TUDOMÁNYOS DIÁKKÖRI KONFERENCIA

Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem

TUDOMÁNYOS DIÁKKÖRI KONFERENCIA Vegyészmérnöki és Biomérnöki Kar

2006

TUDOMÁNYOS DIÁKKÖRI KONFERENCIA

BME Vegyészmérnöki és Biomérnöki Kar

A szekcióülések kezdete: 2006. november 17. 9:00 Eredményhirdetés: CH. C14., 2006. november 17. 17:00

A 2006. évi Tudományos Diákköri Konferenciát a BME Vegyészmérnöki és Biomérnöki Karán a következő cégek és szervezetek támogatták:

BME Rektori Hivatal Pro Progressio Alapítvány Magyar Kémikusok Egyesülete Richter Gedeon Rt. Varga József Alapítvány

BIOANALITIKA SZEKCIÓ

Elnök: Titkár: Koordinátor:

Dr. Salgó András* tanszékvezető egyetemi tanár Kapuy Orsolya* doktoráns Dr. Gergely Szilveszter* mérnök Dr. Horváth Viola* tudományos főmunkatárs Dr. Madarász János egyetemi docens (* zsűri)

Helye: K. II. 12. 9:00

Bagi Andrea, V. évf. Új talajtoxikológiai teszt fejlesztése nematódával Témavezető: Dr. Gruiz Katalin egyetemi docens BME Mezőgazdasági és Kémiai Technológiai Tanszék

9:20

Hódsági Mária, V. évf. Flavonoidok elválasztása nagyhatékonyságú és ultra nagyhatékonyságú folyadékkromatográfiás rendszereken, a mérési módszerek összehasonlítása Témavezető: Dr. Fekete Jenő egyetemi tanár BME Általános és Analitikai Kémia Tanszék

9:40

Herold Zoltán, I. évf. Zsíroldékony vitaminszintek egészséges és cukorbeteg személyekben Témavezetők: Dr. Somogyi Anikó egyetemi docens SE ÁOK II. Belgyógyászati Klinika Dr. Szarka András egyetemi adjunktus BME Biokémiai és Élelmiszertechnológiai Tanszék

10:00 Molnár Viktor, V. évf. Kalapos gombák antibiotikus hatásának vizsgálata Témavezető: Dr. Billes Ferenc egyetemi magántanár BME Fizikai Kémia Tanszék 10:20 Szünet 10:40 Lautner Gergely, V. évf. Biochipek fejlesztése aptamer - ligandum kölcsönhatások képalkotó plazmon rezonanciás vizsgálatához Témavezető: Dr. Gyurcsányi E. Róbert egyetemi docens BME Általános és Analitikai Kémia Tanszék 11:00 Balázs Gábor, V. évf. Lab-on-a-chip technika alkalmazása búzafajták automatizált azonosításában Témavezetők: Dr. Tömösközi Sándor egyetemi docens BME Biokémiai és Élelmiszertechnológiai Tanszék Nádosi Márta kutatómérnök BME Biokémiai és Élelmiszertechnológiai Tanszék

BIOANALITIKA SZEKCIÓ

11:20 Kollár Zsófia, V. évf. Rezisztens almafajták a statisztika mérlegén Témavezető: Dr. Kemény Sándor egyetemi tanár BME Vegyipari Műveletek Tanszék

BIOKÉMIA ÉS BIOTECHNOLÓGIA SZEKCIÓ


Dr. Sevella Béla tanszékvezető egyetemi tanár Abonyi Tibor doktoráns Simonné Dr. Sarkadi Lívia egyetemi docens Dr. Suhajda Ágnes tudományos munkatárs

Helye: K. mf. 21. 9:00

Sárossy Zsuzsa, V. évf. Búza keményítőtartalom enzimes hidrolízisének optimalizálása Témavezetők: Dr. Réczey Istvánné egyetemi docens BME Mezőgazdasági Kémiai Technológia Tanszék Dr. Varga Enikő egyetemi tanársegéd BME Mezőgazdasági Kémiai Technológia Tanszék

9:20

Tarcsay Ákos, IV. évf. Kemotaxisra épülő irányított gyógyszer célbajuttatás monocitákkal Témavezetők: Dr. Kőhidai László egyetemi docens SE Genetikai, Sejt- és Immunbiológia Intézet Dr. Láng Orsolya egyetemi tanársegéd SE Genetikai, Sejt- és Immunbiológia Intézet

9:40

vizsgálata

DD

Géczi Viktória, VI. évf. Nagy áteresztőképességű vektor fejlesztése preparatív fehérje in vitro transzlációhoz Témavezető: Dr. Mészáros Tamás tudományos munkatárs BME Biokémiai és Élelmiszertechnológiai Tanszék

10:00 Sipos Bálint, V. évf. Cellulóz enzimes hidrolízisének javítása Témavezetők: Johan Börjesson doktoráns Lundi Egyetem, Biokémia Tanszék Dr. Réczey Istvánné egyetemi docens BME Mezőgazdasági Kémiai Technológia Tanszék 10:20 Szünet 10:40 Zámborszky Judit, V. évf. A sejtciklus és a cirkadián óra kapcsolata emlős sejtekben Témavezető: Dr. Csikász-Nagy Attila egyetemi adjunktus BME Mezőgazdasági Kémiai Technológia Tanszék


11:00 Kalmár Orsolya Magdolna, V. évf. Emberi kolecisztokinin (CCK) receptorok polimorfizmusainak vizsgálata Témavezetők: Dr. Varga Gábor tanszékvezető egyetemi tanár SE Orálbiológiai Tanszék Óvári Gabriella doktoráns SE Orálbiológiai Tanszék 11:20 Tóth Gergely, IV.évf. Biológiai többletszén eltávolítás új lehetőségének nagyüzemi igazolása eleveniszapos rendszerben Témavezető: Dr. Jobbágy Andrea egyetemi docens BME Mezőgazdasági Kémiai Technológia Tanszék Kiss Bernadett doktoráns BME Mezőgazdasági Kémiai Technológia Tanszék 11:40 Király Marianna, V. évf. Látens Epstein-Barr vírus genomok BARF promotereinek metilációs mintázata Témavezető: Dr. Salamon Dániel kutatóorvos OEK Mikrobiológiai Kutatócsoport Dr. Minárovits János osztályvezető főorvos OEK Mikrobiológiai Kutatócsoport

FIZIKAI KÉMIA ÉS ANYAGTUDOMÁNYI SZEKCIÓ


Dr. Grofcsik András egyetemi tanár Renner Károly doktoráns Dr. Anna Péter tudományos munkatárs Dr. Pasinszki Tibor egyetemi docens

Helye: K. alagsor 61. 9:00

Gyarmati Benjámin, IV. évf. Kémiai környezetre érzékenyen reagáló poliaminosavgélek Témavezető: Dr. Zrínyi Miklós tanszékvezető egyetemi tanár BME Fizikai Kémia Tanszék

9:20

Figyelmesi Árpád, IV. évf. Röntgen kontraszt javítása polimer alapú embolizáló anyagokban Témavezető: Dr. Pukánszky Béla tanszékvezető egyetemi tanár BME Műanyag- és Gumiipari Tanszék

9:40

Faludi Gábor, V. évf. Polipropilén keverékek, és β-nukleált változatainak előállítása, és vizsgálata Témavezető: Dr. Varga József ny. egyetemi tanár BME Műanyag- és Gumiipari Tanszék

10:00 Némethy Árpád, IV. évf. Poliszukcinimid alapú térhálós polimerek szintézise és tulajdonságai Témavezető: Dr. Zrínyi Miklós tanszékvezető egyetemi tanár BME Fizikai Kémia Tanszék 10:20 Szünet 10:40 Ábrahám Nóra, IV. évf. Ultravékony, multifunkcionális bevonatok előállítása nedves, kolloidkémiai eljárással Témavezető: Dr. Hórvölgyi Zoltán egyetemi docens BME Fizikai Kémia Tanszék 11:00 Pusztai Erika, IV. évf. Szilikon alapanyagú érgraft kifejlesztése Témavezető: Dr. Wagner Ödön egyetemi docens BME Szervetlen Kémia Tanszék 11:20 Wilk Erzsébet, V. évf. Aromás kopolimer hatása a poli(N-izopropilakrilamid) - fenol kölcsönhatásra Témavezető: Dr. Nagyné Dr. László Krisztina egyetemi docens BME Fizikai Kémia Tanszék

KÉMIAI TECHNOLÓGIA SZEKCIÓ


Dr. Mizsey Péter tanszékvezető egyetemi tanár Kerényi Andrea doktoráns Dr. Koczkáné Dr. Csiszár Emília egyetemi docens Dr. Széchy Gábor egyetemi docens


Major Zsuzsanna és Miklós Katalin, IV. évf. Toxikus szerves anyag tartalmú ipari szennyvizek oxidációs ártalmatlanítása Témavezető: Dr. Tungler Antal tanszékvezető egyetemi tanár BME Kémiai Technológia Tanszék

9:20

Borsodi János, V. évf. Rokon szerkezetű molekulák szerepe a reszolválás folyamataiban Témavezető: Dr. Fogassy Elemér egyetemi tanár BME Szerves Kémiai Technológia Tanszék

9:40

Halász Nóra IV. évf. és Utczás Margita V. évf. Humán szérum albumin és mioglobin fehérjék extrakciója szuperkritikus széndioxiddal Témavezetők: Dr. Simándi Béla egyetemi docens BME Vegyipari Műveletek Tanszék Dr. Székely Edit egyetemi adjunktus BME Vegyipari Műveletek Tanszék

10:00 Sági Kiss Virág, V. évf. Gázturbina üzemanyag-ellátó részegységének statisztikai vizsgálata Témavezetők: Dr. Kemény Sándor egyetemi tanár BME Vegyipari Műveletek Tanszék Lencsés Gergő termelési igazgató GE Hungary Zrt. Energy Divízió 10:20 Szünet 10:40 Számel György, V. évf. Cellulóz-acetát külső és belső lágyítása ε-kaprolaktonnal Témavezető: Dr. Pukánszky Béla tanszékvezető egyetemi tanár BME Műanyag- és Gumiipari Tanszék 11:00 Nagy Zsombor, ELTE TTK Vegyész, V. évf. Szilárd gyógyszerkészítmények nedvességzáró felületmódosítása Témavezető: Dr. Marosi György egyetemi tanár BME Szerves Kémiai Technológia Tanszék


11:20 Szőke Imre, V. évf. Szerkezet-tulajdonság összefüggések poliéter bázisú poliuretán elasztomerekben Témavezető: Dr. Pukánszky Béla tanszékvezető egyetemi tanár BME Műanyag- és Gumiipari Tanszék

SZERVES KÉMIA SZEKCIÓ


Dr. Huszthy Péter tanszékvezető egyetemi tanár Marosfői Béla Botond doktoráns Dr. Bakó Péter egyetemi docens Dr. Hornyánszky Gábor tudományos főmunkatárs


Kupai József, V. évf. Kísérletek 2-izo-2-azacefémekhez vezető intermedierek előállítására Témavezető: Dr. Nyitrai József egyetemi tanár BME Szerves Kémia Tanszék

9:20

Takács Daniella, V. évf. γ-Keto foszfonátok és foszfin-oxidok előállítása foszfa-Michael reakcióval Témavezető: Dr. Keglevich György tanszékvezető egyetemi tanár BME Szerves Kémiai Technológia Tanszék

9:40

Horváth Dániel Vajk, V. évf. Kísérletek az ibofillidinváz felépítésére. A (±)-18-hidroxi-20-epiibofillidin első szintézise Témavezető: Dr. Kalaus György tudományos tanácsadó BME Szerves Kémia Tanszék

10:00 Kerekes Péter Gergő, V. évf. Fotokrom kalix[4](azakorona)éter ionoforok előállítása és spektrofotometriás vizsgálata Témavezetők: Dr. Grün Alajos egyetemi adjunktus BME Szerves Kémiai Technológia Tanszék Dr. Bitter István egyetemi tanár BME Szerves Kémiai Technológia Tanszék 10:20 Szünet 10:40 Váradi Linda, IV. évf. Pirrolidin származékok oxidációja N-bróm-szukcinimiddel Témavezető: Dr. Nyerges Miklós tudományos főmunkatárs MTA-BME Szerves Kémiai Technológia Tanszéki Kutatócsoport 11:00 Frankó Pál, IV. évf. 2-transz-Hetaril-szubsztituált ciklohexanolok enantiomerszelektív acilezése lipázokkal Témavezető: Dr. Poppe László egyetemi tanár BME Szerves Kémia Tanszék


11:20 Mátravölgyi Béla, V. évf. Optikailag aktív 1-(2-trifluormetilfenil)pirrol származékok szintézise Témavezető: Dr. Faigl Ferenc egyetemi tanár BME Szerves Kémiai Technológia Tanszék 11:40 Nedves Andrea, V. évf. Pirrolo[2,1-a]izokinolin származékok előállítása azometin-ilidek 1,5elektrociklizációjával Témavezető: Dr. Nyerges Miklós tudományos főmunkatárs MTA-BME Szerves Kémiai Technológia Tanszéki Kutatócsoport

A DOLGOZATOK ÖSSZEFOGLALÓI

BIOANALITIKAI SZEKCIÓ

Új talajtoxikológiai teszt fejlesztése nematódával Bagi Andrea, V. évf. Témavezető: Dr. Gruiz Katalin egyetemi docens BME Mezőgazdasági és Kémiai Technológiai Tanszék Diákköri kutatómunkám során egy új környezettoxikológiai teszt kifejlesztésével foglalkoztam. Célom, egy laboratóriumi környezettoxikológiai teszt kidolgozása a talajlakó Panagrellus redivivus tesztorganizmus felhasználásával. A fejlesztés egyik jelentősége egy új törzs, a nematódák alkalmazása az ökotoxikológiában, a másik a szennyezett talajok hatásának mérése valós kölcsönhatások megnyilvánulása mellett (interaktív teszt). A módszerfejlesztés kiindulási alapját egy P. redivivus szaporodásgátlási teszt jelenti, melyet vizes oldatok (talajkivonat, hulladékkivonat, csurgalákok) toxicitásának mérésére dolgoztak ki. A vizes oldatokban mikroszkópos megfigyelés alapján vizsgálják a szaporodás tényét. A teszt menetén módosításokat hajtottam végre (mortalitási végpont alkalmazása, inkubációs idő lerövidítése) és a megváltoztatott metodikát követve kimértem a tesztorganizmus egyes fémekre mutatott érzékenységét. Először a vizes oldatokra kidolgozott módszert adaptáltam talajra: talajszuszpenzióban vizsgáltam a nematódák szaporodását. A szaporodás-gátlás, mint végpont csak nagy nehézségek árán volt követhető és az érzékenység sem volt megfelelő. A higanyra kimért EC50 és EC20 értékek alapján megállapítottam, hogy a tesztorganizmus, illetve ez a mérési végpont nem elég érzékeny. A fejlesztés következő lépésében új végpontokat kerestem és nagyobb mintamérettel kísérleteztem. Közben adódott a lehetőség, hogy egy németországi tanulmányút során mikrokalorimetriás kísérletsorozatot végezhessek. A P. redivivus anyagcseréje és hőtermelése érzékenyen reagál toxikus anyagok jelenlétére. Mérési módszerünk alapja a toxikus anyagok hatására bekövetkező hőtermelésváltozása mérése, mely korábban jelentkezik, mint a pusztulás vagy a szaporodásgátlás. Az első eredmények igen bíztatóak, szerves és szervetlen talaj szennyezőanyagok hatásai mérhetők. A hét napos vizsgálat 3 órára rövidíthető. A P. redivivus a hőtermelése közepes érzékenységű végpont, mely az átlagos talaj-ökoszisztémát jól reprezentálja és szennyezett területeken szükséges beavatkozásokkal kapcsolatos döntések előkészítésében játszhat fontos szerepet. Az állati trófikus szintet képviseli, melyben ma még nagy a hiány. A mikrokaloriméter ma Magyarországon még ritkaságnak számít, de a biológiai laboratóriumok egyre terjedő alapműszere.


Flavonoidok elválasztása nagyhatékonyságú és ultra nagyhatékonyságú folyadékkromatográfiás rendszereken, a mérési módszerek összehasonlítása Hódsági Mária, V. évf. Témavezető: Dr. Fekete Jenő egyetemi tanár BME Általános és Analitikai Kémia Tanszék A flavonoidok napjainkban egyre inkább az érdeklődés középpontjába kerülnek. Az egészséges táplálkozás szemlélet módja nagyobb teret kap az európai kultúrában, oktatásban, különböző figyelemfelkeltő reklámok hirdetik termékeiket az egészségesség szellemében. Kutatások támasztják alá, hogy a növényi élelmiszerekkel elfogyasztott flavonoidok hatása egészségvédő és betegségmegelőző. (legfontosabbak: apigenin, luteolin, kaempferol, kvercetin, myricetin) Ezért fontos, hogy ismerjük az egyes növények flavonoid tartalmát, s különböző mintákban azonosítani és mérni tudjuk ezeket. A folyadékkromatográfiás technika megfelelő módszer a flavonoidok elválasztására, sokan, sokféleképpen határozták meg a különböző minták flavonoid-tartalmát. Néhány éve megjelent az ultra nagyhatékonyságú folyadékkromatográfiás rendszer (UPLC), amellyel nagyobb nyomás (400-1000bar) biztosításával történik az elválasztás. Dolgozatomban 14 standard flavonoid vegyület elválasztásával foglalkoztam, módszert dolgoztam ki HPLC és UPLC rendszerekre. Minőségi azonosítást és mennyiségi meghatározást végeztem, kiszámoltam a kromatográfiás elválasztásra jellemző paramétereket és a kimutatási határt. Célom volt, hogy a két rendszer eredményeit, paramétereit összevessem, az UPLC nagy előnye a mérési idő radikális mértékű csökkenésében mutatkozott meg. (tizedére csökkent) Három különböző teában (zöld, fekete, gyümölcs) vizsgáltam, hogy a 14 flavonoid valamelyike jelen van-e. Feltételezésem szerint katechin van a mintákban. Távolabbi céljaim között szerepel, hogy a HPLC-s és az UPLC-s rendszerre a módszereket validáljam, továbbá valós minták flavonoid tartalmát meghatározzam. Az UPLC-s módszer szerinti gradiens elúciót szeretném elvégezni a HPLC-s rendszeren, hogy az elválasztást jellemző paramétereket jobban össze tudjam hasonlítani.


Zsíroldékony vitaminszintek egészséges és cukorbeteg személyekben Herold Zoltán, I évf. Témavezetők: Dr. Somogyi Anikó egyetemi docens SE ÁOK II. Belgyógyászati Klinika Dr. Szarka András egyetemi adjunktus BME Biokémiai és Élelmiszertechnológiai Tanszék A cukorbetegség (diabetes mellitus) századunk egyik legjelentősebb népegészségügyi problémájává vált.. Az érelmeszesedés cukorbetegekben korábban és progresszívebben jelentkezik, mint a nem cukorbetegekben. A zsíroldékony A-, és E-vitamin - mint az LDL (Low Density Liporotein) molekula természetes antioxidánsai védik az LDL molekulákat az oxidációtól.. Magyarországon a stresszel terhelt életmód és a helytelen táplálkozásbeli szokások következtében a népesség fokozott érelmeszesedés-veszélynek van kitéve. Célkitűzések: I. vizsgálatunkban 33 egészséges kontroll (K) és 34 1-es típusú korban és nemben illesztett cukorbeteg (D)személy vett részt. Munkánk során arra kerestünk választ, hogy 1. különböznek-e a cukorbetegek plazma és plazma-lipoproteinekben mért A-, és E-vitaminszintjei a kontrollokétól, 2. kimutatható-e összefüggés a vitaminszintek és a cukorbetegség fennállásának ideje, valamint a szérum lipid paraméterek között II. vizsgálatunkban 5-5 egészséges fiatal férfi és nő vett részt Munkánk során arra kerestünk választ, hogy 1. milyen arányban épül be a szájon át adott E-vitamin a plazmába (pl) és 2. a plazma lipoproteinjeibe, (HDL, LDL-VLDL) 3. történik-e arányeltolódás a lipoproteinek -tokoferol tartalmában az E-vitamin szedést követően, és 4. mindezekben szerepet játszanak-e nemek közti különbségek.A vizsgálatban három alkalommal mértünk E vitamin koncentrációkat:- 0 időpont, ezt követően a vizsgálati személyek 4 hétig napi 700 mg tokoferol-acetátot kaptak szájon át- 4. hét, abbahagyták az E-vitamin szedését - 8. hét. (utókövetés). Vizsgálati módszerek: A vérvétel 12 órás éhezést követően történt. A plazmát az alakos elemektől centrifugálással választottuk el, majd a plazmák egy részét foszfowolframsavas kicsapással apo B és nem apo B típusú lipoproteinekké szeparáltuk. Az A- és E-vitamin szinteket HPLC módszerrel határoztuk meg. A rutin laboratóriumi paramétereket a klinikai gyakorlatban használt módszerekkel határoztuk meg. A statisztikai elemzéseket a Microsoft Office Excel 2003 Analysis ToolPack és a Statsoft Statistica v 6.1 programokkal végeztük el. Eredmények I. vizsgálat:A szérum gyulladásos folyamataira utaló markerei - így a high sensitive C Reactive Protein (hsCRP) is - jelezhetik az érelmeszesedés fokozott rizikóját. (hsCRP: K: 1,13±0,86 mg/l, D: 2,57±3,00 mg/l, p<0,05). A cukorbetegek abszolút E-vitamin koncentrációi nem különböznek a kontrollokétól. A cukorbetegek abszolút A-vitamin szintje szignifikánsan alacsonyabb a plazmában és a lipoproteinkben egyaránt. (LDL-VLDL 0,35±,236 0,19±0,155 p<0,001) A lipoproteinek valós antioxidáns védettségét jobban tükrözi az egységnyi lipidre vonatkoztatott E-vitamin mennyiség. Szignifikánsan alacsonyabb az egységnyi LDL molekulára vonatkoztatott E vitamin, és mindét lipidre A hsCRP szintek és a vitaminkoncentrációk aránya a normolipémiás személyeknél nem különbözik, a hiperlipémiásoknál viszont szignifikánsan alacsonyabb a cukorbetegeknél. II. vizsgálat: A vizsgált személyeket együttesen vizsgálva az E vitamin pótlás hatására jelentősen emelkedik mind a HDL, mind a VLDL koleszterin E vitamin tartalma, de a HDL koleszterinben jelentősebben, mint a VLDL-LDL-ben (HDL: 0. hét 8,13 ± SD 1,703 mol/l ; 4.hét 22,54 ± 7,528 mol/l p<0,001), Ugyanakkor a férfiakat és a nőket külön-külön vizsgálva a szedést követően a férfiak LDL-VLDL lipoproteinjében nagyobb arányban emelkedett az E vitamin tartalom, mint a nők LDL-VLDL koleszterinjében. Mindezek a változások a vitaminszedés szüneteltetése után egy hónappal már nem voltak észlelhetők. Megbeszélés: Eredményeink arra utalnak, hogy a cukorbetegek lipoprotein molekuláinak antioxidáns vitamin ellátottsága alacsonyabb annál a koncentrációnál, mely megvédené a sejteket a cukorbetegség okozta oxidatív stressztől. Előzetes eredményeink egyik magyarázatát adhatják annak, hogy a nők fogamzóképes korukban miért védettebbek a lipidperoxidációs folyamatokkal szemben, mint a férfiak. E-vitamin pótlására a „védő” HDLkoleszterinbe nagyobb arányban épül be az -tokoferol, mint az „ártó” LDL-koleszterinbe. Vizsgálatunk indirekt módon azt is igazolta, hogy a lipidperoxidáció is csökkent a vitaminszedés hatására, mivel szignifikáns csökkenést észleltünk a hsCRP szérumkoncentrációjában


Kalapos gombák antibiotikus hatásának vizsgálata Molnár Viktor, V. évf. Témavezető: Dr. Billes Ferenc egyetemi magántanár BME Fizikai Kémia Tanszék Munkám során vizsgáltam a következő kalapos gombák antimikrobiális hatását: ízletes vargánya (Boletus edulis), shiitake (Lentinus edodes), érdestinóru (Leccinum scabrum), nagy őzlábgomba (Macrolepiota procera), gyűrűs tuskógomba (Armillaria mellea), sötét trombitagomba (Craterellus cornucopioides). Mivel a gombák mindegyike jelentős antimikrobiális hatással rendelkezett, ezért a vizsgált gombák körét leszűkítettem a shiitake (Lentinus edodes), érdestinóru (Boletus scaber) gombákra. A bioautográfiás vizsgálatokat a Pseudomonas savastanoi pv. phaseolcola baktérium törzse, illetve a Saccharomyces cerevisiae élesztőgomba segítségével végeztem. Az eredmények alapján kijelenthetem, hogy mindkét gombafaj egy sor antimikrobiális hatóanyaggal rendelkezik. E hatóanyagok között mind baktériumölő, mind gombaölő hatású anyagok megtalálhatók. A fenti anyagok jelentősen eltérő hatást mutatnak, ha a BioArena rendszer keretein belül CuSO4.5H2O-ot, L-glutationt, illetve L-arginint keverünk a vizsgált mintához. Általában elmondható, hogy az L-glutation és az L-arginin hozzáadása csökkenti a vizsgált komponensek antimikrobiális hatását, míg a réz ionok kis mértékben növelik azt, bár ez utóbbi esetben további vizsgálatokra van szükség a jelenség teljes megértéséhez. A fenti eltérések magyarázhatók az illető anyag formaldehid megkötő tulajdonságával, illetve réz ion esetén a formaldehid komplexálással. Az infravörös és Raman spektroszkópiai vizsgálatok eredményeit összefoglalva megállapíthatjuk, hogy az általam kiválasztott foltok további kromatográfiás elválasztása szükséges, mivel a spektrumok túlságosan összetettek voltak ahhoz, hogy egységes anyagot reprezentáljanak. A színképek értelmezése alapján azonban azt ki lehet jelenteni, hogy a kérdéses anyagcsoport tartalmaz egy fehérje jellegű anyagot, amely mind a két gomba extraktumában megtalálható. Az elvégzett munka során több olyan kérdés is felmerült, amelyek megválaszolása további biokémiai és szerkezetfelderítési vizsgálatokat igényel.


Biochipek fejlesztése aptamer - ligandum kölcsönhatások képalkotó plazmon rezonanciás vizsgálatához Lautner Gergely, V. évf. Témavezető: Dr. Gyurcsányi E. Róbert egyetemi docens BME Általános és Analitikai Kémia Tanszék A szelektív biomolekuláris kölcsönhatások rendkívüli szelektivitása lehetőséget nyújt egyrészről összetett minták egyes komponenseinek mintaelőkészítés- és elválasztás nélküli meghatározására (bioszenzorok), másrészt alapot szolgálnak a biochip technológia és a nagy áteresztő képességű bioanalizátorok kifejlesztéséhez. Munkám során a képalkotó felületi plazmon rezonancia alkalmazási lehetőségeit vizsgáltam DNS aptamer - ligandum kölcsönhatások detektálására. Az aptamerek kombinatorikus kémián alapuló in-vitro szelekciója és további célzott kémiai és biokémiai módosítása, rendkívül jó kilátást biztosít új, hatékonyabb terápiás és antivirális gyógyszerek, molekuláris felismerést biztosító komponensek előállítására. Elsődleges feladatom az aptamer-ligandum kölcsönhatások vizsgálatához szükséges biochipek tervezése, előállítása és alkalmazása volt. A képalkotó felületi plazmonrezonancia (iSPR) multiplex detektálási lehetőségének kihasználásához mikrokontakt nyomtatást és mikrofluidikai rendszeren alapuló felületmódosítási eljárásokat fejlesztettünk és alkalmaztunk. A mikrokontakt nyomtatás esetében fotólitográfiás, illetve egy újszerű lézeres ablációs módszert dolgoztunk ki a PDMS mikromintázására. A szenzorchip mikromintázási lehetőségeinek alkalmazásával megkíséreltük felmérni az aptamer alapú iSPR bioszenzorok előállításának lehetőségeit, mind nagyméretű (Trombin véralvadási faktor, MT32 almavírus protein), mind kisméretű (Ochratoxin A mikotoxin) ligandumokra. Ugyanakkor tekintettel arra, hogy ezek az aptamer – ligandum modellrendszerek, a trombin - anti-trombin aptamer rendszer kivételével még nem felderítettek, vizsgáltuk az új aptamerek kötődési tulajdonságait. Az aptamer-ligandum kötődést legérzékenyebben a nagy molekulatömegű ligandumok esetében tudtuk detektálni, és esetenként új reagenseket is előállítva, további jelerősítési lépéseket is sikerrel tudtunk alkalmazni.


Lab-on-a-chip technika alkalmazása búzafajták automatizált azonosításában Balázs Gábor, V. évf. Témavezetők: Dr. Tömösközi Sándor egyetemi docens BME Biokémiai és Élelmiszertechnológiai Tanszék Nádosi Márta kutatómérnök BME Biokémiai és Élelmiszertechnológiai Tanszék Konzulens: Dr. Bezúr László egyetemi docens BME Általános és Analitikai Kémia Tanszék A gabonatermeltetői rendszereknél, a kereskedelemben, és a nemesítés során szükség lehet a búzafajták gyors, és megbízható azonosítására. Ilyen célra több, elvében és az alkalmazott méréstechnika tekintetében eltérő módszer is rendelkezésünkre áll. A legtöbb ismeretanyag a búzafehérjék alegységösszetételének vizsgálatán alapuló elektroforézises és kromatográfiás eljárások területén gyűlt össze. Így például gliadin vagy glutenin alegységek elektroforetikus elválasztásán alapuló fajtaazonosítási eljárások a nemzetközi szakmai szervezetek szabványai között is megtalálhatók. Sajnos a rendelkezésre álló eljárások időigénye nagy, rutinszerű végrehajtásuk gyakorlatot és elmélyült szakértelmet igényel. Ezzel szemben az iparban, a kereskedelemben, de még a vizsgálati laboratóriumokban is a rövidebb vizsgálati idő, megbízható analitikai módszer és lehetőleg automatizált méréstechnika iránt van növekvő igény. A hitelkártya nagyságú "analitikai laboratórium", a Laboratory on a chip (Lab-on-a-chip, LOC) kialakítása az elmúlt néhány év eredménye, alapvetően a kapilláris elektroforézisből fejlődött ki. A mikrochip elektroforézisen alapuló technológia olyan modern és automatizálható bioanalitikai módszerek alkalmazását teszi lehetővé, amivel gyorsan, kis mennyiségű mintából dolgozhatunk. A gélelektroforézishez hasonlóan a Labchip az eddigieknél lényegesen hatékonyabb analitikai megoldást kínál a DNS-ek és RNS-k vizsgálatához, a fehérjék méret szerinti elválasztásához és az egyes alegységek azonosításához. Munkám során alapvetően a módszer egyes lépéseinek validálását, valamint a fehérjék alegységösszetételét is befolyásoló, ezért a fajtaazonosítás szempontjából meghatározó jelentőségű környezeti (időjárás, agrotechnika) tényezők hatását vizsgáltam. Tanulmányoztam a módszerhez szükséges mintaelőkészítési lépések megfelelőségét, a lehetséges hibák forrását, valamint egy, a Tanszéken kifejlesztett új eszköz, a mikromalom alkalmazhatóságát. A módszerfejlesztést követően vizsgáltam a korábban létrehozott magyar búzafajtákon alapuló adatbázis, és a hozzá kapcsolódó, a Tanszéken fejlesztett fajtazonosítási szoftver alkalmasságát. Összegzésképpen megállapítható, hogy a mikromalom megfelelő eszköznek bizonyult a gyors mintaelőkészítés gyakorlatilag átszennyeződés nélküli kivitelezésére. A Lab-on-a chip technika alkalmas lehet fehérjealapú fajtaazonosítási rutinmódszer kialakítására. A módszer az ipari gyakorlatban az eddigieknél lényegesen nagyobb eséllyel vezethető be, a létrehozott adatbázis gyakorlatilag az össze magyar engedélyezett és köztermesztésben szereplő búza alegységösszetételét tartalmazza. A gyakorlati alkalmazás mellett az eddig elért eredmények megalapozzák az eljárás kutatómunkában történő alkalmazását, pl. a környezeti hatások vagy a fehérjeösszetétel-funkcionalitás kapcsolat vizsgálata során.


Rezisztens almafajták a statisztika mérlegén Kollár Zsófia, V. évf. Témavezető: Dr. Kemény Sándor egyetemi tanár BME Vegyipari Műveletek Tanszék Az élelmiszeripar piaci kockázatának csökkentésére hatékony eszköz a termékekhez kapcsolódó fogyasztói igények, és a vevői megelégedettség folyamatos mérése. A modern társadalom élelmiszerekkel szemben támasztott elvárásai sok esetben ellentmondanak egymásnak. Egyrészt állandó törekvés a vegyszer- és adalékanyag felhasználás csökkentése, másrészt bizonyos minőség állandó biztosításához az élelmiszeripari adalékok és a mezőgazdasági termesztésben a megfelelő növényvédelem elkerülhetetlen. A fentiek fényében dolgozatom arra keresi a választ, hogy vajon a hazánkban termesztett Re-almák eladhatók-e az asztali-gyümölcs piacon. Ezek az almafajták a magyar mikroklíma speciális hatására az egyéb helyen termesztetteknél sokkal jobb tulajdonságúak, és termesztésük – mint minden Re-almáé – az egyéb fajtáknál jóval kevesebb vegyszert igényel. Munkámmal 2004-ben egy olyan projektbe kapcsolódtam be, mely során nem csak az almákra vonatkozó fogyasztói igényeket mérjük fel, hanem egyidejűleg tárolási kísérletek és szakértői érzékszervi vizsgálatok is folynak. A fogyasztói igények és elégedettség vizsgálata – az óriási adathalmazok feldolgozása és értékelése miatt – hatékony informatikai támogatással végzett matematikai statisztikai elemzéseket igényel. Csapatunk három egymást követő évben több mint 3000 embert vont be a fogyasztói tesztekbe és az ezekhez kapcsolódó interjúba. Munkám így három fő részre tagolódott: - Részt vettem a Re-almákra vonatkozó adatgyűjtésben, mind a kérdőívek kialakításában, mind pedig a kiállításokon való rangsorolásos tesztek és fogyasztói interjúk lebonyolításában. - Az adathalmazok feldolgozásához és statisztikai értékeléséhez Visual Basic for Excel és Visual Basic for Statistica szoftvereket készítettem - A szoftverekkel elvégeztem a 2004. és 2005. évi adatok teljes szűrését, valamint feldolgoztam és értékeltem a bírálóktól származó adatokat tartalmazó interjúkat A statisztikai elemzés során elsősorban nemparaméteres módszereket alkalmaztam 2 (multinomiális -próba, Spearman-féle rangkorreláció, Kruskal-Wallis-próba). Logitregresszióval valamint az általam definiált egyszerű mutatóval (preferencia-index) vizsgáltam a rezisztens almák fogyasztói elfogadottságát. Mindkét utóbbi módszer alapján megállapítottam, hogy a Re-almákat a fogyasztók bírálataik szerint szívesen fogadnák asztali almákként is. Munkám eredményeiből 2005-ben előadást tartottam egy nemzetközi konferencián és 2006-ban társszerzője voltam ugyancsak egy nemzetközi konferencia-előadásnak.


Búza keményítőtartalom enzimes hidrolízisének optimalizálása Sárossy Zsuzsa, V. évf. Témavezető: Dr. Réczey Istvánné egyetemi docens BME Mezőgazdasági Kémiai Technológia Tanszék Dr. Varga Enikő egyetemi tanársegéd BME Mezőgazdasági Kémiai Technológia Tanszék Napjainkban egyre többet emlegetett problémák a növekvő mértékű környezetszennyezés, az általa okozott globális felmelegedés, klímaváltozás és ezek következményei, melyek bolygónk jövőjét veszélyeztetik. Világszerte egyre elfogadottabbá, elterjedtebbé válik a biomassza energiatermelésre történő felhasználása, mely hosszú távon kisebb környezetterhelést ró Földünkre. Magyarország adottságai kiválóak nagy mennyiségű biomassza termeléshez, így ha kihasználnánk a megújuló energiaforrásokban rejlő lehetőségeinket, csökkenne az ország energiafüggősége, ugyanakkor környezetvédelmi szempontból is előrelépést tehetnénk. Munkám során egy a Debreceni Egyetem Agrártudományi Centrum Karcagi Kutatóintézetétől származó, kísérleti őszi búzafajta, a Róna keményítőtartalmát hidrolizáltam fermentálható cukrokká, a későbbi minél eredményesebb etil-alkohol fermentáció érdekében. A feladatom az volt, hogy optimális körülményeket határozzak meg a keményítő hidrolízishez, így a megfelelő enzimet, annak mennyiségét és a megfelelő hőmérsékleti kezeléseket. Kísérleteim alapján a búza keményítőtartalom leghatékonyabb hidrolíziséhez 10 %-os kiindulási szárazanyag-tartalomra és intenzív kevertetésre van szükség. További optimálisnak talált paraméter az α-amiláz enzim harmadával 5 perces, 120°C-os kezelés, majd az enzim további ⅔ részének hozzáadása után a 90°C-os hőkezelés, az α-amiláz körülbelül 5-szörös mennyiségével (~1,0 U/g szárazanyag). A hőkezelés után 48 órás amiloglükozidáz és pullulanáz enzimes hidrolízisre van szükség, az enzimeket tízszeres mennyiségben alkalmazva (0,1 U/g DM). A cukortartalomban további növekedést okozott a xilanáz, celluláz és β-glükozidáz enzimek hozzáadása, így érdemes ezekkel is kísérletezni, illetve alkalmazni azokat. Az említett paraméterek mellett 90%-os konverzió (keményítőtartalomra vonatkoztatva) értékek érhetőek el.


Kemotaxisra épülő irányított gyógyszer célbajuttatás vizsgálata DD monocitákkal Tarcsay Ákos, IV. évf. Témavezetők: Dr. Kőhidai László egyetemi docens SE Genetikai, Sejt- és Immunbiológia Intézet Dr. Láng Orsolya egyetemi tanársegéd SE Genetikai, Sejt- és Immunbiológia Intézet Konzulens: Dr. Sveiczer Ákos egyetemi docens BME Mezőgazdasági Kémiai Technológia Tanszék Napjainkban a sebészeti beavatkozások és a sugárterápia mellett egyre nagyobb szerepet játszik a kemoterápia a daganatos betegségek gyógyításában. Ezen gyógyszerek egy új csoportja célzott terápiát alkalmaz, melynek során adott sejtekre fejti ki hatását specifikus kapcsolódások révén. A GSI SE, Kemotaxis Munkacsoport által szabadalmi eljárás alatt álló technika a mobilis sejtek kemotaktikus mozgására építve specifikus receptor-ligandum kölcsönhatások segítségével tervezi gyógyszerek célbajuttatását. Méréseim során a humán, leukémiás, monocita (DD) sejtvonal kemotaxisának első vizsgálatait végeztem el. A vizsgálatok célja, citosztatikumot (methotrexat) tartalmazó konjugátumok sejtekhez való eljuttatásának modellezése volt. A célsejtpecifitást biztosító kemotaktikus ligandumok bakteriális formilált tripeptidek (fMLF, fNLF) voltak. A hordozómolekula szerepét egy gamma-immunoglobulin derivátumból kialakított oligopeptid, a tetratuftsin (T20) töltötte be, s ehhez lizoszómális enzimek által bontható kötésben kapcsolódott az említett methotrexat (MTX) molekula is. Eredményeim szerint a legerősebb kemoattraktáns hatást a hordozó molekulaként alkalmazott T20 mutatta a DD sejteken, de a vizsgált két gyógyszer tartalmú konjugátum esetében is megőrzött kemoattraktáns hatást tapasztaltunk (MTX-T20-Nle-Leu-Phe -135%; opt. cc. 10-8M; MTX-T20-Met-Leu-Phe 139%; opt. cc. 10-7M). A kemotaktikus gyógyszer célbajuttatás során a kemotaktikus ligandumok által kifejtett citosztatikus hatást citotoxicitási vizsgálatokkal mértem. Ennek eredményei a modellezett folyamat hatásosságára utalnak, mivel a gyógyszert tartalmazó, attraktáns hatású konjugátum megtartotta a gyógyszerre jellemző citosztatikus hatását is. A kemotaktikus ligandumok térszerkezete és a kiváltott biológia jelenség (a kemotaxis) között leírt összefüggéseink alapján kezdtem meg a vizsgált ligandumok számítógépes molekulaszerkezeti modelljeinek elkészítését molekula mechanikai számításokkal Ennek során a receptor/ligandum kölcsönhatásainak feltételezett leírására is törekedtem. E vizsgálatokkal magyarázatot sikerült adni a formilált peptidek konjugátumokban is megőrzött kemotaktikus hatására.


Nagy áteresztőképességű vektor fejlesztése preparatív fehérje in vitro transzlációhoz Géczi Viktória, VI. évf. Témavezető: Dr. Mészáros Tamás tudományos munkatárs BME Biokémiai és Élelmiszertechnológiai Tanszék Az utolsó évtizedek forradalmi változásokat hoztak a biológiai kutatásokban, és ezen keresztül a kapcsolódó tudományokban is. Napjainkra számos élőlény teljes genom szekvenciája ismertté vált, és több tízezer mRNS expressziós szintjének egyidejű mérése is rutin feladattá lett az RNS detektáló mikrocsipek elterjedésével. Az ily módon beköszöntött posztgenomikus korszak kihívása a gének által kódolt fehérjék funkcionális tanulmányozása. A proteomikai kutatásokat sok esetben már az első lépés, a tanulmányozandó fehérje előállítása limitálja. Napjaink legígéretesebb fehérje előállító rendszerei in vitro transzláción alapulnak. Ezek közül is kiemelkedő jelentőségre tehet szert a búzacsíra fehérjekivonaton alapuló fehérje bioszintézis, ugyanis ezzel a megközelítéssel lehet a legköltséghatékonyabb módon előállítani eukarióta fehérjéket. Munkánkkal a jelenleg elérhető búzacsíra in vitro transzlációs rendszer könnyebb alkalmazhatóságát kívántuk elérni. Ennek során létrehoztunk egy, a modern proteomika elvárasaink megfelelő in vitro transzlációs vektort. Az optimalizált vektor lehetőséget teremt bármely tetszőleges DNS szakasz gyors klónozására, sikeres in vitro transzlálás esetén pedig a fehérje egyszerű tisztítására is. A kifejlesztett vektor nem csak csoportunk további kutatásainak fehérje igényét hívatott kielégíteni, hanem szélesebb körben alkalmazható más, proteomikai vizsgálatokat végző laboratóriumokban is.


Cellulóz enzimes hidrolízisének javítása Sipos Bálint, V. évf. Témavezetők: Johan Börjesson doktoráns Lundi Egyetem, Biokémia Tanszék Dr. Réczey Istvánné egyetemi docens BME Mezőgazdasági Kémiai Technológia Tanszék A föld energiaellátásának a biztonsága szempontjából a fosszilis energiahordozók rohamos fogyásának a jelentősége igen nagy. Ennek kiváltására a biomassza felhasználása kézenfekvő lenne. TDK munkám során a biomassza alapú etanol gyártás témában a lignocellulóz nyersanyagból történő alkoholgyártás egyik lépésével, a cellulóz enzimes hidrolízisével foglalkoztam. A folyamat gazdaságosságát tekintve ez a lépés a gyártás egyik kulcsfontosságú kérdése. Mind a reakcióidő, mind az adagolt celluláz enzim mennyiségének a csökkentése kívánatos. Korábbi tanulmányok bemutatták, hogy a felületaktív anyagok adagolásával a cellulóz enzimes hidrolízise fokozható. Ennek vizsgálatára enzimes hidrolíziseket végeztem lignocellulóz (gőzrobbantott fenyő; steam pretreated spruce, SPS) illetve tiszta cellulóz (Avicel) szubsztrátokkal különböző hőmérsékleten poli-etilénglikol adagolással. Vizsgálataim során megállapítottam, hogy a poli-etilénglikol adagolásnak a lignocellulózok hidrolízisét fokozó hatása van. Poli-etilénglikol adagolásával a hidrolízis hőmérsékletét 50°C-ra lehet növelni, így a reakcióidő 24 órával csökken ugyanolyan konverzió elérése mellett. A polietilénglikol hatásának vizsgálatára adszorpciós kísérleteket végeztem. Megállapítottam, hogy a poli-etilénglikol megvédi az enzimet a hőmérséklet okozta inaktiválódástól, ami lignocellulóz szubsztrátokon megfigyelhető. Megállapítottam, hogy a hatás nem azonos mértékű a celluláz enzimkomplex egyes komponenseire, a cellobiohirolázokra csekély a hatása, míg az endoglükanázok és a ß-glükozidáz adszorpciójára nagy hatással van. Az adszorpciós mérések során az enzimkomponensek meghatározására tömegspektroszkópiás méréseket végeztem. Mivel a fehérjék tömegspektroszlópiás vizsgálata egy újszerű technika, nagyszerű lehetőség volt számomra, hogy e technika használatával megismerkedhettem. Méréseimet a Lundi Egyetem Biokémia Tanszékén végeztem.


A sejtciklus és a cirkadián óra kapcsolata emlős sejtekben Zámborszky Judit, V. évf. Témavezető: Dr. Csikász-Nagy Attila egyetemi adjunktus BME Mezőgazdasági Kémiai Technológia Tanszék A cianobaktériumoktól az emberig minden élőlényre hatással van a nappalok és éjjelek váltakozása. Számos molekula aktivitása változik e 24 órás ritmus szerint. A legújabb kutatások során bizonyították, hogy a napi ciklusokat reguláló cirkadián óra transzkripciós szabályzással befolyásolja a sejtciklust irányító hálózat egyik kulcsfontosságú enzimének, a Wee1-nek a szintézisét is. A két oszcillátor kapcsolatát már a 70-es évek óta próbálják felderíteni, azonban annak molekuláris részleteit emlős sejtekben csak az elmúlt években fedezték fel (Matsuo és mtsai., 2003, Science 302:255-259). Eredményeikre támaszkodva a két rendszert tartalmazó bonyolult molekuláris hálózat vizsgálatához matematikai modellt készítettem, melyet a biokémiai reakciókinetika módszereinek segítségével analizáltam. A rendszer tartalmazza az emlős sejtciklus szabályzó hálózat Novák és Tyson (2004, J Theor Biol 230:563-79) modelljének továbbfejlesztésével készült részletes modult és egy egyszerűsített cirkadián óra szabályzó hálózatot. Az így kapott nemlineáris differenciálegyenlet rendszer új paramétereit optimalizáltam, és a modellt számítógépes szimulációkkal vizsgáltam. Különböző erősségű kapcsoltság a két oszcillátor között más eredményeket adott. Erős kapcsoltságnál un. módusszinkronizációt és kvantált sejtciklus hossz eloszlást tapasztaltam. Ilyen kvantált sejtciklus időket megfigyeltek már emlős sejtekben is (Klevecz 1976, Proc Natl Acad Sci U S A 73(11): 4012-6), de ez idáig nem tudták azonosítani molekuláris hátterüket. Matematikai analízisem alapján feltételezhető, hogy a cirkadián óra sejtciklusra gyakorolt hatása okozza ezt a viselkedést. Régóta vitatott, hogy emlős sejteknél megfigyelhető-e az élesztőknél tapasztalt méretkontroll függő sejtciklus szabályzás. A modell részletes vizsgálata arra az eredményre vezetett, hogy a napi ritmus hosszához közeli tömegduplázódási időknél nem szükséges a méretkontroll, míg ettől eltérő növekedési sebességeknél a méretkontroll szerepe fontos lehet. A megfigyelt cirkadián óra hatásától függő méretkontroll jelenlét magyarázatot adhat az irodalomban található ellentmondó eredményekre. A modell alkalmas a napi ritmus és a rákbetegség kapcsolatának számítógépes vizsgálatához, és segítséget nyújthat a kronoterápiás kezelések beállításához.


Emberi kolecisztokinin (CCK) receptorok polimorfizmusainak vizsgálata Kalmár Orsolya, V. évf. Témavezetők: Dr. Varga Gábor tanszékvezető egyetemi tanár SE Orálbiológiai Tanszék Óvári Gabriella doktoráns SE Orálbiológiai Tanszék Kérdésfelvetés: A CCK egy hormonként és neuropeptidként egyaránt funkcionáló bioaktív anyag. Többek közt a belek motilitásáért felelős, ezirányú hatásait a CCK1 receptor közvetíti. Újabb kutatások szerint a CCK1 receptorok polimorfizmusa szerepet játszhat a CCK aktivitásban, s így egyes kórképek kialakulásában. Ugyanakkor nincs irodalmi adat ezen polimorfizmusok gasztrointesztinális motilitásra gyakorolt lehetséges hatásáról. Vizsgálataink a CCK1 receptor tíz különböző pozíciójú bázisának variabilitását célozzák, amelyek hosszú távon felfedhetik a polimorfizmusok és a GI motilitási rendellenességek közti kapcsolatot. Módszerek: Emberi vérből DNS izolálás után PCR-RFLP, allél-specifikus PCR technikákkal és szekvenálással vizsgáltuk a CCK1 receptor polimorfizmusait a következő bázispár pozicióknál: -388, -333, -286, -241, -85, 21, 201, 246, 365, 779. Eredmények: Az irodalmi adatok alapján kiválasztott - a motilitást esetlegesen befolyásoló polimorfizmusok vizsgálatait optimalizáltuk, illetve egy esetben a kimutatási eljárást magunk dolgoztuk ki. A tíz vizsgálatból eddig háromnál találtunk jelentősebb varianciát: -85-ös poziciónál (G/C), a 779-esnél (T/C) és a 246-osnál (G/A). A -85-ös helyen a vizsgált minták 54%-a homozigóta a G bázisra, 15%-a homozigóta C-re, 31%-a heterozigóta. A 779-es polimorfizmusnál az arány: 54% heterozigóta T-re, 8% C-re, 38% heterozigóta. A 246-os poziciónál 66% homozigóta G-re, 17%-A-ra, 17% heterozigóta. A többi esetben eddig homogén, vad típusú mintázatot találtunk. Következtetések: Sikeres módszertani optimalizálást végeztünk a CCK1 receptor 10 különböző polimorfizmusára. Feltehetőleg a fent említett polimorfizmusok szerepet játszanak a populáció nagy részét érintő gasztrointesztinális motilitási rend-ellenességek kialakulásában. Az antibiotikumok előállításának technológiája és alkalmazása (mellékhatások, allergizáló hatás, stb.) számos problémát vet fel.


Biológiai többletszén eltávolítás új lehetőségének nagyüzemi igazolása eleveniszapos rendszerben Tóth Gergely, IV. évf. Témavezetők: Dr. Jobbágy Andrea egyetemi docens BME Mezőgazdasági Kémiai Technológiai Tanszék Kiss Bernadett doktoráns BME Mezőgazdasági Kémiai Technológiai Tanszék Az élelmiszeripar bizonyos területeinek (pl.: borgyártás, cukorgyártás) szennyvizei magas széntartalommal rendelkeznek, viszont igen csekély mértékben tartalmaznak egyéb tápanyagokat, mint a nitrogén és a foszfor. Az ilyen tápanyaghiányos szennyvizek et tisztító biomassza ülepíthetősége rendkívül rossz, és többnyire az elfolyóban sem biztosíthatók az előírt paraméterek. Ebben az esetben a hagyományos eleveniszapos tisztítási technológiák csak tápanyag-adagolással alkalmazhatóak, ami jelentősen növeli az üzemeltetési költséget, és hatékonysága sem kielégítő. A BME Mezőgazdasági Kémiai Technológiai Tanszék kutatócsoportja nemzetközi viszonylatban is elsőként egy olyan új eljárást fejlesztett ki, amely segítségével a magas C/N arány egyszerűen, egy anaerob-aerob reaktorkombinációval tolerálható, az úgynevezett glikogénakkumuláló mikroorganizmusok (GAO) elszaporításának segítségével. Kutatásomat a Balatonboglári Borkombinát előkezelő szennyvíztisztító telepén végeztem, ahol először valósult meg ipari méretben ilyen technológia. Vizsgálatom célja az volt, hogy bizonyítsam azt, hogy az új többletszén eltávolítási technológia nagyüzemi körülmények között is megfelelően működik, valamint nyomon kövessem a GAO-k jelenlétét az eleveniszapban. 2005 szeptemberétől 2006 augusztusáig körülbelül 2 hetente vettem mintákat a Telep reaktoraiból 12 ponton, melyeket a Tanszék laborjában vizsgáltam. Az analitikai mérések közül kémiai oxigénigény, ammónia, nitrát, nitrit, ortofoszfát, szárazanyag tartalom, összes szén és nitrogén, ülepedési index, és intra-, extracelluláris szénhidráttartalom meghatározást, ezenkívül pedig mikroszkópos vizsgálatokat végeztem. Fényképeket készítettem a natív biomasszáról, valamint különböző speciális festési eljárásokkal kezelt mintákról. Az eredményeket értékeltem, és megállapítottam, hogy a Telep a rendkívül magas befolyó C/N arányt, és az alacsonyt pH-t is képes tolerálni, és tisztítási hatékonysága kiemelkedő. A mikroszkópos megfigyelések eredményeképp bizonyítást nyert, hogy a Telep eleveniszapjában nagy számban fordulnak elő GAO-k, melyeknek nagy szerepük van a hatékony szennyvíztisztításban.


Látens Epstein-Barr vírus genomok BARF promotereinek metilációs mintázata Király Marianna, V. évf. Témavezetők: Dr. Salamon Dániel kutatóorvos OEK Mikrobiológiai Kutatócsoport Dr. Minárovits János osztályvezető főorvos OEK Mikrobiológiai Kutatócsoport A herpesvírusok családjába tartozó, ubiquiter jellegű Epstein-Barr vírus (EBV), in vitro immortalizálja a fertőzött humán B-sejteket és számos malignus emberi daganatban kimutatható. Munkám során az EBV látens replikációját, valamint a látens, sejttranszformációval kapcsolatos EBV gének expresszióját szabályozó mechanizmusokat két okból kifolyólag kívántam vizsgálni. Ez egyik ok az, hogy az Epstein-Barr vírus által okozott kórképek patogenezisében elsősorban a vírus látens szaporodását szabályozó gének játszanak szerepet, ezért az ezeket a géneket szabályozó mechanizmusoknak a vizsgálata elősegítheti a vírus által okozott kórképek kialakulásának jobb megértését. A másik ok, hogy a látensen fertőzött lymphoid sejtek által episzómálisan hordozott EBV genom független a hordozó sejt kromoszómális DNS-ének hatásaitól, így mint modellrendszer kiválóan használható az emberi sejtekben zajló DNS replikáció és génexpresszió szabályozó mechanizmusainak vizsgálatában. Az EBV látens szabályozó elemei közül vizsgálataimat a vírus mindezidáig csak kevéssé ismert látens promoter régióján, a BamHI-A jobbirányú transzkriptumok expresszióját reguláló promoteren (BARF promoter) végeztem el. A BARF-ról történő transzkripciónak egy bizonyított iniciációs pontja van („P1”). A látens EBV promoterek szabályozó mechanizmusai közül munkám során a DNS-metilációnak a szerepét kívántam vizsgálni, mivel ez a mechanizmus központi szerepet játszik az emlős sejtek génexpressziójának szabályozásában. A metilációs mintázatot biszulfit modifikációs módszerrel végeztem el. A modifikálási reakció alatt a DNS metilálatlan citozinjai uracillá alakulnak (melyek timinként lesznek detektálhatók), míg az 5-metil-citozinok nem változnak. Eredményként azt kaptam, hogy a sejtvonalak többségében a BARF régió „P1” helye körüli CpG dinukleotidok (egy sejtvonal kivételével) metilálatlanok vagy hipometiláltak, tehát a BART-ok transzkripciójának vélhetően ez az uralkodó iniciációs helye, ugyanakkor a P2 körüli CpG helyek metiláltak, tehát ez a promoter vélhetően inaktív. Azonban a Raji lymphoid sejtvonalban egy, „P2”-nek elnevezett hely körüli CpG-k gyakorlatilag teljesen metilálatlanok, míg a közvetlenül P1 előttiek és utániak teljesen metiláltak. Ez a megfigyelés arra utalhat, hogy esetleg ebben az esetben történik P2-iniciált transzkripció, azonban ennek bizonyításához RNA-áz protection assay-re (RPA) van szükség, tehát a kutatásomat a Raji és más minták RPA analízisének elvégzésével kívánom folytatni. Amennyiben bebizonyosodik a P2 iniciációs hely használata, akkor annak okát (pl. bizonyos sejtes vagy virális faktorok esetleges hiánya vagy mutációja) is szeretném felderíteni.


Kémiai környezetre érzékenyen reagáló poliaminosavgélek Gyarmati Benjámin, IV. évf. Témavezető: Dr. Zrínyi Miklós tanszékvezető egyetemi tanár BME Fizikai Kémia Tanszék Konzulensek: Dr. Torma Viktória posztoktoráns BME Fizikai Kémia Tanszék Gyenes Tamás mérnök BME Fizikai Kémia Tanszék A fizikai kémia manapság egyik legfontosabb kutatási területe a gélek vizsgálata: előállításuk, szerkezetük és viselkedésük közötti kapcsolat feltárása. A csoportunk által is kutatott ,,intelligens” gélekre jellemző, hogy jól definiáltan (nem-lineáris módon, azaz ugrásszerűen) reagálnak bizonyos környezeti paraméterek változására, változtatására (pH, hőmérséklet, fémion-koncentráció). Munkám során olyan gél kifejlesztése volt a célom, amely esetében ez a környezeti paraméter a redoxpotenciál; tehát a gél jellemző tulajdonságai, duzzadásfoka illetve keménysége reverzibilisen változtatható a környezet redoxpotenciáljának változtatásával. A gélt poliszukcinimidből állítottam elő, természetes alapú keresztkötőkkel gélesítve. A polimer láncokat redukálószerrel bontható és redukálószernek ellenálló molekulákkal egyszerre kapcsoltam össze különböző arányokban. A gél különlegessége, hogy teljesen biokompatibilis, az emberi szervezet számára ártalmatlan, mivel nem toxikus keresztkötőkre és aszaparaginsav molekulákra bomlik. Ebből adódóan kiemelt szerepe lehet a szabályozott hatóanyag-leadás területén: szervezetünk meghatározott kémia környezetű (esetünkben: redoxpotenciálú) pontján a gél nagymértékben duzzad anélkül, hogy teljesen felbomlana, miközben leadja a hordozott hatóanyagot. Az előállított gélek fizikai tulajdonságait és duzzadását vizsgáltam a pH, redukáló- illetve oxidálószer jelenlétének, valamint a keresztkötő molekulák arányának függvényében.


Röntgen kontraszt javítása polimer alapú embolizáló anyagokban Figyelmesi Árpád, IV. évf. Témavezető: Dr. Pukánszky Béla tanszékvezető egyetemi tanár BME Műanyag- és Gumiipari Tanszék Az agyi érrendszer egy sajátos fejlődési rendellenességének az aneurizmának a kezelésében az utóbbi időben egyre nagyobb szerep jut a polimer alapú embolizáló anyagoknak Mivel ezen anyagok röntgenelnyelése közel azonos az emberi szövetekével képük nehezen elkülöníthető a hagyományos röntgen és CT vizsgálatokkal. Ezért a műtét nyomon-követéséhez röntgen kontrasztosító anyagok hozzáadását igénylik. Az alkalmazott kontrasztanyag minőségének és mennyiségének kiválasztása számos problémát vet fel. Célom a felmerülő problémák összefoglalása, a jelenleg alkalmazott és esetleg alkalmazható kontrasztanyagok tulajdonságainak feltárása, összehasonlítása, a fizikai-kémiai és orvosi szempontok alapján legmegfelelőbbek kiválasztása volt. A vizsgálat jelenlegi szakaszában a szervetlen, szilárd, az embolizáló oldatban nem oldódó kontrasztanyagokat vizsgáltam. Beszereztem a kereskedelmi forgalomban kapható kontrasztosításra alkalmas és a velünk együttműködő orvosok által jelenleg használt anyagokat, valamint magam is előállítottam néhányat. Megvizsgáltam a szemcseméretüket, szemcseméret eloszlásukat, aggregálciós hajlamukat, ülepedési tulajdonságaikat, valamint az embolizáló anyag viszkozitására gyakorolt hatásukat. A vizsgálatok során megállapítottam, hogy a jelenleg használt kontrasztanyagokkal kapcsolatban felmerült problémák fő forrása azok erős aggregációs hajlama, túl nagy szemcsemérete, valamint, hogy viszkozitásnövelő hatásukat nem kompenzálják az embolizáló rendszer összetételének megfelelő módosításával. A vizsgálati eredmények alapján javaslatot tettem néhány a jelenleg alkalmazottnál előnyösebb tulajdonságokkal rendelkező anyag orvosi kipróbálására.


Polipropilén keverékek, és β-nukleált változatainak előállítása, és vizsgálata Faludi Gábor, V. évf. Témavezető: Dr. Varga József ny. egyetemi tanár BME Műanyag- és Gumiipari Tanszék Konzulens: Menyhárd Alfréd egyetemi tanársegéd BME Műanyag- és Gumiipari Tanszék Izotaktikus polipropilén (iPP) alapú iPP/PA6 (poliamid 6) keverékek előállításával, és a keverékekben a β-iPP mátrixának kialakításával foglalkoztam. Ezen mátrix kialakulására nagy hatékonyságú, szelektív β-gócképzőt használtam. A korábbi vizsgálatok szerint a PA6 jelenléte mellett a PP β-módosulata nem képződik a nagy hatékonyságú és szelektív gócképző jelenléte ellenére sem, mert a gócképző szeletíven enkapszulálódik a PA6 cseppekben. A jelen munka célja az volt, hogy a kompatibilizátor hozzáadásával módosítsuk a gócképző megoszlását a fázisok között. A PP/PA6 keverékekhez nagy mennyiségben használnak maleinsav anhidriddel módosított polipropilént (MAPP) kompatibilizátorként. A munka során három különböző anhidrid tartalmú kompatibilizátor hatását vizsgáltuk a PP/PA6 keverékekben. A vizsgálatok egyértelműen igazolták a MAPP kompatibilizáló hatását, mert a PA6 cseppek mérete nagymértékben csökkent és eloszlásuk is egyenletesebbé vált az iPP mátrixban. Az eredmények szerint MAPP jelenlétében a mátrix a β-nukleált formában kristályosodik az iPP/PA6 keverékekben, ellentétben a kompatibilzátort nem tartalmazó keverékek esetén tapasztaltakkal. Ennek oka, hogy a kompatibilizátor jelenléte a várakozásoknak megfelelően megváltoztatta a gócképző megoszlását a fázisok között, ami lehetővé tette β-iPP mátrixot tartalmazó iPP/PA6 kompatibilizált keverék készítését. A gócképzők megoszlására vonatkozó vizsgáltok az irodalomban is újszerűek, és a munka alapján készült kéziratot az European Polymer Journal című folyóiratban közlésre elfogadták a következő címen: „The Effect of Compatibilizers on the Crystallisation, Melting and Polymorphic Composition of β-Nucleated Isotactic Polypropylene and Polyamide 6 Blends” és a megjelenés várható ideje 2006.


Poliszukcinimid alapú térhálós polimerek szintézise és tulajdonságai Némethy Árpád, IV. évf. Témavezető: Dr. Zrínyi Miklós tanszékvezető egyetemi tanár BME Fizikai Kémia Tanszék Konzulensek: Dr. Torma Viktória posztoktoráns BME Fizikai Kémia Tanszék Gyenes Tamás mérnök BME Fizikai Kémia Tanszék A folyamatos fejlődés a gyógyszeriparban megteremtette a lehetőséget számos új gyógyszer kifejlesztésére. A hatóanyagok egyre jobban specializálódtak feladatuk ellátására, a farmakológiai, és a metabolizmus kutatásoknak köszönhetően a bomlástermékek nyomon követésére is lehetőség nyílt. Eme hasznos, de szigorúan előírt szabályzatok, melyek az újonnan kifejlesztett hatóanyagokra vonatkoztak, jelentős mértékben megnövelték az árakat. Ennek a hatásnak köszönhető, hogy manapság egyre jobban kutatott területté válik, a már meglévő hatóanyagok célozottabb, és hatékonyabb bejuttatása a szervezetbe. Kutatások folynak jelenleg is olyan hatóanyag-leadó mátrixokkal, melyek a szervezetben a célterület elérése után adják csak le a hatóanyag-molekulákat, ezzel biztosítva a szervezet kisebb méreganyag terhelését. Kutatócsoportunk azt a célt tűzte ki, és valósította meg, hogy létrehoz egy az emberi szervezettel teljes mértékben biokompatibilis, a környezetet, és szervezetet nem terhelő, toxikus bomlástermékeket nem generáló hatóanyag-leadó rendszert gél formában. Ez a cél számunkra az aminosavak kapcsolásával, és az így létrejött polimerek szintén aminosav molekulákkal történő keresztkötésével látszott megvalósíthatónak. Ebben a dolgozatban kémiailag keresztkötött, aminosavakból felépülő, hatóanyag-leadásra képes, pH és hőmérséklet érzékenységet mutató gélek előállítását, és egyes fizikai, fizikai kémiai tulajdonságát mutatom be. Ezen belül elsősorban a zselatinból és poliaszparaginsavból létrehozott, így kizárólag aminosavakból felépülő géllel foglalkozom.


Ultravékony, multifunkcionális bevonatok előállítása nedves, kolloidkémiai eljárással Ábrahám Nóra, IV. évf. Témavezető: Dr. Hórvölgyi Zoltán egyetemi docens BME Fizikai Kémia Tanszék Konzulens: Naszályi Lívia doktoráns BME Fizikai Kémia Tanszék Munkám során ultravékony, multifunkciós bevonatokat állítottam elő, melyek a felhasználás szempontjából előnyös fotokatalitikus és optikai tulajdonságokkal egyaránt rendelkeznek. A 6 nm-es ZnO és 40 nm-es SiO2 részecskékből a Langmuir-Blodgett technikával előállított komplex filmek tulajdonságait többféle módszerrel jellemeztem. A filmek szerkezetét, valamint morfológiáját pásztázó elektronmikroszkópos (SEM) felvételeken tanulmányoztam, és megállapítottam, hogy mind a ZnO, mind a szilika részecskékből folytonos, tömör szerkezetű réteg állítható elő, melyek alkalmasak többrétegű bevonatok kialakítására. A bevonatok optikai tulajdonságait UV-Vis spektroszkópiai módszerrel vizsgáltam. A transzmittancia spektrumok alapján megállapítottam, hogy az általam épített többrétegű, komplex filmek megnövelik a transzparens (üveg) hordozó fényáteresztését széles hullámhossz-tartományban, tehát antireflexiós hatásúak. A fotokatalitikus (öntisztító) tulajdonság igazolására az üveghordozós filmet szerves festékanyag (metilnatancs) vizes oldatába tettem, majd különböző ideig tartó UV-besugárzást követően vizsgáltam a festék bomlását az oldatok UV-Vis abszorbanciájának tanulmányozásával. A leghatékonyabb film esetében kétórás bevilágítás hatására a festékanyag jelentős része, mintegy 90%-a elbomlott. Ezzel megmutattam, hogy az általam előállított, ultravékony filmek valóban rendelkeznek mindkét kedvező tulajdonsággal. Tanulmányoztam a filmek fotokatalitikus kapacitását, valamint újrafelhasználásuk lehetőségét is. Ennek során nagyobb méretű ZnO-szemcsék hatását is tanulmányoztam. Megállapítottam, hogy a kisméretű ZnO-szemcsék egy része fotokorróziót követően kioldódik a filmből, de a bevonatok, amellett, hogy megőrzik antireflexiós tulajdonságukat, még így is számottevő fotodegradációs képességgel rendelkeznek. A nagyobb méretű ZnO-részecskék – értelemszerűen – növelik az ismételt felhasználás eredményességét. Távlatilag célszerű a ZnO-szemcsék felületét úgy módosítani, hogy kedvező fotokémiai aktivitásuk megmaradjon, de ellenállóbak legyenek a fotokorrózióval szemben.


Szilikon alapanyagú érgraft kifejlesztése Pusztai Erika, IV. évf. Témavezető: Dr Wagner Ödön egyetemi docens BME Szervetlen Kémia Tanszék CÉLKITŰZÉS Munkánk végső célja a biológiai igényeket is kielégítő, olyan belső felülettel ellátott, csak szilikonból felépített graft kifejlesztése, mely belső felületen az endothel sejtek megtapadni és tovább élni is képesek. A graft megfelelően rugalmas falú, a sebészeti műveleteknek megfelelő tulajdonságú (varrható) kell legyen. Az összes elvárt tulajdonsággal csak egy több rétegből felépülő, szilárdító szövettel is ellátott, speciális belső felülettel rendelkező szilikon graft rendelkezhet. Vizsgálataink során először ennek a belső felületnek kialakítását kíséreltük meg. MÓDSZEREK Kísérleteink során különböző poláris adalélkanyagokat (glicerin, propilénglikol), illetve poláris térhálósítóanyagot (N-aminoetil-aminopropil-trimetoxi-szilán, illetve aminoetil-trietoxi-szilán), valamint ezeket különböző arányban tartalmazó polidimetil-sziloxán oligomer-keverékeket készítettünk, illetve a keverékekhez különböző mennyiségű izoszorbid- mononitrátot (ISMN) vagy izoszorbid-dinitrátot (ISDN) adtunk. Az így kapott keverékeket vékony rétegben térhálósítottuk. Vizsgáltuk a minták vízfelvételét, meghatároztuk a vízfelvétel kinetikáját, illetve a víz adott membránra vonatkozó diffúziós állandóját. Speciális kioldódásvizsgáló cellákban vizsgáltuk a hatóanyagot tartalmazó minták hatóanyag-leadó képességét (a leadott hatóanyag mennyiségét UV-abszorpció mérés alapján állapítottuk meg) , illetve a leadás kinetikáját, időtartamát. A megfelelő vízfelvételi képesség kialakítása céljából különböző szilícium-vegyületeket állítottunk elő, melyek a szilikon mátrix szerkezetébe beépülve megváltoztatják annak polaritását. Termoanalitikai vizsgálatokkal meghatároztuk az adalékanyagok, illetve adalékanyag-keverékek szilikon mátrixba történő beépülésének mértékét. A vizsgálati adatok alapján kiválasztottunk néhány ígéretesnek tűnő összetételt és sejttenyésztési kísérleteket végeztünk ezekkel. EREDMÉNYEK A vízfelvételi vizsgálatok során megállapítottuk, hogy a glicerin, illetve a propilénglikol jelentős mértékben meg tudja növelni a szilikon mátrix vízfelvevő képességét. Ez a hatás poláris szilícium-vegyületek (N-aminoetil-aminopropil-trietoxi-szilán, aminopropil-trimetoxi-szilán) egyidejű alkalmazásával jelentősen megnövelhető. A poláris szilíciumvegyületek alkalmazásával a membrán is homogénebb és elasztikusabb lett. A propilénglikol csak fizikailag kötődik a mátrix poláris csoportjaihoz, míg a glicerin kb. 2-2,5 %-ban be is épül a mátrix szerkezetébe. Az inkorporált hatóanyag a mátrix-diffúzióra jellemző kinetikával oldódik ki a szilikon mátrixból, a segédanyagok elősegítik a hatóanyag kioldódását. A mintákkal sejttenyésztési kísérleteket is végeztünk. A 48 órás vizsgálatok végén vizsgáltuk, hogy a mintákon milyen mértékben voltak képesek megtapadni az endothel sejtek, milyen hatás figyelhető meg a segédanyagok, illetve a különböző hatóanyagok alkalmazása esetén. KÖVETKEZTETÉS Kísérleteink során megállapítottuk, hogy különböző segédanyagok alkalmazásával az apoláris szilikon mátrix polárissá tehető és a polaritás (a minták által mutatott vízfelvétel nagysága) a segédanyagok típusának és mennyiségének megválasztásával változtatható és a kívánalmaknak megfelelően beállítható. Az alkalmazott hatóanyagok (ISMN, ISDN) elősegítik az endothel sejtek megtapadását és osztódását a hidrofil szilikon felületén.


Aromás kopolimer hatása a poli(N-izopropilakrilamid) - fenol kölcsönhatásra Wilk Erzsébet, V. évf. Témavezető: Dr. Nagyné Dr. László Krisztina egyetemi docens BME Fizikai Kémia Tanszék Konzulens: Kosik Katalin doktoráns BME Fizikai Kémia Tanszék A környezetük változásaira gyorsan reagáló, ahhoz alkalmazkodó ún. reszponzív anyagok napjaink „legforróbb” kutatási témái közé tartoznak. Ezek az anyagok megfelelő külső hatásokra nagymértékű nemlineáris méretváltozással reagálnak, ezért alkalmasak lehetnek a környezetből jövő ingerek érzékelésére képes mikro- és nanoeszközök készítésére. A reszponzív tulajdonságú lágy anyagok iránti érdeklődést tovább növeli, hogy biológiai szövetek pótlására, orvosbiológiai és környezeti jelek szenzoraként és szabályozott hatóanyag leadásra is alkalmazhatók. N-izopropil-akrilamid [NIPA] és N9-propenoil-3,6,12,15-tetraoxa-9,21-diaza-biciklo [15.3.1] heneicosa-1(21),17,19-trién [CE] random kopolimerizációjával előállított új kopolimer [PNIPA/CE] fázisátalakulásait vizsgáltam vízben illetve fenol, rezorcin és floroglucin vizes oldataiban. A PNIPA/CE gél tiszta vízben kevésbé duzzad, mint a módosítatlan poli-(Nizopropilakrilamid) [PNIPA], a kopolimerizáció ugyanis növeli a gél hidrofób jellegét. A CE ko-monomer hatására a fázisátalakulási hőmérséklet kis mértékben csökken (34-35 ºC helyett 30 ºC). Megállapítottam, hogy a hőmérsékletváltozásra a tiszta vízben duzzasztott kopolimer gyorsabban reagál, mint a hasonló térhálósűrűségű PNIPA gél. A kopolimerizációval tehát a válaszidő befolyásolható. Fenol jelenlétében már 20 ºC-on is előidézhető a fázisátalakulás. Az ehhez szükséges fenolkoncentráció (cVPT=30 mmol/l) lényegesen kisebb, mint a módosítatlan PNIPA esetén (cVPT=53 mmol/l). Többszörösen szubsztituált fenolok esetén még nagyobb az érzékenység. Ezt mutatja, hogy azonos koncentrációk esetén a gélkollapszus alacsonyabb hőmérsékleten megy végbe. A DSC vizsgálatok során tapasztalt diffúz csúcsalak arra utal, hogy a válaszjel több, egyidejűleg és különböző kinetikával lejátszódó folyamat eredménye. A duzzasztófolyadék koncentrációja és az OH-szubsztitúció mértéke egyaránt befolyásolja az endoterm hőeffektus nagyságát. A kopolimerizációval bevitt aromás csoportok megváltoztatják a fenolfelvétel mértékét és mechanizmusát. Már a cVPT alatti koncentrációtartományban is jelentős dúsulás tapasztalható a gélfázisban a PNIPÁ-hoz képest, cVPT felett pedig egy újabb szorpciós lépcső alakul ki. Az általunk mért maximális fenolfelvétel 3 mmol/g volt. Összefoglalóan megállapítható, hogy az új kopolimer a külső hőmérsékletingerre gyorsabban reagál, mint a módosítatlan PNIPA és fenolérzékenysége is nagyobb.


Toxikus szerves anyag tartalmú ipari szennyvizek oxidációs ártalmatlanítása Major Zsuzsanna, IV. évf. Miklós Katalin, IV. évf. Témavezető: Dr. Tungler Antal tanszékvezető egyetemi tanár BME Kémiai Technológia Tanszék Napjainkban egyre nagyobb probléma a vegyipari és gyógyszeripari üzemekben keletkező, nagy szerves anyag tartalmú, veszélyes hulladéknak minősülő szennyvizek ártalmatlanítsa. Mivel a hagyományos biológiai szennyvíztisztítási eljárások ezen szennyvizek esetében nem hatékonyak, új eljárásokat fejlesztettek ki. Ezek az új eljárások a termikus oxidációs eljárások, a nedves peroxidos oxidáció és a speciális oxidációs eljárások, valamint ezek katalitikus változatai, amelyek alkalmasak a nagy KOI értékű szennyvizek kezelésére. Dolgozatunkban az új oxidációs szennyvíztisztítási módszerek kifejlesztéséhez vezető utat ismertetjük, továbbá bemutatjuk magukat a különböző oxidációs szennyvíztisztítási eljárásokat, valamint összehasonlítjuk az egyes eljárások hatékonyságát. Laboratóriumi méretekben vizsgáltuk, hogy elérhető-e a szakirodalomból megismert eljárások segítségével az a megfelelő tisztítási hatásfok, amely megvalósítása után az oxidált szennyvizek biológiai szennyvíztisztításra bocsáthatók, vagy az előírt kibocsátási határértékek teljesítésével közvetlenül befogadóba engedhetők. Célunk az volt, hogy lehetőleg minél enyhébb körülmények között minél hatékonyabb oxidációt hajtsunk végre. Kísérleteinkben kétféle valódi szennyvízmintát (FCSM 1 és FCSM 2 jelűeket) oxidáltunk mind katalitikus (homogén és heterogén katalizátorral), mind pedig nem katalitikus módon. Az oxidációt autoklávban végeztük. A végrehajtott oxidáció hatékonyságát KOI és TOC mérésekkel ellenőriztük. Kísérleteinkben különböző módszereket alkalmaztunk: 1. módszer: CuSO4 katalizátor, 2. módszer: csak lúg, 3. módszer: lúg és különböző katalizátorok hozzáadása. Az FCSM 1 minta nagyobb mértékben oxidálódott, mivel már nyomokban eleve tartalmazott katalitikus hatású fémeket. Felállítottuk a katalizátorok, ill. a módszerek hatékonysági sorrendjét. Mindkét minta esetében megállapítottuk, hogy a Ru/Ti háló volt a leghatékonyabb katalizátor, amit a CuSO4 katalizátor követett. A kísérletek során alkalmazott többi katalizátor esetében nagyon különböző tisztítási hatásfokokat tapasztaltunk. A reakciókörülményeket katalizátor alkalmazásával sem tudtuk enyhíteni. A katalizátorok alkalmazása csupán az oxidáció mértékének növelését segítette elő. Minden kísérleti eredményt figyelembe véve megállapítjuk, hogy az FCSM 1 és FCSM 2 jelű szennyvízminták oxidálhatóak. Továbbá a minták kiindulási KOI és TOC értéke katalizátor alkalmazásával nagyobb mértékben csökkent, mint katalizátor hozzáadása nélkül. Az oxidálhatóság mértékét befolyásolja a minták összetétele, valamint az, hogy a mintákban lévő szerves anyagoknak mekkora hányada alakul át kis szénatom számú karbonsavvá, amelyek nagymértékben ellenállnak a további oxidációnak.


Rokon szerkezetű molekulák szerepe a reszolválás folyamataiban Borsodi János, V. évf. Témavezető: Dr. Fogassy Elemér egyetemi tanár BME Szerves Kémiai Technológia Tanszék Konzulens: Schindler József tudományos segédmunkatárs BME Szerves Kémiai Technológia Tanszék A királis vegyületek előállításának az egyik legtöbbet vizsgált és napjainkban még legfontosabb módszere a szintézisek során keletkezett racém vegyületeket képző enantiomerek elválasztása, a reszolválás. A konvencionális reszolválószerek mellett hatékony izomerelválasztás érhető el a racém vegyülettel rokon szerkezetű molekulákkal illetve a racém vegyület származékaival. Ha két rokon szerkezetű vegyület keverékével, melyek közül az egyik lehet akirális is, végezzük el a reszolválást, általában nagyobb optikai tisztaság érhető el. A Tanszéken N-acilezett aminosavak (fenilalanin és fenilglicin) reszolválhatóságát vizsgálták rokon molekulaszerkezetű bázisokkal. Ezek a bázisok a benzilamin királis származékainak és/vagy a fenilglicin származékainak tekinthetők. A reszolválások általános sémája: R1

COOH (CH2) n

n: 0, 1 racém vegyületek (+esetenként akirális sav)

NHCOOC2H5

+

R1: H, COOCH3, CONH2 reszolválóágens (+ esetenként akirális bázis)

NH2

víz R*S

+

R*R

1. melegítés 2. hûtés Krist ály

Anyalúg

enantiomer keverékek 1. felszbadítása 2.tisztítása

Feladatom az N-propionil fenilalanin és az N-propionil-fenilglicin reszolválhatóságának vizsgálata volt. Az eredményeket tükrében tanulmányoztuk, hogy a racém vegyület illetve a rokon reszolválóágens szerkezetét szisztematikusan változtatva hogyan változik a királis felismerőképesség, azaz a királis-királis kölcsönhatások. Megállapítottuk, hogy a származékok közül a rokon bázisokkal az acetilszármazék reszolváható a legeredményesebben. A kapott enantiomer keverékeket szelektív kicsapással tisztítottuk. A tisztítások során megfigyeltük, hogy a propionilszármazékok a többi származéktól eltérően viselkednek. Ennek magyarázata, hogy indukált kristályosodás történik, ezért a termodinamikus viselkedéstől eltérően sokkal jobb enantiomer elválasztást érhetünk el. Így költséghatékonyabban juthatunk a kívánt tiszta enantiomerhez.


Humán szérum albumin és mioglobin fehérjék extrakciója szuperkritikus szén-dioxiddal Halász Nóra, IV. évf. Utczás Margita, V. évf. Témavezetők: Dr. Simándi Béla egyetemi docens BME Vegyipari Műveletek Tanszék Dr. Székely Edit egyetemi adjunktus BME Vegyipari Műveletek Tanszék Napjainkban a szuperkritikus extrakciót egyre szélesebb körben alkalmazzák, a biológiailag aktív molekulák szuperkritikus extrakciója azonban egy teljesen új kutatási terület. Tudományos diákköri munkánk során fehérjék extrakcióját vizsgáltuk szuperkritikus szén-dioxid oldószer alkalmazásával. A vizes oldatból a fluid fázisba történő fehérje extrakcióhoz megfelelő funkciós csoporttal rendelkező felületaktív anyagokat használtunk. Kísérleteinkben humán szérum albumin és mioglobin extrakcióját nagynyomású fázisegyensúlymérő készülékben vizsgáltuk, 37 °C-os hőmérsékleten, de különböző nyomáson (100 bar, 200 bar, 300, bar). Az előkísérletekben kialakított mérési módszert a kísérletek előrehaladtával az aktuálisan felmerülő újabb és újabb problémák megoldása során folyamatosan változtattuk a fehérjekicsapódás és az extrahálhatóság növekedése érdekében. Munkának során a fehérjeoldatot és a felület aktív anyagot különböző módon hoztunk kölcsönhatásba, vizsgálva többek között az extrakciós idő, nyomás és a kiindulási puffer pH hatását is. Kísérleteink során azt tapasztaltuk, hogy bár alacsony hatásfokkal, de bizonyos detergensek alkalmazásával mindkét fehérje extrahálható szuperkritikus szén-dioxiddal. A hatékony fehérje extrakció megvalósításához azonban további vizsgálatok szükségesek.


Gázturbina üzemanyag-ellátó részegységének statisztikai vizsgálata Sági Kiss Virág, V. évf. Témavezetők: Dr. Kemény Sándor egyetemi tanár BME Vegyipari Műveletek Tanszék Lencsés Gergő termelési igazgató GE Hungary Zrt. Energy Divízió A GE Hungary Rt. Energy divíziója Veresegyházon gázturbina-alkatrészek összeszerelésével és javításával foglalkozik. Az üzemanyagellátó egység áramlási tulajdonságai nagyban befolyásolják a turbina élettartamát, kiemelt szerepük van a javítási folyamatban. Alapvető követelmény, hogy az üzemanyag-fúvókák áramlási jellemzői minél közelebb essenek egymáshoz. Munkám elsődleges célja az üzemanyag-fúvóka áramlásmérési adatainak statisztikai vizsgálata volt, ennek alapján kísérletet tettem egy olyan „mágikus” függvény keresésére, mellyel az alkatrészek effektív területéből pontosan meg lehet határozni az összeszerelt egység effektív területét. A technológia megismerése után munkámat a rendelkezésre álló adatok összegyűjtésével kezdtem. Elvégeztem a mérőberendezés képességvizsgálatát (Gauge R&R), és arra jutottam, hogy a gázfúvókák mérése ismételhető és reprodukálható, míg a zárófedelek mérése ismételhető, de nem jól reprodukálható. A függvény keresése során összefüggést akartam találni az összeszerelt egység járatainak effektív területe és az alkatrészek effektív területei között. Melléktermékként, az adatok elemzésével megállapítottam, hogy két különböző típusú összeszerelt egység szerepelt a vizsgálatban. A függvényépítés során szerzett fontosabb tapasztalat, hogy akármilyen képletet használok, az illesztett egyenes jósága meg sem közelíti azt, amikor csak a zárófedél effektív értékeire illesztem az egyenest. Ezek alapján feltételezhetjük, hogy a gázfúvókák nem befolyásolják az összeszerelt egység effektív területét. További vizsgálatokat végeztem többváltozós lineáris regresszióval (best subset módszer). A kép nem volt elég világos, ezért további adatokat gyűjtöttem. Ezek teljesebb feldolgozásával arra jutottam, hogy az összeszerelt egység premix 4-es járatának effektív területére csak a zárófedél premix 4-es járatának effektív területe van hatással a gyártás során keletkezett körülmények között.


Cellulóz-acetát külső és belső lágyítása ε-kaprolaktonnal Számel György, V. évf. Témavezető: Dr. Pukánszky Béla tanszékvezető egyetemi tanár BME Műanyag- és Gumiipari Tanszék Konzulens: Klébert Szilvia doktoráns BME Műanyag- és Gumiipari Tanszék Biológiailag lebomló műanyagokra elsősorban a csomagolóiparban, a mezőgazdaságban, valamint a gyógyászatban van nagy igény. A természetes polimerek – például a keményítő és a cellulóz – ideális alapanyagai lehetnének ezeknek a műanyagoknak, mivel amellett, hogy teljesen lebomlanak, még megújuló nyersanyagforrásokon is alapulnak. A természetben a legnagyobb mennyiségben előforduló bioszintetikus polimer a cellulóz, azonban műanyagipari elterjedését rossz feldolgozhatósága korlátozza. Tulajdonságai származékképzéssel javíthatók, és így alkalmas lehet biodegradálható polimerként történő felhasználásra. Kereskedelmi szempontból a legjelentősebb cellulózszármazék a cellulózacetát. A cellulóz-acetát biopolimerként való felhasználásának két akadálya van. Egyrészt magas üvegesedési hőmérséklete miatt a feldolgozhatóság javítása érdekében a cellulózacetátot lágyítani kell. Szokványos lágyítói azonban gyakran kimigrálnak, veszélyeztetve ezzel a környezetet és az emberi egészséget. A kivérzés belső, más néven reaktív lágyítással, azaz a lágyítószer és a cellulóz-acetát között kémiai kötést létesítve elkerülhető. Másrészt a magas helyettesítési fokú cellulóz-acetát biodegradációja lassú. Más biológiailag lebomló polimerrel keverve, vagy kopolimerizálva a cellulóz-acetátot a degradáció feltehetőleg gyorsítható. Alifás poliészter láncokat ojtva a cellulóz-acetátra, könnyebben feldolgozható és gyorsabban lebomló kopolimerek állíthatók elő. Az alifás poliészterek közül napjainkban a poli(ε-kaprolakton) a legelterjedtebb, mely annak ellenére, hogy szintetikus, biokompatibilis és tökéletesen lebomló. Sajnos, sok más alifás poliészterhez hasonlóan mechanikai tulajdonságai rosszak, olvadáspontja pedig túl alacsony, ami számos felhasználási területen megakadályozza elterjedését. Ezek a hátrányai más polimerrel történő fizikai, vagy kémiai módosítással kiküszöbölhetők. Olcsó bioszintetikus polimerrel módosítva a poli(εkaprolakton)-t még a kaprolakton monomer magas ára is kompenzálható. Munkám során cellulóz-acetát-poli(ε-kaprolakton) ojtott kopolimereket készítettem, a reakciókörülményeknek (reakcióidő, reakcióhőmérséklet és lágyító mennyisége) a keletkező termékek szerkezetére és tulajdonságaira gyakorolt hatását vizsgáltam. A külső lágyítás elkerülése érdekében a reakciókörülmények optimalizálásával a lehető legnagyobb mértékű ojtást kívántam elérni.


Szilárd gyógyszerkészítmények nedvességzáró felületmódosítása Nagy Zsombor, ELTE TTK Vegyész V. évf. Témavezető: Dr. Marosi György egyetemi tanár BME Szerves Kémiai Technológia Tanszék Konzulens: Dr. Fekete Pál egyetemi docens BME Szerves Kémiai Technológia Tanszék A gyógyszertablettákat napjainkban egyre gyakrabban látják el filmbevonattal. Vízre érzékeny hatóanyagot tartalmazó tabletta magok esetén jelentős stabilitásnövekedést érhetünk el, ha a filmbevonat lassítja, illetve gátolja a mag nedvességfelvételét. Erre a célra újfajta, nanoszerkezetű nedvességzáró bevonatot fejlesztettünk ki más területen már alkalmazott és bevált bevonóanyag ill. rétegszilikátok alkalmazásával. Az általunk használt montmorillonit 1 nm vastagságú lemezein keresztül a diffúzió gátolt, ezáltal csökkenthető a film nedvességáteresztése. A kereskedelmi forgalomban kapható különböző bázisú nem nedvességzáró filmbevonó polimereket montmorillonittal (Veegum® HS) adalékoltuk, és ezeket hasonlítottuk a piacon már megjelent nedvességzáró filmbevonatokkal. Vizsgáltuk a szabad filmek és filmtabletták vízfelvételét, a diszperziók száradási tulajdonságait (AR 2000 típusú reométerrel), valamint a filmtabletták szétesését (Erweka készülékkel). Az új nanokompozit szerkezetét pásztázó elektronmikroszkóppal (SEM) határoztuk meg. A bevonat szerkezetének lokális kémiai jellemzése Raman mikroszkóppal történt. A vizsgálatok alapján megállapítottuk, hogy a nanokompozit típusú bevonóanyag jó nedvességzáró filmet képez, szétesése megfelelő és az iparban várhatóan jól alkalmazható.


Szerkezet-tulajdonság összefüggések poliéter bázisú poliuretán elasztomerekben Szőke Imre, V. évf. Témavezető: Dr. Pukánszky Béla tanszékvezető egyetemi tanár BME Műanyag- és Gumiipari Tanszék Konzulensek: Bagdi Kristóf doktoráns BME Műanyag- és Gumiipari Tanszék ifj. Pukánszky Béla doktoráns BME Műanyag- és Gumiipari Tanszék Az artériákon előforduló aneurizmák (verőértágulatok) túlnyomó része érfejlődési rendellenesség következtében alakul ki. Az erek fala ezeken a helyeken meggyengül, ami az aneurizma megrepedéséhez, és vérzés kialakulásához vezethet. Különösen az agyi ereken keletkező aneurizmák veszélyesek, ugyanis ezek vérzését a betegek közel 50 %-a nem éli túl, és még szerencsés lefolyás esetén is nagyon nagy a maradandó agyi károsodások kialakulásának veszélye. Az aneurizmák kezelése csak műtéti úton lehetséges. A műtétekhez egyre gyakrabban alkalmaznak éren belüli technikát, mely a sebészeti eljárásokhoz képest kedvezőbb indikációkkal rendelkezik. A különböző embolizáló rendszert használó módszerek közül a legújabb a polimer alapú anyagot felhasználó eljárás. A Tudományos Diákkörben végzett munkámmal a tanszéken folyó lineáris poliuretán (PUR) elasztomer alapú embolizáló anyag fejlesztésébe kapcsolódtam be. Munkám során különböző összetételű PUR elasztomereket szintetizáltam, és vizsgáltam ezek szerkezetét, tulajdonságait, valamint az ezek között fellelhető összefüggéseket. Kutatómunkám fő célja különböző láncvégi csoportok kialakítása volt eltérő összetételű poliuretán láncokon, amitől azt reméltük, hogy jelentősen befolyásolni fogja a polimerek tulajdonságait, különös tekintettel oldhatóságra, ami az embolizáló anyagként való felhasználás talán legfontosabb kritériuma. Eredményeink azt mutatták, hogy – feltételezéseinknek megfelelően – a tulajdonságokat jelentősen befolyásolja az összetétel és a láncvégi csoportok minősége. A minták mechanikai tulajdonságai széles tartományban változtathatók az összetétellel. Az egyes minták átlátszósága jelentősen különbözik egymástól, ami igen eltérő szupermolekuláris szerkezetek létrejöttére utal. A dimetil-szulfoxidban végzett kísérletek azt mutatták, hogy az oldhatóságot mind az összetétel, mind a láncvégi csoportok jelentősen befolyásolják. A jól oldhatók mellett voltak olyan mintáink, amelyeket az oldószer csak duzzasztott, amit feltételezésünk szerint kismértékű térhálósodás, vagy a láncok közötti erős kölcsönhatás okoz. Az általunk készített minták tulajdonságait egy a klinikai kísérletekben már bevált és kedvező tulajdonságokkal rendelkező referenciaanyag hasonló tulajdonságaival is összehasonlítottuk. Egyes tulajdonságok esetén jó egyezést találtunk, míg más tulajdonságokat még javítani kell, hogy az anyag megfeleljen a klinikai felhasználás összes kritériumának.


Kísérletek 2-izo-2-azacefémekhez vezető intermedierek előállítására Kupai József, V. évf. Témavezető: Dr. Nyitrai József egyetemi tanár BME Szerves Kémia Tanszék Munkám során a BME Szerves Kémia Tanszéken az antibiotikumok egyik legfontosabb családjának, a ß-laktámoknak szintézisútjait tanulmányoztam. Célom egy várhatóan ß-laktamázgátló tulajdonsággal rendelkező 2-izo-2-azacefém vázú vegyülethez (61) vezető intermedierek előállítása volt. Bn N N O

61 COOBn

2-Izo-2-azacefémekhez vezető kulcsintermedierek (pl. 71) szintézisét sikerült megvalósítani dimetilmalonátból kiindulva. Az első kísérletben, a gyűrűzárásnál 2-izo-oxacefém (59) képződött, ezért 53 enol hidroxilcsoportját mezilátra (60) cseréltem. A dimezilátot benzil-aminnal reagáltattam, azonban az így képződött termékekből nem sikerült belső nukleofil szubsztitúcióval bezárni a gyűrűt. OMs N O

O

BnNH2, CHCl3

OH

reflux T

N O

53

59 48,3% COOBn

BnOOC

A második próbálkozásomnál a mezilát → amin cserét a szintézisút elején hajtottam végre. Egy modellkísérletben bebizonyítottam, hogy ki lehet alakítani az N-acetil-N-benzil csoport mellett a gyűrűzáráshoz szükséges enolt (71). Az acetilcsoportot könnyen eltávolítható védőcsoportra cserélve, a kívánt 61 2-izo-2-azacefémvázat is ki lehet alakítani. Bn N NH O

N

Et3N, r.t. 2) SOCl2,Py, -25°C 3) Zn, HOAc, 4 °C

Ac

Bn

1)benzil-2,3-dioxobutirát

Ac

N O

70

BnOOC OMs

O

MsCl,Et3N OH

N 53

OMs

CH2Cl2,r.t. O

N 60

BnOOC

OH

71 17%

Bn N

BnNH2,NaH

OMs

N

DMSO,r.t.

nem megy végbe

O 61

BnOOC 80%

COOBn

A második próbálkozásomnál a mezilát → amin cserét a szintézisút elején hajtottam végre. Egy modellkísérletben bebizonyítottam, hogy ki lehet alakítani az N-acetil-N-benzil csoport mellett a gyűrűzáráshoz szükséges enolt (71). Az acetilcsoportot könnyen eltávolítható védőcsoportra cserélve, a kívánt 61 2-izo-2-azacefémvázat is ki lehet alakítani. Bn N NH O

70

Ac

Bn

1)benzil-2,3-dioxobutirát Et3N, r.t. 2) SOCl2,Py, -25°C 3) Zn, HOAc, 4 °C

N Ac

N O

71 BnOOC

17%

OH


γ-Keto foszfonátok és foszfin-oxidok előállítása foszfa-Michael reakcióval Takács Daniella, V. évf. Témavezető: Dr. Keglevich György tanszékvezető egyetemi tanár BME Szerves Kémiai Technológia Tanszék Konzulens: Schindler József tudományos segédmunkatárs BME Szerves Kémiai Technológia Tanszék A közelmúltban, a kutatócsoport tagjai – új katalizátorokban alkalmazható Pligandumok ill. azok prekurzorainak hozzáférhetővé tétele céljából - a 3-as helyzetben Pfunkciót tartalmazó 1,2,3,6-tetrahidrofoszfinin-oxidokat állítottak elő >P(O)H reagensek 1,2-dihidrofoszfinin-oxidokra történő addíciójával, amikoris a reakcióképes >P(O)− aniont trimetilalumíniummal képezték.1 Felvetődött a kérdés, hogy lehetséges-e egyszerűbb körülmények között is megvalósítani a reakciót. Célul tűztük ki, hogy egyszerű modellvegyületeken, pl. metilvinilketon és dietilfoszfit ill. gyűrűs foszfitok alkalmazásával tanulmányozzam a foszfa-Michael reakciót és felderítsem, hogy megvalósítható-e más, praktikusabb reakciókörülmények között. Megpróbáltuk a metilvinilketon és a >P(O)H-csoportot tartalmazó vegyületek reakcióját nátrium-alkoholát/alkohol rendszerben lejátszatni. Megkíséreltük továbbá fázistranszfer körülmények között vizes nátrium-hidroxidot alkalmazva, valamint diazabicikloundekén jelenlétében illetve mikrohullámú körülmények között is megvalósítani a reakciót.2 A kapott eredmények birtokában a minél nagyobb termelés és tisztaság elérése céljából optimalizáltuk a foszfa-Michael reakciót. Az optimális reakciókörülmények meghatározása után kísérleteket végeztünk gyűrűs foszfitokkal is. Arra a következtetésre jutottunk, hogy mind a mikrohullámú besugárzás, mind a diazabicikloundekén alkalmazása eredményesnek bizonyult, de a leghatékonyabbnak az utóbbi eljárást találtuk.

Irodalom: 1. Keglevich, Gy.; Sipos, M.; Imre, T.; Ludányi, K.; Szieberth, D.; Tőke, L.: Tetrahedron 2004, 60, 6619. 2. Keglevich, Gy.; Sipos, M.; Takács D., Greiner I.; Heteroatom Chemistry, 2006, 17, nyomdában.


Kísérletek az ibofillidinváz felépítésére. A (±)-18-hidroxi-20-epiibofillidin első szintézise Horváth Dániel Vajk, V. évf. Témavezető: Dr. Kalaus György tudományos tanácsadó BME Szerves Kémia Tanszék Konzulens: Tóth Flórián doktoráns BME Szerves Kémia Tanszék A Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Szerves Kémia Tanszékén működő Alkaloidkémiai Kutatócsoportban új, konvergens szintézisstratégiát dolgoztak ki az aszpidoszpermán- és a Ψ-aszpidoszpermánvázas alkaloidok felépítésére. Eljárásukban egy alkalmasan kiépített triptamin-származékot, mint közös kiindulási anyagot, reagáltattak megfelelően kialakított aldehidekkel, vagy aldehid ekvivalensekkel, melynek eredményeként olyan tetraciklusos észterekhez jutottak el, melyekből néhány lépésben előállíthatók a célvegyületek. Erre a stratégiára építve célul tűztük ki a 18-hidroxi-20-epiibofillidin (1) előállításának a megvalósítását. H 5

N 9

C

6

H 14

12

H 17

13

N H

18

D

E

B 2

11

OH

15

7

A

20

3

8

10

19

4

16

1

1

COOCH3

A konvergens szintézis kulcsmolekulájaként választott Nb-benzil-triptaminszármazékot egy alkalmasan kiépített aldehiddel reagáltattuk. A reakcióelegyből egy termék különíthető el, mely a várt D-szeko-Ψ-aszpidoszpermánvázas molekulának bizonyult. Követve a Kutatócsoportunkban kidolgozott stratégiát, az ibofillidinváz D-gyűrűjét hidrogenolízis utáni teljes epimerizációt követő intramolekuláris alkilezéssel alakítottuk ki. Végül a D-gyűrűn lévő észter-csoport regioszelektív redukciójával jutottunk el a célként megjelölt alkaloid, a 18-hidroxi-20-epiibofillidin (1) racemátjához.


Fotokrom kalix[4](azakorona)éter ionoforok előállítása és spektrofotometriás vizsgálata Kerekes Péter Gergő, V. évf. Témavezetők: Dr. Grün Alajos egyetemi adjunktus BME Szerves Kémiai Technológia Tanszék Dr. Bitter István egyetemi tanár BME Szerves Kémiai Technológia Tanszék Tudományos diákköri munkám során fotokrom kalix[4](azakorona)éter ionoforok előállításával, és komplexképzésük UV-VIS spektroszkópiával történő tanulmányozásával foglalkoztam. Az általam tanulmányozott színtelen spiropirán csoport UV besugárzás, vagy komplexképződés hatására, sötétben reverzibilisen átalakul a színes merocianin formává. Me

Me

Me

Me

hv1 N O

NO2

NO2

hv2

N

Me

O

Me

Ezt a fotokrom csoportot építettem be a kónikus és 1,3-alternáló konformációjú kalixazakorona alapvázba. Az ionok jelenlétében végzett spektrofotometriás vizsgálatokból megállapítottuk, hogy míg az alkálifém ionok nem váltottak ki jelentősebb izomerizációt, addig az alkáliföldfém ionok hatására új, a merocianin formára jellemző elnyelési maximumok jelentek meg a spektrumban. Meghatároztam a színesedési folyamatok kinetikai állandóit. Átmeneti- és nehézfémekkel (Zn2+, Cu2+, Pb2+, Ag+) végzett méréseink során azt tapasztaltuk, hogy ezek az ionok is nagymértékben befolyásolták a spektrumot. A méréseim alapján a kónikus konformációjú molekulák (1a-c) általában nagyobb izomerizációt mutattak, mint az 1,3-alternáló (2a,c) konformációjúak. Me

N O

NO2

(

Me

)

)

( O

n

O

OPr

O

N

PrO

m

N

(

n

OPr O

n

PrO

O

(

O

O

O

N

Me Me (

Me

O (

NO2 But

But But

But

1a-c (n,m=1,2)

2a (n=1) 2c (n=2)

Me


Pirrolidin származékok oxidációja N-bróm-szukcinimiddel Váradi Linda, IV. évf. Témavezető: Dr. Nyerges Miklós tudományos főmunkatárs MTA-BME Szerves Kémiai Technológiai Tanszéki Kutatócsoport Számos módszer létezik pirrol-származékok előállítására, beleértve az azometin-ilidek alkinekre történő cikloaddícióját, majd az azt követő aromatizálást is, de a pirrolok pirrolidinekből, dehidrogénezéssel történő előállítását ritkán alkalmazzák, tekintettel általános eljárások hiányára ill. a rendszerint szükséges erélyes körülményekre. Tudományos diákköri munkám során a Budapesti Műszaki Egyetem Szerves Kémiai Technológia Tanszékén működő akadémiai kutatócsoport munkájába bekapcsolódva azt vizsgáltam, hogy különféle pirrolidin származékok miként alakíthatóak át pirrolokká vagy a pirrolidin más oxidált formáivá. Munkám első felébem benzopirano[3,4-c]pirrolidinek NBS-el való oxidációját tanulmányoztam, ezekben a reakciókban benzopirano[3,4-c]pirrolidin-1,3-dionok keletkeztek egyetlen termékként. CH3

O

CH3

N

N

H

O

NBS

NO2

O

O

R2

R3

R2

R3

R1

R1

Diákköri munkám második felében ugyanezt az oxidációs eljárást próbáltam ki pirrolo[2,1a]izokinolin származékok dehidrogénezésére. MeO

MeO MeO

N

EWG

H O2N

Ar

NBS

N

MeO O2N

EWG

Ar


2-transz-Hetaril-szubsztituált ciklohexanolok enantiomerszelektív acilezése lipázokkal Frankó Pál, IV. évf. Témavezető: Dr. Poppe László egyetemi tanár BME Szerves Kémia Tanszék Vizsgálatainkat a Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Szerves Kémia Tanszékén végeztük, és ennek tárgyaként ciklohexénoxid és lítiált heterociklusok kapcsolásából származó transz-ciklohexanol származékok enantiomerszelektív enzimatikus acilezését tanulmányoztuk. Az 1. ábrán vázolt szintézistervnek megfelelően a heterociklikus vegyületek egyik oldalán ciklohexanollal szubsztituált racém vegyületek közül a rac-2-transz(furán-2-il)ciklohexanolt (rac-2a) valamint a rac-2-transz-(tiofén-2-il)ciklo-hexanolt (rac-2b) állítottuk elő. Furánból kiindulva az alkilezési eljárást javítottuk, míg a tiofénből kiinduló szintézist mi végeztük el elsőként. A racém transz-alkoholok (rac-2a,b) enantiomerszelektív acilezését vizsgáltuk kereskedelmi és saját készítésű (Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Szerves Kémia Tanszék) lipáz enzimek jelenlétében. Az elért konverzió és enantiomerszelektivitás szempontjából legmegfelelőbb enzimmel preparatív léptékben is végrehajtottuk a szelektív acilezést. Az enzimatikus kinetikus reszolválás során igen magas (ee > 98%) enantiomertisztasággal sikerült előállítani az alkoholok mindkét enantiomerjét, így a szintézistervnek megfelelően ezek a reakciók lehetővé teszik további enantiomertiszta diszubsztituált heterociklusokat tartalmazó transz-ciklohexanol származékok előállítását. Az előállított enantiomertiszta anyagok abszolút konfigurációját enzimen belüli molekula mechanikai számításokkal határoztuk meg. A számításokat egy esetben, a rac-2-transz-(furán2-il)ciklohexanol (rac-2a) Candida antarctica lipáz B enzimmel (kereskedelmi nevén Novozym 435) végzett enantioszelektív acilezési reakciójának kapcsán végeztük el, a tiofénből nyert enantiomertiszta anyagok abszolút konfigurációját az ezzel párhuzamba állítható szoros analógia alapján valószínűsítettük. A reakciókat királis állófázisokon végzett gázkromatográfiás módszerrel követtük nyomon és ugyancsak ezzel a módszerrel határoztuk meg a termékek enantiomertisztaságát is. A preparatív léptékben előállított termékeket NMR vizsgálatokkal azonosítottuk, az optikailag aktív anyagokat optikai forgatóképességükkel is jellemeztük. Az (R,R)-3a, (S,S)-2b és (R,R)3b forgatási adatait mi irjuk le először.


Optikailag aktív 1-(2-trifluormetilfenil)pirrol származékok szintézise Mátravölgyi Béla, V. évf. Témavezető: Dr. Faigl Ferenc egyetemi tanár BME Szerves Kémiai Technológia Tanszék A BME Szerves Kémiai Technológia Tanszékén működő kutatócsoportban már több éve folynak új arilpirrol származékok szintézisét és tulajdonságaik vizsgálatát célzó kutatások. Feladatom optikailag aktív 1-(2-trifluormetilfenil)pirrol származékok előállításának vizsgálata volt. Célom volt modellvegyületem (1) optikai izomereinek a korábbinál nagyobb hatékonysággal történő előállítására egy új eljárás kidolgozása, a tiszta enantiomerek karboxil-funkcióinak szelektív átalakításával új származékok szintézise és bizonyos származékok redukciós vizsgálatánál korábban tapasztalt defluorozódási mellékreakció elkerülésével a célvegyületek (2) előállítása.

N F3C

COOH COOH

(±)-1

N F3C

COOH COOH

(+)-1

N F3C

R1 R2

(+)-2

Kísérleteim során a racém, atropizomer vegyületre (1) a korábbinál egy négyszer hatékonyabb rezolválási módszert sikerült kidolgoznom, ami igen nagy előnyt jelent a további optikailag aktív származékok szintézise szempontjából. Különböző félsav-félészter (R1-R2, 2), félamid-félészter, félamid-félalkohol, félaminfélalkohol és félamid-félamin típusú vegyületeket állítottam elő. A félamid-félalkohol típusú vegyületek szintézisét részletesen vizsgáltam, és kidolgoztam jó termeléssel történő előállításukat, melléktermékek képződésének minimalizálása mellett. A félamin-félalkohol típusú vegyületek szintézisekor erélyes redukálószer alkalmazása esetén fellépő dehalogéneződési mellékreakciót sikerült elkerülnöm, és egy másik redukálószer alkalmazásával a származékokat jó termeléssel sikerült előállítanom. Az előállított vegyületek egyes csoportjai bizonyos reakciókban aszimmetrikus indukcióval rendelkezhetnek, és ezáltal a C1-szimmetriájú katalizátor ligandumok valamint organokatalizátorok egy új csoportját képviselhetik.


Pirrolo[2,1-a]izokinolin származékok előállítása azometin-ilidek 1,5elektrociklizációjával Nedves Andrea, V. évf. Témavezető: Dr. Nyerges Miklós tudományos főmunkatárs MTA-BME Szerves Kémiai Technológia Tanszéki Kutatócsoport Konzulens: Tóth Judit doktoráns BME Szerves Kémiai Technológia Tanszék A dihidroizokinolin sókból származó azometin-ilidek cikloaddíciós reakcióit régóta tanulmányozzák a Budapesti Műszaki Egyetem Szerves Kémiai Technológiai Tanszéken működő Akadémiai kutatócsoportban. A vizsgálatok folytatásaként felhasználták ezt az azometin-ilid előállítási módszert kiterjedt konjugációt tartalmazó dipólok elektrociklizációs reakciónak tanulmányozására is. Tudományos Diákkör munkám során feladatomul kaptam, hogy a sztilbénsavakból elkészíthető izokinolin származékokat felhasználva új izokinolinnal anellált benzazepin származékokat állítsak elő.

MeO

MeO

MeO Br

N

MeO

R

i

N

MeO

R1

?

R

MeO

N H

R H

R1

R1

G

G

G

Az előállított kvaterner sókból trietil-amin bázis felhasználásával állítottam elő az azometin-ilideket, de ezek mindegyike kivétel nélkül az eredetileg várt 1,7-elektrociklizációs reakció helyett 1,5-elektrociklizáció útján stabilizálódott. MeO

MeO

MeO

Br N

MeO

R6

N

MeO

R6

N

MeO

R6

R3

R1 R2

R5

R4

R5 R1

R2

R4

R3

R1

R5 R2

R3 R4

A módszer segítségével 14 új pirrolo[2,1-a]izokinolin származékot sikerült előállítani, kivétel nélkül jó termeléssel. A kidolgozott új eljárás módszer lehetőséget biztosít arra, hogy alkalmasan megválasztott szubsztituenseket tartalmazó kiindulási anyagok esetén gyakorlatilag bármelyik pentaciklusos Lamellarin származék felépíthető legyen segítségével.

TUDOMÁNYOS DIÁKKÖRI KONFERENCIA

Recommend Documents