) membránon való adszorpció,^[1-2] vagy kovalens rögzítés 3-féle monolitikus lemezen.^[3] Egyszerűen megfogalmazva: adszorpció nagy makromolekulák és hidrofób felületek között jön létre, kovalens kötést reaktív csoportok között lehet kialakítani.

Munkám célja volt, hogy egyszerű immobilizálási technikát fejlesszek ki. A használt technikák: adszorpció polidimetilsziloxán (PDMS) felületen, ill. kovalens kötés kialakítása a tripszin COOH csoportjainak karbodiimides aktiválása után felületi NH2 csoportokhoz (EDC/NHS módszer). Ezekkel a technikákkal egyszerűen lehet immobilizált enzimreaktort készíteni. A reaktorokat nagy felület/térfogat aránnyal rendelkező rendszerben készítettük el (mikrofluidikai csipben).

Munkám során igazoltam, hogy a vizsgáltak közül a leghatékonyabb enzimreaktor a töltetes mikroreaktor a nagy felület/térfogat aránya miatt, ahol az immobilizálást kovalens kötéssel végeztük, benzamidin jelenlétében. A benzamidin a tripszin kompetitív inhibítora, az immobilizálási reakcióban bekötődik az enzim aktív centrumába, ezáltal megvédi azt. ^[10-

12] A reaktor többször felhasználható, gyors emésztést tesz lehetővé (reakcióidő <1 perc), élettartama nem függ az emésztések számától, megfelelően tárolva kb. 1 hónapig használható emésztésre.

A munka a TÁMOP-4.2.2.A-11/1/KONV-2012-0043 számú ENVIKUT projekt keretében, az Európai Unió támogatásával, az Európai Szociális Alap társfinanszírozásával valósult meg.

1. ábra: tripszin immobilizálása EDC/NHS módszerrel, aminocsoportot tartalmazó szilikatölteten

N C

N NH

EDC

trypsin R₁-COO^-

NH N

NH O

O R1

NHS

N OH

O O

R1 O

O N O

O

Silica (-NH₂)

R1 NH

O R2 R2 NH2

[1] Gao J., Xu J., Locascio L. E., Lee C. S.; Analytical Chemistry, 2001 (73) 2648-2655.

[2] Cooper J. W., Chen J., Li Y., Lee C. S.; Analytical Chemistry, 2003 (75) 1067-1074.

[3] Nicoli R., Gaud N., Stella C., Rudaz S., Veuthey J.-L.; Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis, 2008 (48) 398-407.

[4] Xu F., Wang W-H., Tan Y-J., Bruening M. L.; Analytical Chemistry, 2010 (82) 10045-10051.

[5] Wu H., Zhai J., Tian Y., Lu H., Wang X., Jia W., Liu B., Yang P., Xu Y., Wang H.;

Lab Chip, 2004 (4) 588-597.

[6] Ye M., Hu S., Schoenherr R. M., Dovichi N. J.; Electrophoresis, 2004 (25) 1319- 1326.

[7] Li Y., Xu X., Deng C., Yang P., Zhang X.; Journal of Proteome Research, 2007 (6) 3849-3855.

[8] Calleri E., Temporini C., Perani E., Stella C., Rudaz S., Lubda D., Mellerio G., Veuthey J-L., Caccialanza G., Massolini G.; Journal of Chromatography A, 2004 (1045) 99-109.

[9] Sun L., Li Y., Yang P., Zhu G., Dovichi N. J.; Journal of Chromatography A, 2012 (1220) 68-74.

[10] Krenková J., Kleparník K., Foret F.; Journal of Chromatography A, 2007 (1159) 110- 118.

[11] Krenková J., Foret F.; Electrophoresis, 2004 (25) 3550-3563.

[12] Freije J. R., Mulder P. P. M. F. A., Werkman W., Rieux L., Niederlander H. A. G., Verpoorte E., Bischoff R.; Journal of Proteome Research, 2005 (4) 1805-1813.

DEPSZIPEPTIDEKET FELÉPÍTŐ MOLEKULÁK KIRÁLIS ANALÍZISE

Pataj Zoltán

, Harald Gross

, Ilisz István

, Péter Antal

, Michael Lämmerhofer

1Szegedi Tudományegyetem, Szervetlen és Analitikai Kémiai Tanszék, Dóm tér 7, H-6720 Szeged, Magyarország

2Tübingeni Egyetem, Gyógyszertudományi Intézet, Auf der Morgenstelle 8, 72076 Tübingen, Németország

A természetben a kiralitás rendkívül gyakori jelenség, hiszen a fehérjék, a fehérjéket alkotó aminosavak, a cukrok, az enzimek mind királis vegyületek. Az enantiomerek fizikai és kémiai tulajdonságaikban megegyeznek, ennek ellenére akirális környezet (pl.: biológiai rendszerek) látványosan megkülönbözteti őket. Így akár egy vegyület egyik enantiomerjét más ízűnek, illatúnak érzékelhetjük, egy gyógyszerhatóanyag más hatást válthat ki, mint a másik. Éppen ezért van nagy szükség tiszta enantiomerekre, másképp fogalmazva a sztereospecifikus reakciók termékének tisztaságvizsgálatára vagy a racém minták elválasztására. Ezen célok megvalósítására az egyik legelterjedtebb a nagyhatékonyságú folyadékkromatográfiás (HPLC) módszer.

Enantiomerpárok elválasztása a fent említett fizikai és kémiai tulajdonságbeli hasonlóságuk miatt csak olyan sztereospecifikus kémiai kölcsönhatással lehetséges, amelynek során a sztereoizomerek eltérő módon reagálnak. Éppen ezért a kromatográfiás elválasztás alapja a diasztereomerpár-képzés a vizsgált vegyület és az állófázis (királis oszlopok) vagy a mozgófázis (királis eluens) optikailag aktív komponense között. Pozitív tulajdonságainak köszönhetően, a legszélesebb körben manapság a királis oszlopokat használják erre a feladatra.

Munkánk célja a biológiai jelentőséggel bíró depszipeptideket felépítő molekulák királis analízise volt, királis ioncserélő szelektorral rendelkező állófázisok segítségével, illetve a különböző konfigurációval rendelkező aminosavak helyének meghatározása a szekvencián belül.

Depszipeptidnek nevezzük azokat a peptideket, amelyekben egy vagy több amid kötést észter kötés helyettesít, [1] vagy még általánosabban, egy olyan molekula, amely tartalmaz mind peptid-, mind pedig észterkötést létsítő aminosavat. Az ilyen típusú vegyületek természetben való előfordulása viszonylag gyakori és olyan figyelemre méltó biológiai tulajdonságokkal rendelkeznek, mint gyulladás gátló, antibakteriális, antivirális és antifungális hatás. Emellett a rákkutatás és gyógyítás folyamatában is egyre növekvő szerephez jut [2].Éppen ezért elengedhetetlen a különböző depszipeptidek szerkezetének a pontos ismerete ahhoz, hogy mesterséges úton is szintetizálni lehessen azokat, megteremtve így a lehetőséget, hogy szélesebb körben is kihasználhatóvá váljanak pozitív tulajdonságaik.

A királis ioncserélő szelektorral rendelkező állófázisok viszonylag új csoportját képezik a királis kolonnáknak. Az anion- és/vagy kationcserélő funkciós csoportot is tartalmazó kinin- és kinidin-alapú molekula lehetőséget biztosít a töltéssel rendelkező funkciós csoportokkal való kölcsönhatásra. A több aszimmetriacentrumot tartalmazó szelektor az elsődleges ionos kölcsönhatás mellett kialakuló egyéb kölcsönhatások révén

ikerionos szelektor mindkét enantiomerjét tartalmazó állófázis is fellelhető, melynek előnye, hogy az állófázisok cseréjével egy adott vegyület elúciós sorrendje is változtatható [3].

A tömegspektrométerrel kapcsolt HPLC (HPLC-MS) vizsgálatok eredményeként sikeresen meghatározásra került három depszipeptid szerkezetét felépítő molekuláinak konfigurációja, valamin egy esetben a különböző konfigurációjú, de azonos aminosavak pontos helyzetét is sikerült lokalizálni.

Köszönetnyilvánítás

Pataj Zoltán publikációt megalapozó kutatása a TÁMOP 4.2.4.A/2-11-1-2012-0001 azonosító számú Nemzeti Kiválóság Program – Hazai hallgatói, illetve kutatói személyi támogatást biztosító rendszer kidolgozása és működtetése országos program című kiemelt projekt keretében zajlott. A projekt az Európai Unió támogatásával, az Európai Szociális Alap társfinanszírozásával valósul meg.

[1] F. Albericio, K. Burger, J. Ruíz-Rodríguez, J. Spengler, Organic Letters 7 (2004) 597.

[2] F. Sarabia, S. Chammaa, A. Sánchez Ruiz, L. Martín Ortiz, F.J. López Herrera, Current Medicinal Chemistry 11 (2004) 1309.

[3] S. Wernisch, R. Pell, W. Lindner, Journal of Separation Science 35 (2012) 1560.

MITŐL SIMUL A BŐRÜNK – AVAGY KRÉMEK HOMOGENITÁSÁNAK KÖZELI INFRAVÖRÖS

SPEKTROSZKÓPIÁS ELLENŐRZÉSE Dr. Elek János

, Rávai Péter

,

1 Debreceni Egyetem, 4032 Debrecen Egyetemtér 1

2 Science Port Kft, 4032 Debrecen, Egyetem tér 1

A krémek, kenőcsök precíz analitikai vizsgálata – mind a gyógyszer, mind a kozmetikai iparban – rendszerint komoly kihívás elé állítja az analitikusokat.

Legelterjedtebbek a kromatorgáfiás módszerek, de a többnyire nehezen kezelhető mátrix miatt sokszor idő és munkaigényes, drága mintaelőkészítést kell alkalmazni.

Jelen vizsgálataink célkitűzése egy olyan megbízható módszer kidolgozása volt, mellyel nagy biztonsággal és olcsón lehet kozmetikai célra készített kenőcsöket, krémeket vizsgálni. Megbízónk, az Eva Biomedical European Development Institute (EBEDI) egy hideg technológiával működő gyúrókamrán belüli homogenitás vizsgálatot rendelt egy 16 összetevőt tartalmazó krémre, mely 1% hatóanyagot tartalmaz. Az elfogadási kritérium: a hatóanyag koncentráció 1%-os változását tudni kell detektálni. Ezen 100 ppm különbség kimutatása volt a vizsgálat elsődleges célja.

A probléma kezeléséhez közeli infravörös spektrométerrel a 100, 101, 102 és 103 % hatóanyagot tartalmazó krémek mindegyikéből öt-öt spektrumot vettünk fel. A spektrumokon osztályozási kísérleteket és többváltozós kalibrációt is végeztünk az SPSS Statistics (IBM) és az Unscrambler X (Camo software) programok segítségével. A megfelelően megválasztott spektrum-előkezelésnek és kalibrációs modellnek köszönhetően a csoportosításon túl akár a krémek hatóanyag-tartalmának mennyiségi elemzését is elvégezhetjük a jelenleg alkalmazott kromatográfiás módszerek költségének töredékéért.

1. ábra. Mandulaolaj tartalom meghatározás kalibrációja joghurtos alapkrémből főkomponens regresszió segítségével

A NYAGTUDOMÁNY

TRADICIONÁLIS ÉS ALTERNATÍV LÁGYÍTÓK TULAJDONSÁ- GAINAK VIZSGÁLATA PVC RENDSZEREKBEN

Bánhegyi András

, Marossy Kálmán

11. BorsodChem Zrt., H-3700 Kazincbarcika Bolyai tér 1.

22. Miskolci Egyetem, Műszaki Anyagtudományi Kar, Polimermérnöki Intézeti Tanszék, H-3515 Miskolc-Egyetemváros B1/215

A polivinil-klorid (PVC) a mai napig az egyik legnagyobb mennyiségben felhasznált műanyagok közé tartozik. Elterjedését, valamint előkelő piaci helyzetét műszaki alkalmassága, olcsósága és a sokféle adalékanyagnak köszönhető változatos felhasználása tette lehetővé.

A PVC-hez használt lágyítók tetemes mennyiségét, kb. 85%-át ma is a ftalátok (DEHP, DINP, DIDP) teszik ki, annak ellenére, hogy aggályok merültek fel a szigorodó környezetvédelmi, munkaegészségügyi, élelmiszer-higiéniás szabályok miatt.

Jelenlegi munkánk során lágyított PVC rendszereket vizsgáltunk, mely során különféle lágyítók hatását követtük sűrűség- és keménység méréssel, szakítóvizsgálatokkal, oldási hőmérséklet meghatározásával; emellett az üvegesedési hőmérséklet és a finomszerkezet megítélésére Dinamikus Mechanikus (DMA) vizsgálatokat végeztünk. A polimer és az alkalmazott lágyítók összeférhetőségét migrációs tesztekkel is bizonyítottuk.

Ezek a tesztek nem utolsó sorban a szigorodó előírások illetve az eltérő felhasználási területeken (gyerekjáték, orvosi alkalmazás, élelmiszercsomagolás) megkövetelt határértékek miatt fontosak.

A vizsgálatok során az iparban már jól bevált lágyítókat hasonlítottuk össze az ISP Global Technologies Deutschland GmbH és az Institut für Werkstoffanwendung der Fachhochschule Köln által kifejlesztett Flexidone^® márkanévre keresztelt, N-alkil- pirrolidon tartalmú lágyítókkal.

1. ábra Az N-alkil pirrolidon ikerion tautomer átalakulása

Az irodalmi adatok és az eddigi méréseink is azt mutatják, hogy ez az új lágyító család, szerkezetéből adódóan, több tekintetben kedvezőbb tulajdonságokat mutat az eddig használt lágyítókkal szemben, mind a feldolgozás, mind a felhasználás terén.^[1,2]

[1] Dr. Pásztor Mária; PVC lágyítók, Műanyagok Alkalmazása, Műanyagipari Szemle, 2009, 06. szám

[2] Martin Bonnet and Hasan Kaytan (2012), Flexidone(tm) – A New Class of Innovative PVC Plasticizers, Recent Advances in Plasticizers, Dr. Mohammad Luqman (Ed.) ISBN: 978-953-51-0363-9

KALCIUM(II)-ION HIDROXIKARBONSAV KOMPLEXEINEK NMR SZERKEZETVIZSGÁLATA ERŐSEN LÚGOS KÖZEGBEN

Bruszel Bella

, Gácsi Attila

, Suba Nelli

, Csendes Zita

, Pálinkó István

, Sipos Pál

1. Szegedi Tudományegyetem, Szervetlen és Analitikai Kémiai Tanszék, 6720 Szeged, Dóm tér 7.

2. Szegedi Tudományegyetem, Szerves Kémiai Tanszék, 6720Szeged, Dóm tér 8.

A hidroxikarbonsavak alkáliföldfémekkel, mint például Ca és Mg, vizes oldatban képzett komplexei már ismertek [1]. Ezek a komplexek semleges pH-n kis stabilitással rendelkeznek. Azonban a komplexek stabilitása erősen lúgos közegben megnő, mert a fémion képes a karboxil- és az alkoholos hidroxilcsoportokon keresztül koordinálódni a ligandumhoz [2,3]. Átmeneti pH-n az alkoholos hidroxilcsoport deprotonálódására nem kerül sor, a koordinációhoz való hozzájárulása, ha van is ilyen, viszonylag kicsi. A pH-n felül a képződő komplex stabilitására nagy hatással van a koordinálódó ligandum konformációjának is. Ugyanis a különböző konformerek eltérő mértékben koordinálják a fémiont.

Emiatt a hagyományos oldategyensúlyi vizsgáló módszerekkel (pl. pH- potenciometria, spektrofotometria) szinte lehetetlen leírni a rendszerben fennálló összes egyensúlyi folyamatot, mert a kapott stabilitási állandók a ligandum különböző formáival képzett komplexekre kapott átlagértékek.

Modern szerkezetvizsgáló módszerekkel, mint pl. NMR spektroszkópia, lehetőség van a fémionhoz koordinálódó OH-csoport azonosítására, valamint a ligandum fémion hatására történő konformációváltozásának követésére is. Az ilyen módon nyert eredményeinket mutatjuk be a következőkben.

Azért, hogy felderítsük, hogy erősen lúgos közegben mi a felelős a komplexek megnövekedett stabilitásáért, kis molekulatömegű ligandumokkal, mint a D-tartarát, citrát, DL-malát vizsgáltuk a Ca²⁺ komplexképződését. ¹H NMR spektroszkópiát alkalmaztunk fő kísérleti módszerként, hogy tisztázzuk, a ligandum mely csoportjain keresztül megy végbe a koordináció, valamint felderítsük a keletkező komplexek szerkezetét.

1. ábra: A vizsgált ligandumok szerkezeti képletei: malát, tartarát, citrát

A Ca²⁺-ion és a DL-malát komplexképzése

Előzetes vizsgálatok során azt tapasztaltuk, hogy 0,8:1 Ca²⁺ : malát arány esetén a legmagasabb NaOH-koncentráció, ami esetén még nem válik ki a rendszerből Ca(OH)2

csapadék, 0,3 M. Ennél a lúgkoncentrációnál vizsgáltuk az ¹H NMR spektrum változását a fémion-koncentráció változásának függvényében. A kémiai eltolódások változásából és a jelek kiszélesedésének mértékéből arra következtettünk, hogy a komplexképződés mértéke igen kicsi, 0,4:1 Ca²⁺:malát arány felett nincs változás (2. ábra).

2. ábra: A Ca²⁺-malát rendszer ¹H NMR spektrumának változása a Ca²⁺:malát arány változtatásának hatására (cmalát = 0,1M, cNaOH = 0,3M)

2.7 2.6 2.5 2.4 2.3 2.2

c_Ca2+= 0.08 M

c_Ca2+= 0.06 M

c_Ca2+= 0.04 M

c_Ca2+= 0.02 M

c_Ca2+= 0.00 M

 (ppm)

A Ca²⁺-ion és a D-tartarát komplexképzése

Hasonló vizsgálatokat végeztünk a D-tartarátot és Ca²⁺-ionokat tartalmazó rendszer esetén is. Az előkísérletek során itt is meghatároztuk az optimális Ca²⁺:ligandum arányt és a NaOH-koncentrációt. ¹H NMR módszerrel vizsgáltuk, hogy hogyan változik a ligandum spektruma a NaOH-koncentráció változtatatásával, illetve, ha Ca²⁺-ionokat adunk a rendszerhez (3.a. ábra). Látható, hogy az erősen lúgos (cNaOH = 1 M) közegben felvett spektrumhoz képest további jeleltolódás figyelhető meg, ha a rendszerhez Ca²⁺-ionokat adunk, amiből komplexképződésre következtethetünk.

3. ábra: A Ca²⁺-tartarát rendszer ¹H NMR spektrumának változása a Ca²⁺:tartarát arány változtatásának hatására (ctartarát = 0,1 M)

4.5 4.4 4.3 4.2 4.1 4.0 3.9

A B C

4,5 4,4 4,3 4,2 4,1 4,0 c_tartarát= 0,1 M, cNaOH= 0, cCa2+ = 0

c_tartarát= 0,1 M, cNaOH= 1 M cCa2+ = 0

c_tartarát= 0,1 M, cNaOH= 1 M cCa2+ = 0,03M

4.30 4.25 4.20 4.15 4.10 4.05

A B C D E

c_Ca2+ = 0.00 M c_Ca2+ = 0.02 M c_Ca2+ = 0.04 M c_Ca2+ = 0.06 M c_Ca2+ = 0.08 M

4,3 4,25 4,2 4,15 4,10 4,05

a.) b.)

Vizsgáltuk továbbá, hogy 0,5 M NaOH-ot tartalmazó rendszer esetén hogyan változik a spektrum a Ca²⁺:ligandum arány változtatásával (3.b. ábra). 25^oC-on a legmagasabb Ca²⁺:ligandum aránynál megfigyelhető, hogy a spektrumon a ligandum jele mellett új jelek jelennek meg (bekeretezett), ezek a komplex jelei. Ebből arra következtethetünk, hogy ezen a hőmérsékleten a ligandum cserefolyamatai az NMR időskálán nézve lassúak.

A Ca²⁺-ion és a citrátionok komplexképzése

Hasonló körülmények között vizsgáltuk a Ca²⁺ ionok citráttal való komplexképzését.

Első lépésben a 0,2:1 Ca²⁺:ligandum arány esetén vizsgáltuk a spektrum változását ¹H NMR módszerrel. A különböző NaOH-koncentrációknál felvett spektrumokon (4. ábra) megfigyelhetjük, hogy 0,1 M NaOH-ot tartalmazó rendszer esetén még nem tapasztalható jelentős jelelcsúszás, felette már igen. Ez azzal magyarázható, hogy ebben a NaOH- koncentrációtartományban deprotonálódik a citrát alkoholos hidroxilcsoportja, ami elősegíti a Ca²⁺-ionokkal történő komplexképződést.

4. ábra: A Ca²⁺-tartarát rendszer ¹H NMR spektrumának változása a Ca²⁺:tartarát arány változtatásának hatására (ctartarát = 0,1 M)

2.8 2.7 2.6 2.5 2.4 2.3 2.2

(ppm) A

B C D E

cNaOH = 0M cNaOH = 0,001M cNaOH = 0,01M cNaOH = 0,1M cNaOH = 1M

(ppm)

2,8 2,7 2,6 2,5 2,4 2,3 2,2

5. ábra: a.) A citrát ¹H NMR spektrumának változása a Ca²⁺-ion mennyiségének függvényében (ccitrát = 0,1 M, cNaOH = 0,1 M), b) 0,9:1 Ca²⁺:citrát arányt tartalmazó

minta hőmérsekletfüggő spektruma

3.0 2.8 2.6 2.4 2.2 2.0

(ppm) A

B C D E F G

3,0 2,8 2,6 2,4 2,2 cCa2+= 0,00 M cCa2+= 0,02 M cCa2+= 0,03 M cCa2+= 0,04 M cCa2+= 0,06 M cCa2+= 0,08 M

cCa2+= 0,09 M

3.0 2.8 2.6 2.4 2.2 2.0 1.8

(ppm) A

B C D E F G H I J

(ppm)

3,0 2,8 2,6 2,4 2,2 2,0 1,8 7 ^oC 10 ^oC 15 ^oC 20 ^oC 25 ^oC 30 ^oC 35 ^oC 40 ^oC 45 ^oC 50 ^oC

a.) b.)

(ppm)

Továbbá 0,1 M NaOH- és 0,1 M citrátkoncentráció mellett vizsgáltuk a rendszer Ca²⁺-ion függését is. Az alkalmazott 0,1 M NaOH-koncentráció esetén a legmagasabb Ca²⁺:citrát arány 0,9:1 volt, felette Ca(OH)2 csapadék vált ki a rendszerből. A felvett spektrumok az 5.a. ábrán láthatók. Megfigyelhető, hogy a ligandum spektrumához képest a jel eltolódik, ha a rendszerhez kalciumot adunk, majd annak a protonnak a jele (2.4 ppm körül), amelyik közelebb van az alkoholos hidroxilcsoporthoz, kiszélesedik. Ez a kiszélesedés a kalciumionok mennyiségének növelésével egyre jelentősebb. Ez a tapasztalat azzal magyarázható, hogy a citrát kalciumkomplexei között gyors csere játszódik le, ezért a jelek átlagát látjuk a spektrumon.

A 0,9:1 Ca²⁺:citrát arány esetén hőmérsékletfüggő spektrumsorozatot vettünk fel a 7–50 ^oC-os hőmérséklettartományban (5.b. ábra). A hőmérséklet csökkentésével lelassul a cseresebesség, ezért a keletkezett komplex és a szabad citrát jelei szétválnak. Magasabb hőmérsékleten a sávkiszélesedés mértéke csökken, feltételezhetően azért, mert a cserefolyamat sebessége a hőmérséklettel együtt nő. A 7 ^oC-on felvett spektrumon egyértelműen elkülöníthető a szabad citrát jelétől a komplex jele, így a komplexképződés ténye bizonyított.

A 0,9:1 arányt tartalmazó 7^oC-os minta esetén COSY spektrumot (6. ábra) is rögzítettünk. Ez alátámasztotta azt a feltételezésünket, hogy a citráthoz a deprotonálódott