2010. évi zárójelentés OTKA K Vezető kutató: Dr. Deli József RÉSZLETES SZAKMAI ZÁRÓJELENTÉS

Hasonló dokumentumok
Zárójelentés a PD OTKA pályázathoz

VÍZOLDHATÓ KAROTINOIDOK ÉS KAROTINOID DENDRIMEREK ELŐÁLLÍTÁSA

Dr. Deli József előadás jegyzéke

(témavezető: Dr. Molnár Péter egyetemi tanár, az MTA, a kémiai tudomány doktora) 2009-ben elért tudományos eredmények:

KAROTINOIDOK MEGHATÁROZÁSA BIOLÓGIAI MINTÁKBÓL HPLC MÓDSZERREL

ZÁRÓJELENTÉS. OAc. COOMe. N Br

KAROTINOIDOK MEGHATÁROZÁSA BIOLÓGIAI MINTÁKBÓL HPLC MÓDSZERREL

II. Szintézis és biológiai vizsgálatok

2005. évi OTKA zárójelentés: T Vezető kutató: Dr. Deli József RÉSZLETES SZAKMAI ZÁRÓJELENTÉS

Szakmai önéletrajz. Nyelvvizsga: Angol orvosi szaknyelv középfok (Bizonyítvány száma: D A 794/1997), orosz alapfok.

Bevezetés a biokémiába fogorvostan hallgatóknak Munkafüzet 4. hét

Prof. Dr. Molnár Péter közleményjegyzéke. List of publications

3. Mocsári gólyahír (Caltha palustris) sziromleveleiből 3 -epiluteint izoláltunk és spektroszkópiai módszerekkel (UV/VIS,

SZAK: KÉMIA Általános és szervetlen kémia 1. A periódusos rendszer 14. csoportja. a) Írják le a csoport nemfémes elemeinek az elektronkonfigurációit

1. feladat. Versenyző rajtszáma:

Szerves Kémiai Problémamegoldó Verseny

A cukrok szerkezetkémiája

Szerves Kémiai Problémamegoldó Verseny

Szerves Kémiai Problémamegoldó Verseny

Név: Pontszám: / 3 pont. 1. feladat Adja meg a hiányzó vegyületek szerkezeti képletét!

Zárójelentés a Sonogashira reakció vizsgálata című 48657sz. OTKA Posztdoktori pályázathoz. Novák Zoltán, PhD.

Vezető kutató: Farkas Viktor OTKA azonosító: típus: PD

Versenyző rajtszáma: 1. feladat

Név: Pontszám: 1. feladat (3 pont) Írjon példát olyan aminosav-párokra, amelyek részt vehetnek a következő kölcsönhatásokban

Baranyáné Dr. Ganzler Katalin Osztályvezető

VÍZOLDHATÓ KAROTINOIDOK ÉS KAROTINOID DENDRIMEREK ELŐÁLLÍTÁSA

Fluorozott ruténium tartalmú katalizátorok előállítása és alkalmazása transzfer-hidrogénezési reakciókban

Véralvadásgátló hatású pentaszacharidszulfonsav származék szintézise

HORDOZÓS KATALIZÁTOROK VIZSGÁLATA SZERVES KÉMIAI REAKCIÓKBAN

1. változat. 4. Jelöld meg azt az oxidot, melynek megfelelője a vas(iii)-hidroxid! A FeO; Б Fe 2 O 3 ; В OF 2 ; Г Fe 3 O 4.

Karotinoidok és szteroidok

Szteroid gyógyszeranyagok tisztaságvizsgálata kromatográfiás technikákkal

SZABADALMI IGÉNYPONTOK. képlettel rendelkezik:

Elválasztástechnikai és bioinformatikai kutatások. Dr. Harangi János DE, TTK, Biokémiai Tanszék

2018/2019. tanévi Országos Középiskolai Tanulmányi Verseny második forduló KÉMIA. I. KATEGÓRIA Javítási-értékelési útmutató

Fémorganikus kémia 1

Természetes színezékek

1. feladat. Versenyző rajtszáma: Mely vegyületek aromásak az alábbiak közül?

CHO CH 2 H 2 H HO H H O H OH OH OH H

Hús és hústermék, mint funkcionális élelmiszer

GALAKTURONSAV SZEPARÁCIÓJA ELEKTRODIALÍZISSEL

KUTATÁSI TÉMA SZAKMAI ZÁRÓJELENTÉSE

OTKA Nyilvántartási szám: T ZÁRÓJELENTÉS

szerotonin idegi mûködésben szerpet játszó vegyület

Szemináriumi feladatok (alap) I. félév

Gyógyszertudományok Doktori Iskola D92. Iskolavezető: Dr. Barthó Loránd

Tienamicin-analóg 2-izoxacefémvázas vegyületek sztereoszelektív szintézise

Szabó Andrea. Ph.D. értekezés tézisei. Témavezető: Dr. Petneházy Imre Konzulens: Dr. Jászay M. Zsuzsa

AMINOKARBONILEZÉS ALKALMAZÁSA ÚJ SZTERÁNVÁZAS VEGYÜLETEK SZINTÉZISÉBEN

VILÁGÍTÓ GYÓGYHATÁSÚ ALKALOIDOK

Zöld Kémiai Laboratóriumi Gyakorlatok. Mikrohullámú szintézis: 5,10,15,20 tetrafenilporfirin előállítása

Biszfoszfonát alapú gyógyszerhatóanyagok racionális szintézise

1. A savasság változása a vegetációs időszak alatt és a száradás során

Szerves Kémia II. Dr. Patonay Tamás egyetemi tanár E 405 Tel:

Vukics Krisztina. Nitronvegyületek alkalmazása. a gyógyszerkémiai kutatásban és fejlesztésben. Ph.D. értekezés tézisei. Témavezető: Dr.

C-Glikozil- és glikozilamino-heterociklusok szintézise

Gabonacsíra- és amarant fehérjék funkcionális jellemzése modell és komplex rendszerekben

Adatgyűjtés, mérési alapok, a környezetgazdálkodás fontosabb műszerei

Biológiailag aktív cukor szulfátészterek analógjainak, cukorszulfonátoknak és cukor-metilén-szulfonátoknak szintézise.

C-GLIKOZIL HETEROCIKLUSOK ELŐÁLLÍTÁSA GLIKOGÉN FOSZFORILÁZ GÁTLÁSÁRA. Kun Sándor. Témavezető: Dr. Somsák László

KARBONSAV-SZÁRMAZÉKOK

4. változat. 2. Jelöld meg azt a részecskét, amely megőrzi az anyag összes kémiai tulajdonságait! A molekula; Б atom; В gyök; Г ion.

Szemináriumi feladatok (alap) I. félév

ETÁN ÉS PROPÁN ÁTALAKÍTÁSA HORDOZÓS PLATINAFÉM- ÉS RÉNIUM- KATALIZÁTOROKON

Új oxo-hidas vas(iii)komplexeket állítottunk elő az 1,4-di-(2 -piridil)aminoftalazin (1, PAP) ligandum felhasználásával. 1; PAP

Új típusú csillag kopolimerek előállítása és funkcionalizálása. Doktori értekezés tézisei. Szanka Amália

A citoplazmában előforduló glikoprotein pentaszacharid szénhidrátrészének szintézise doktori (PhD) értekezés tézisei

TRIPSZIN TISZTÍTÁSA AFFINITÁS KROMATOGRÁFIA SEGÍTSÉGÉVEL

Antibakteriális hatóanyagot tartalmazó kapszulák előállítása, jellemzése és textilipari alkalmazása. Nagy Edit Témavezető: Dr.

A nagyhatékonyságú-folyadékkromatográfia alkalmazása szénhidrátkémiai és szénhidrát-biokémiai kutatásokban. doktori (PhD) értekezés tézisei

Multidrog rezisztens tumorsejtek szelektív eliminálására képes vegyületek azonosítása és in vitro vizsgálata

Platina alapú kétfémes katalizátorok jellemzése

Az egyensúly. Általános Kémia: Az egyensúly Slide 1 of 27

Összefoglalók Kémia BSc 2012/2013 I. félév

Szerves kémiai szintézismódszerek

6. változat. 3. Jelöld meg a nem molekuláris szerkezetű anyagot! A SO 2 ; Б C 6 H 12 O 6 ; В NaBr; Г CO 2.

EURÓPAI PARLAMENT. Ülésdokumentum

BIOGÉN ELEMEK MÁSODLAGOS BIOGÉN ELEMEK (> 0,005 %)

Oligoszacharid-fehérje konjugátumok elöállítása OTKA ny.sz.: 35128

I. Szerves savak és bázisok reszolválása

Fémorganikus vegyületek

H H 2. ábra: A diazometán kötésszerkezete σ-kötések: fekete; π z -kötés: kék, π y -kötés: piros sp-hibrid magányos elektronpár: rózsaszín

MDOSZ. Dietetikai kisokos. Az antioxidánsok. Készítette: a Magyar Dietetikusok Országos Szövetsége 2013

KÉMIA ÍRÁSBELI ÉRETTSÉGI FELVÉTELI FELADATOK 2004.

DOKTORI (PHD) ÉRTEKEZÉS TÉZISEI SZAFNER GÁBOR

1. feladat (3 pont) Írjon példát olyan aminosav-párokra, amelyek részt vehetnek a következő kölcsönhatásokban

PANNON EGYETEM. 2,3-DIHIDRO-2,2,2-TRIFENIL-FENANTRO-[9,10-d]-1,3,2λ 5 -OXAZAFOSZFOL KIALAKULÁSA ÉS REAKCIÓJA SZÉN-DIOXIDDAL ÉS DIOXIGÉNNEL

AMPA receptorra ható vegyületek és prekurzoraik szintézise

KÉMIA ÍRÁSBELI ÉRETTSÉGI-FELVÉTELI FELADATOK 2003.

Bevezetés a biokémiába fogorvostan hallgatóknak

A másodlagos biogén elemek a szerves vegyületekben kb. 1-2 %-ban jelen lévő elemek. Mint pl.: P, S, Fe, Mg, Na, K, Ca, Cl.

A búza (Triticum aestivum L.) glutamin szintetáz enzim viselkedése abiotikus stresszfolyamatok (a szárazság- és az alumíniumstressz) során

Helyettesített Szénhidrogének

1. Bevezetés és célkit zések

Aromás: 1, 3, 5, 6, 8, 9, 10, 11, 13, (14) Az azulén (14) szemiaromás rendszert alkot, mindkét választ (aromás, nem aromás) elfogadtuk.

SZERVES KÉMIAI REAKCIÓEGYENLETEK

IX. Szénhidrátok - (Polihidroxi-aldehidek és ketonok)

Főzőpoharak. Desztillált víz. Vegyszeres kanál Üvegbot Analitikai mérleg Fűthető mágneses keverő

Országos Középiskolai Tanulmányi Verseny 2010/2011. tanév Kémia II. kategória 2. forduló Megoldások

Kromatográfia Bevezetés. Anyagszerkezet vizsgálati módszerek

Átírás:

2010. évi zárójelentés TKA K 60121 Vezető kutató: Dr. Deli József RÉSZLETES SZAKMAI ZÁRÓJELENTÉS Intézetünkben a korábbi években a karotinoid kutatás két fő irányát műveltük: a) természetes növényi forrásokból új szerkezetű karotinoidokat izoláltunk b) a természetben előforduló karotinoidok mesterséges átalakításaival foglalkoztunk. A kutatócsoport hagyományos munka területe a karotinoidok izolálása, szerkezetazonosítása, a növényi részek részletes karotinoid analízise nagy mennyiségű oldószert és adszorbenst igényel. Korábban preparatív kromatográfiás állófázisként főként kalcium-karbonátot használtunk, amely igen hatékonyan választja el még a nagyon hasonló szerkezetű karotinoidokat is. Hátránya, hogy igen kicsi a kapacitása, kb. 10 mg karotinoidkeverék elválasztása több száz gramm kalcium karbonátot és jó néhány liter oldószert igényel. Ezért módszert dolgoztunk ki a karotinoidok preparatív méretű elválasztására szilikagél oszlopon, flash-kromatográfiát alkalmazva. Piros paprika epi- és hipofázikus extraktumából ily módon β-karotint, β-kriptoxantint, kapszantint, zeaxantint, cucurbitaxantin A-t sikerült izolálnunk nagy tisztasággal. A kereskedelemben kapható nagy kapacitású szilikagél állófázisok viszont enyhén savas karakterűek, a karotinoid-kémiában nem használhatóak, mert a karotinoidok átalakulását, bomlását idézik elő. A kereskedelmi szilikagél lúgos kezelésével olyan állófázist állítottunk elő, amely megőrizte nagy kapacitását, viszont még az igen sav érzékeny karotinoid-5,6-epoxidok is változatlanok maradnak rajta. Az állófázist Silica-9 -nek neveztük el mivel, vizes oldatában a ph 9-es. Jóllehet az elválasztás hatékonysága nem vethető össze a kalcium-karbonát állófáziséval, azonban a két töltet alkalmazása jól kiegészíti egymást. A lúgos szilikagélen ugyanis nagy mennyiségű növényi extraktumot is egyszerűen, viszonylag kevés oldószer felhasználásával frakciókra választhatjuk, majd az így kapott, jóval kisebb tömegű frakciókat kalcium-karbonáton tovább tisztíthatjuk. Igazoltuk, a Silica-9 fázison mind a kis (pl. neoxantin juharlevél extraktumból), mind a nagy mennyiségben (pl. violaxantin sárga paprika extraktumból) előforduló karotinoid-epoxidok jó hozammal 80-90%-os tisztasággal elkülöníthetők anélkül, hogy furanoid átrendeződés játszódna le [1]. Az izolált epoxidok további tisztítása a hagyományos módszerrel, kalcium-karbonáton történt. Hasonló módszerrel vékonyréteglap (TLC-9) is készíthető, mely kiválóan alkalmas a karotinoid-epoxidok tisztításának, illetve reakcióinak nyomon követésére. 1

2010. évi zárójelentés TKA K 60121 Vezető kutató: Dr. Deli József 1. ábra. Juhar levél extraktumának kromatogramja. 2: (9Z)-neoxantin (10,7%), 3: neoxantin (3,3%), 6: lutein (76%) 2. ábra. A Silica-9-n kapott frakciók kromatogramja 3. ábra. Sárga paprika hipofázikus extraktumának kromatogramja 1: latoxantin (0,05%), 2: violaxantin, 3: anteraxantin (13,1%), 5,6: mutatoxantin epimerek (3,7 és,%), 7: lutein és zeaxantin (35,3%) 2

2010. évi zárójelentés TKA K 60121 Vezető kutató: Dr. Deli József. ábra. A Silica-9-n kapott frakciók kromatogramja A vizsgálatok során sárga paradicsom paprika (Capsicum annuum var. lycopersiciforme flavum) hipofázikus extraktumából egy minor karotinoidot, latoxantint ((all- E,3S,5R,6R,3 S,5 R,6 S)-5,6 -epoxi-5,6,5,6 -tetrahidro-β,β-karotin-3,5,6,3 -tetrol) izoláltunk. A vegyület trihidroxi-végcsoportjának konfigurációját NMR technikával igazoltuk [2]. A 3,5,6-trihidroxi-végcsoport sztereokémiájának tisztázása hozzájárult a trihidroxi-vegyületek különböző növényekben különböző módon történő (enzimatikus, savkatalizált) képződési mechanizmusának feltárásához. H H H H Latoxantin Folytatva növény analitikai munkánkat, megvizsgáltuk több, fólia sátorban termesztett fűszerpaprika karotinoid-összetételét. Ugyancsak újra vizsgáltuk néhány sárgára érő (soha nem pirosodó) paprika fajta karotinoid-összetételét is. Két magyar fajtában (sárga paradicsom paprika és sárga kúpos paprika), meglepetésünkre likopint detektáltunk. A likopint 10 kg sárga kúpos paprika extraktumából is izoláltuk, és szerkezetét NMR spektroszkópiával igazoltuk. 3

2010. évi zárójelentés TKA K 60121 Vezető kutató: Dr. Deli József A karotinoidok élelmiszerekben való előfordulásának vizsgálatát folytatva különböző, az egészséges étrendben alkalmazott növényi csírák (búza, brokkoli, retek, kukorica, hagyma, fokhagyma, cékla, szója) karotinoid-analízisét végeztük el. Fő termék minden esetben a lutein [3] és a β-karotin. Az előző pályázati periódusban elkezdett különböző citrusfélék karotinoid összetétel vizsgálatát [] folytatva analizáltuk a különböző, szupermarketekben kapható hazai és külföldi eredetű narancslevek karotinoid összetételét is. Fő komponensként β-kriptoxantint, luteoxantint, luteint mutattunk ki a 100 és 50% (névleges) gyümölcstartalmat feltüntető termékekben. A 10%-os gyümölcstartalmú levekben az adalékanyag β-karotinon kívül csak nyomokban találtunk más karotinoidot. Itt említem meg, hogy a Solvo Biotechnológiai Zrt.- vel együttműködve több, a táplálékokban nagyobb mennyiségben előforduló karotinoid (α- és β-karotin, likopin, β-kriptoxantin kapszantin, violaxantin, stb.) transzporter molekulaként való viselkedését tanulmányoztuk [5]. Újra vizsgáltuk különböző sütőtök (Cucurbita maxima) fajták karotinoid összetételét, és megvizsgáltuk hogyan változik a karotinoid-összetétel különböző főzési eljárások során, különös tekintettel a lutein és a cucurbitaxantin A változásaira [6]. Megvizsgáltuk a bolti forgalomban kapható sütőtök tartalmú bébiételeket is. A természetben előforduló karotinoidok viszgálata során meghatároztuk három gyógynövény, az érdeslevelű napraforgó (Helianthus rigidus L.), a csicsóka (Helianthus tuberosus L.) és a gilisztaűző varádics (Tanacetum vulgare L.) [7] virágzatából nyerhető teljes extraktumok össz-karotinoid-tartalmát és elvégeztük azok teljes karotinoid-analízisét. Mindhárom virág főkomponensként luteint és a lutein (Z)-izomerjeit tartalmazza. Ugyancsak vizsgáltuk a piritógyökér (Tamus communis L.), a húsos som (Cornus mas L.) [8] és a tiszafa (Taxus baccata) bogyójának karotinoidösszetételét. Elvégeztük a kanadai aranyvesszőfű (Solidago canadensis L.) és a vérehulló fecskefű (Chelidonium majus L.) össz-karotinoid-tartalmának és teljes karotinoid-összetételének meghatározását. Preparatív méretben hipo- és epifázikus fitoxantin-keverékeket különítettünk el a kanadai aranyvesszőfűből természetben ritkán előforduló cisz-karotinoidok izolálása céljából [9-10]. Vizsgáltuk a sóskaborbolya (Berberis vulgaris L.) bogyótermésének össz-karotinoid-tartalmát és karotinoid-összetételét is [11]. Folytatva az új szerkezetű karotinoidok keresését természetes forrásokban, egy panamai kutatócsoporttal együttműködve elvégeztük a Mamey (Pouteria sapota) nevű gyümölcs karotinoid analízisét. A közel 50 komponenst tartalmazó extraktumból számos új, κ- végcsoportot tartalmazó karotinoidot tudtunk kimutatni HPLC-DAD és HPLC-MS vizsgálattal [12], melyek közül a β,κ-karotin-6 -on-t és a kriptokapszin-5,6-epoxidot

2010. évi zárójelentés TKA K 60121 Vezető kutató: Dr. Deli József kristályos állapotban is izoláltuk, és szerkezetüket NMR és CD spektroszkópiával igazoltuk. A kriptokapszin-5,6-epoxidot kriptokapszin epoxidálásával is előállítottuk [13]. β,κ-karotin-6 -on H Kriptokapszin-5,6-epoxid Szemiszintetikus munkáink a korábbiakhoz képest változtak. A természetben előforduló karotinoidok átalakításai helyett a karotinoid-glikozidok és a karotinoidok dimereinek, dendrimereinek az előállítása került előtérbe. A természetben előforduló karotinoid-glikozidok, ún. termoxantinok közös jellemzője, hogy karotinoid-alkoholok (kriptoxantin, zeaxantin, asztaxantin, stb.) -glikozidos kötéssel glükózhoz kapcsolódnak, melynek 2. és/vagy 6. helyzetű hidroxil-csoportja zsírsavval észteresített. Ezek a molekulák amfipatikus sajátságúak és megfelelő konformációban ugyanolyan hosszúságúak, mint a sejtmembrán vastagsága. A termoxantinok képesek beépülni a sejtmembránba és ezáltal módosítják annak tulajdonságait. Mivel a karotinoidok jó antioxidánsok, feltehetően szerepet játszhatnak a sejtet érő oxidatív stressz gátlásában, azonban a természetből izolálható termoxantinok igen kis mennyisége miatt ezt a hatást eddig nem vizsgálták. Célul tűztük ki a termoxantinok és azok mimetikumainak karotinoidokból kiinduló szintézisét. Elsőként a karotinoidok alkoholos hidroxilcsoportjának közvetlen glikozilezését kíséreltük meg. A β-kriptoxantin Königs-Knorr reakciójában, tetra--acetil-β-dglükopiranozil-bromiddal és ezüst-triflát promotor alkalmazásával egy komplex reakcióelegyet kaptunk, amely kb. 8%-ban tartalmazta a célvegyületet. A termék izolálása igen bonyolult, így ez a módszer nem tűnik alkalmasnak karotinoid-glikozidok előállítására (5.ábra). Egyéb, modern glikozilezési módszerekkel is megpróbálkoztunk. Kísérleteket végeztünk karotinoid-glikozidok előállítására glükozil-triklóracetimidáton keresztül, de az 5

2010. évi zárójelentés TKA K 60121 Vezető kutató: Dr. Deli József alkalmazott promotorok (kloral, p-toluolszulfonsav, kámforszulfonsav, BF 3 ) hatására a karotinoid alkoholok elbomlottak. H 1 2 3 6 7 8 10 5 15 15' β-cryptoxanthin ' 3' AgTf, Et 3 N CHCl 3, 25 C, N 2 1.2 equiv. Bz Bz Br Bz Bz Bz Bz Bz Bz 1 ~8% 20 min H 1 2 3 5 1 2 3 5 H zeaxanthin isozeaxanthin (2) ' 3' H ' 3' H catalyst CH 3 CN, 25 C, N 2 HN CCl 3 Bz Bz Bz Bz no reaction 5.ábra Karotinoid glikozidok előállítását megkíséreltük enzimekkel is (β-galaktozidáz és β- glükozidáz) különböző szerves oldószer-víz elegyekben. Sajnos az irodalomban leírt egyetlen módszerrel sem értünk el eredményt sem kétfázisú (pl. t-butil-metil-éter/víz) sem homogén (pl. acetonitril/víz) oldószerelegyekkel. Kísérleteinkhez az ilyenkor szokásos védetlen β-fenilglükozidot, ill. galaktozidot használtuk, mint glikozil donort. Régóta ismeretes, hogy a karotinoidok savak hatására kationos szerkezeteket képeznek. A β-karotin Lewis-savakkal (pl. BF 3 ), az izo-zeaxantin Brønsted-savakkal reagál, miközben a megfelelő kationok képződnek. E kationok +2 töltésűek és nukleofilekkel ill. helyzetben készségesen reagálnak A karotinoid-kationokat szénhidrát-származékokkal reagáltatva glikozidok keletkezhetnek. Bór trifluoriddal kezelt β-karotin oldatához tetra--benzoil-β-d-glükózt adva nem tapasztalható átalakulás, a glikozidos hidroxil-csoport nem elég erős nukleofil. Az erősebb nukleofil tetra--benzoil-1-tio-β-d-glükóz azonban pozitív reakciót adott, és a reakcióelegyben néhány perc után a kívánt perbenzoilezett β,β-karotin-, -bisztioglükopiranozid keletkezett ~26%-os hozammal. A reakcióidő növelése egy redukciós mellékreakciónak kedvez, mely során az adott körülmények között a tiol a karotin poliénláncának egy részletét redukálja (6.ábra). 6

2010. évi zárójelentés TKA K 60121 Vezető kutató: Dr. Deli József 2 3 1 6 7 8 10 5 15 15' β-carotene ' 3' 1. BF 3 Et 2 CHCl 3, 25 C, N 2 2. 10 equiv. Bz Bz SH Bz Bz Bz Bz S Bz Bz 3 26% 5 min Bz Bz S Bz Bz 36% 10 min (saturated) 6.ábra Izo-zeaxantint trifluorecetsavval kezelve hasonló kationhoz jutunk, ám ekkor nem kell redukcióval számolnunk. A tetra--benzoil-β-d-glükóz továbbra sem ad reakciót, viszont tetra--benzoil-1-tio-β-d-glükózzal különféle diglikozidok keletkeztek jó hozammal. A nyerstermékből a következő perbenzoilezett vegyületeket izoláltunk: (S, R)-β,β-karotinbisz-tioglükopiranozid (51%), (S, S)-β,β-karotin-bisz-tioglükopiranozid és (R, R)-β,βkarotin-bisz-tioglükopiranozid keveréke (18%) és 3, -dehydro-β,β-karotin--tioglükopiranozid (6%) (7.ábra). Bz Bz Bz Bz 2 3 1 7 6 8 10 5 H 15 15' isozeaxanthin (2) H ' 3' 1. CF 3 CH CH 2 Cl 2, -15 C, N 2 2. 3 equiv. Bz Bz SH Bz Bz Bz Bz S Bz Bz 5a: R,'S 51% 5b: S,'S 18% 5c: R,'R S ' ' 3' Bz Bz S Bz Bz 6 6% 7.ábra Az előállított vegyületek szerkezetét tömegspektrometriával, UV-VIS és NMRspektroszkópiával állapítottuk meg [1]. Megvalósítottuk a karotinoid-glikozidok szintézisének kulcslépését: a karotin és a szénhidrát egység kapcsolását. A kapott vegyületek a természetes termoxantinok mimetikumai, debenzoilezett származékaik oxidatív stresszben mutatott hatását humán májsejteken fogjuk megvizsgálni. 7

2010. évi zárójelentés TKA K 60121 Vezető kutató: Dr. Deli József Szemiszintetikus munkánk másik része karotinoid-dimerek és dendrimerek előállítása. Korábbi előkísérletek alapján karotinoid szukcinátok, elsősorban retinol-szukcinát felhasználásával karotinoid homo- és heterodimereket állítottunk elő DCC-s kapcsolással, miután többféle másfajta észterképzés nem bizonyult hatékonynak. A különböző karotinoid szukcinátok előállítására jó hozamú, általános módszert dolgoztunk ki [15]. CH 2 H Retinol R 9 10 15 15' 10' Q 9' H H H H a b c d e 8. ábra A felhasznált hidroxilcsoportot tartalmazó karotinoidok (R=a,Q=b: β-kriptoxantin, R=Q=b: Zeaxantin, R=b,Q=d: Lutein, R=a,Q=CH 2 H: 8 -β-apokarotenol, R=Q=e: Izo-zeaxantin, R=b,Q=c: Kapszantin) CH CH 7 2ekv.Ret-H DCC / DMAP 25 % 9a Ret 8 CH 3 ekv. DCC / 3 ekv. DMAP CH 2 Cl 2 Karotinoid 0.7 ekv. 9a R= Retinol, 60 % 9b R= -Kriptoxantin, 53 % 9c R= '-H-echinenon, 50 % R -Kriptoxantin szukcinát 10 + -Kriptoxantin 11 3 ekv. DCC / 3ekv.DMAP CH 2 Cl 2 2 % 9. ábra. Homo- és hetero diszukcinát észterek 12 8

2010. évi zárójelentés TKA K 60121 Vezető kutató: Dr. Deli József Különböző mono- vagy dihidroxi-karotinoidokból kiindulva (melyeket izoláltunk, illetve 1-2 lépésben szintetizáltunk) sokféle új vegyületet kaphatunk, ahol a 2-3 karotinoid rész aromás vagy nem aromás összekötő elemekkel kapcsolódik össze. Elvégeztük aromás magot tartalmazó dimerek és trimerek (1. generációs dendrimerek) szintézisét aromás karbonsavakból karotinoidokkal (1-17, 18-19), illetve fenolokból és benzil-alkoholokból karotinoid-szukcinátokkal (23, 2) [16]. Ezek a vegyületek és az ilyen típusú, nagy molekulatömegű, több karotinoid egységet is tartalmazó molekulák teljesen ismeretlenek voltak az irodalomban. 10. ábra Dimerek és trimerek benzol di- illetve triecetsavval Az antioxidáns aktivitást intézetünkben sejtkultúrán rutinszerűen vizsgálják így rendelkezésre állnak több karotinra is összehasonlító adatok. A szisztematikus vizsgálatok befejezése után oxidatív stressz gátló hatást vizsgáltunk az új vegyületekkel. Az új vegyületek szinte mindegyikének antioxidáns hatása jóval meghaladta a referencia karotinoidok aktivitását. 9

2010. évi zárójelentés TKA K 60121 Vezető kutató: Dr. Deli József 11. ábra A karotinoidok hidrofób vegyületek, és a természetben általában észteresített formában fordulnak elő. A terápiás alkalmazás megkönnyítésére szükség van olyan származékokra is, melyek bizonyos mértékben víz oldhatóak. Az irodalomban csak néhány példa található ilyen típusú származékokra. A terveknek megfelelően elkezdtük karotinoidok polietilén-glikol (PEG)- illetve szénhidrát észtereinek előállítását a korábban felsorolt hidroxikarotinoidokkal ill. szukcinátokkal. Ezen vegyületek előállítása és antioxidáns hatásának vizsgálata jelenleg is folyik. R 1 R 1, R 2 = monoszacharid, PEG-származék R 2 12. ábra. Potenciálisan vízoldható származékok a zeaxantin példáján A karotinoidok degradációs vizsgálataival kapcsolatban terveztük a karotinoidok oxidációs reakciójának vizsgálatát. A kutatási tervben szereplő karotinoidok oxidációs reakciói közül a β-karotin o-jódbenzoesavval való oxidációs reakcióját tanulmányoztuk. A főtermék β-karotin mono- és diepoxidokon kívül több minor komponens is keletkezett, melyek szerkezetét nem tudtuk azonosítani [17]. A kísérletek Rákó János távozásával befejeződtek. 10

2010. évi zárójelentés TKA K 60121 Vezető kutató: Dr. Deli József A természetből csoportunk által izolált vegyületek biológiai funkcióit, hatásait munkacsoportunkkal kooperálva, több ország kutató vizsgálták. Amerikai kutatók az általunk izolált anyagokon a karotinoidok fotoszintézisben betöltött szerepét vizsgálták (a karotinoidok fontos kofaktorai a II fotorendszer fénygyűjtő komplexének). A fényvédő hatás vizsgálata során kiderült, hogy az elektronszállító folyamatok során karotinoid-gyökök és gyök-kationok (Car ; Car +) képződnek. Si 2 Al 2 3 keverékre adszorbeált zeaxantin és violaxantin besugárzása (λ > 350 nm) révén előállították a képződő gyököket, gyök-kationokat, majd ENDR- és HYSCRE-spektroszkópiával vizsgálták szilárd fázison történő stabilizációjuk mechanizmusát, mely a II fotorendszer reakciócentrumán lejátszódó folyamathoz hasonló. ENDR-spektroszkópiával vizsgálták a karotinoid-gyökök katalitikus hatásra, valamint fotooxidáció révén történő képződését lutein, likopin és 9 -cisz-neoxantin estében Cu 2+ - tartalmú molekuláris szűrők belsejében [18-20]. Japán kutatók a karotinoidok anti-helicobacter pylory aktivitását [21] és a rák sejtek multidrug rezisztenciáját [22] vizsgálták. Mindkét vizsgálatban számos karotinoid-5,6-epoxid szerepelt. Eredményeinkből az TKA támogatás feltüntetésével eddig 10 közlemény jelent meg nemzetközi folyóiratokban, kettőt közlésre elfogadtak. Három idézhető absztrakt jelent meg impakt faktorral rendelkező nemzetközi folyóiratban, további három munkánk külföldi proceeding kiadványban, három absztrakt pedig magyar folyóiratban. Az elvégzett munkát nemzetközi konferenciákon 17 poszter, magyar tudományos fórumokon 6 poszter és 2 előadás formájában mutattuk be (a konferencia absztraktokat csak abban az esetben tüntettem fel a publikációs listán, ha az azokból készült közlemény még nem jelent meg). További megjegyzések: A kutatási szerződésben vállalt feladatoktól nem tértünk el, annak ellenére, hogy a csoportban személyi változások is történtek. A témát a jövőben is folytatni szeretnénk, elvégezve a még be nem fejezett vizsgálatokat. Publikációk 1. Nagy, V., Agócs, A., Turcsi, E., Deli, J.: Isolation and Purification of Acide-labile Carotenoid 5,6-Epoxides on Modified Silica Gels Phytochemical Analysis 20 (2), 13-18 (2009) 11

2010. évi zárójelentés TKA K 60121 Vezető kutató: Dr. Deli József 2. Nagy, V., Agócs, A., Turcsi, E., Molnár, P., Szabó, Z., Deli, J.: Latoxanthin a Minor Carotenoid Isolated from Yellow Paprika (Capsicum annuum var. lycopersiciforme flavum) Tetrahedron Letters 8, 9012-901 (2007) 3. Nagy, V., Agócs, A., Deli, J.: In vitro and in vivo Transformations of Lutein Mini-Reviews in rganic Chemistry 6 (3), 211-219 (2009). Nagy, V., Agócs, A., Szabó, Z., Márk, L., hmacht, R., Deli, J.: Comparative Study on the Carotenoid Composition of the Peel and the Pulp of Different Citrus Species Innovative Food Science and Emerging Technologies 8, 390-39 (2007) 5. Kovács, B., osterhuis, B., Jani, M., Juhász, V., Deli, J., Krajcsi, P.: Interaction of Nutrients with Human Efflux and Uptake Transporters Annals of Nutrition and Metabolism 51, (Suppl. 1), 15-155 (2007) 6. Turcsi, E., Marton, K., láh, P., Deli, J.: Investigation of the Carotenoid Composition of Different Kinds of Fresh and Cooked Pumpkins (Cucurbita maxima) Carotenoid Science 12( June), 135 (2008) 7. Horváth G., Turcsi E., Molnár P., Szabó L.G., Deli J.: Carotenoid Content of the Flower of Tansy (Tanacetum vulgare L.) Planta Medica 73, 911 (2007) 8. Horváth G., Turcsi E., Molnár, P., Szabó L.G., Deli J.: Isolation and Identification of Carotenoids in the Fruit of Cornelian Cherry (Cornus mas L.) Planta Medica 73, 912 (2007) 9. Horváth, G., Molnár, P., Farkas, Á., Szabó, L.G., Turcsi, E., Deli J.: Separation and Identification of Carotenoids in Flowers of Chelidonium majus L. and Inflorescences of Solidago canadensis L. Chromatographia (közlésre elfogadva) 10. Horváth, Gy., Molnár, P., Szabó, L. Gy., Turcsi, E., Deli, J.: A kanadai aranyvessző (Solidago canadensis L.), a vérehulló fecskefű (Chelidonium majus L.), és a közönséges gyújtoványfű (Linaria vulgaris Mill.) gyógynövények karotinoid analízise Gyógyszerészet 52, Suppl. 17. (2008) 11. Molnár, P., Horváth, Gy.,, Turcsi, E., Szabó, I., Deli, J.: Néhány gyógynövény virágzatának és termésének karotinoid-analízise Gyógyszerészet 53, Suppl. I. S50-51. 12. Turcsi, E., Szabó, I., Murillo, E., Mosquera, Y., Deli, J.: Investigation of the Carotenoid Composition of Mamey (Pouteria sapota) 8 th Balaton Symposium on High-Performance Separation Methods, and 15 th International Symposium on Separation Science, Siófok, Sept. 02-0. 2009 Abstract P133. 13. Gulyás-Fekete, G., Murillo, E., Kurtán, T., Agócs, A., Deli, J.: Cryptocapsin 5,6-epoxide, a new carotenoid isolated from mamey (Pouteria sapota) 12

2010. évi zárójelentés TKA K 60121 Vezető kutató: Dr. Deli József 6 th International Congress on Pigments in Food Budapest, June 20-2. 2010. (bejelentett előadás) 1. Nagy, V., Agócs, A., Turcsi, E., Deli J.: Experiments on the Synthesis of Carotenoid Glycosides Tetrahedron Letters 51, 2020-2022 (2010) 15. Háda, M., Nagy, V., Takátsy, A., Deli, J., Agócs, A.: Dicarotenoid esters of bivalent acids Tetrahedron Letters 9, 352 3526 (2008) 16. Háda, M., Nagy, V., Gulyás-Fekete, G., Deli, J., Agócs A.: Towards Carotenoid Dendrimers: Carotenoid Dimers and Trimers with Aromatic Cores Helvetica Chimica Acta (közlésre elfogadva) doi: 10.1002/hlca.200900338 17. Rákó, J., Turcsi, E., Szabó, Z., Deli, J.: A β-karotin oxidációjára tett kísérletek új reagensek kipróbálásával MKE Centenáriumi Vegyészkonferencia, Sopron 2007. május 29-június 01. Előadásösszefoglalók 367.old. 18. Focsan, A.L., Bowman, M.K., Konovalova, T.A., Molnár, P., Deli, J., Dixon, D.A., Kispert, L.D.: Pulsed EPR and DFT Characterization of Radicals Produced by Photo- xidation of Zeaxanthin and Violaxanthin on Silica-Alumina Journal of Physical Chemistry B 112, 1806-1819 (2008) 19. Lawrence, J., Focsan, A.L., Konovalova, T.A., Molnár, P., Deli, J., Bowman, M.K., Kispert, L.D.: Pulsed ENDR Studies of Carotenoid xidation in Cu(II)-Substituted MCM-1 Molecular Sieves Journal of Physical Chemistry B 112, 59-557 (2008) 20. Focsan, A.L., Molnár, P., Deli, J., Kispert, L.: The Structure and Properties of 9 -cis- Neoxanthin Carotenoid Radicals by EPR Measurements and DFT Calculations: Present in LHC II? Journal of Physical Chemistry B 113 (17), 6087-6096 (2009) 21. Molnár, P., Deli, J., Tanaka, T., Kann, Y., Tani, S., Gyémánt, N., Molnár, J., Kawase, M.: Carotenoids with anti-helicobacter pylori Activity from Golden Delicious Apple Phytotherapy Research 2009, DI: 10.1002/ptr.2912 22. Molnár, J., Engi, H., Gyémánt, N., Schelz, Zs., Spengler, G., csovszki, I., Szücs, M., Hohmann, J., Szabo, M., Tanács, L., Molnár, P., Deli, J., Krenn, L., Kawase, M., Wakabayashi, H., Kurihara, T., Shirataki, Y., Sakagami, H., Motohashi, N., Didiziapetris, R.: Multidrug Resistance Reversal of Cancer Cells by Selected Carotenoids, Flavonoids and Anthocyanines Topics in Heterocyclic Chemistry Vol. 15/2008, Bioactive Heterocycles VI. Flavonoids and Anthocyanins in Plants, and Latest Bioactive Heterocycles I. volume editor: Noboru Motohashi, Chapter. pp. 133-159. Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg (2008) Pécs, 2010. március Prof. Dr. Deli József Vezető kutató 13