Néhány szuperoxid dizmutáz és kataláz enzimmodell vizsgálata

Hasonló dokumentumok
IZOINDOLIN VÁZÚ LIGANDUMOK FÉMKOMPLEXEINEK ELŐÁLLÍTÁSA ÉS ENZIMUTÁNZÓ REAKCIÓINAK VIZSGÁLATA

OXIDOREDUKTÁZ ENZIMEK MODELLREAKCIÓINAK VIZSGÁLATA

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

RÉZ- ÉS MANGÁNTARTALMÚ KOMPLEXEK ENZIMUTÁNZÓ TULAJDONSÁGAINAK VIZSGÁLATA

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

METALLOENZIMEK SZERKEZETI ÉS FUNKCIONÁLIS MODELLEZÉSE. Szilágyi István

Néhány szuperoxid dizmutáz és kataláz enzimmodell vizsgálata

SZAKMAI ÖNÉLETRAJZ Mészáros János Péter

A dioxigén homogén katalitikus aktiválása dioximátovas(ii) komplexekkel. May Zoltán

C-Glikozil- és glikozilamino-heterociklusok szintézise

DOKTORI (PhD) ÉRTEKEZÉS TÉZISEI. Szintay Gergely. Veszprémi Egyetem. Általános és Szervetlen Kémia Tanszék

Válasz. A kérdésekre, kritikai megjegyzésekre az alábbiakban válaszolok:

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

HORDOZÓS KATALIZÁTOROK VIZSGÁLATA SZERVES KÉMIAI REAKCIÓKBAN

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

Fémionok szerepe az élő szervezetben: a bioszervetlen kémia alapjainak megismerése

SZAKMAI ÖNÉLETRAJZ. Mészáros János Péter

Publications I. Cs. Szigyártó 2015 I. Cs. Szigyártó 2015 I. Cs. Szigyarto 2015 I. C. Szigyártó 2015 I. Szigyártó 2015 Imola Cs. Szigyártó

Balogh Ria Katalin. Született: Elérhetőség: 6720, Szeged, Dóm tér 7. Kémia Doktori Iskola, PhD hallgató

SZAKMAI ÖNÉLETRAJZ. Mészáros János Péter

Platina-alkil-komplexek elemi reakcióinak vizsgálata és alkalmazása hidroformilezési reakciókban. Jánosi László

A Szervetlen és Analitikai Kémiai Tanszéken a 2017/2018. tanév II. félévére meghirdetett diplomamunka, szakdolgozati és projektmunka témákörei

METALLOENZIMEK SZERKEZETI ÉS FUNKCIONÁLIS MODELLEZÉSE ÁTMENETIFÉM-KOMPLEXEKKEL. Paksi Zoltán

Ph. D. ÉRTEKEZÉS TÉZISEI BIOLÓGIAI OXIDÁCIÓK BIOMIMETIKUS MODELLEZÉSE. Balogh György Tibor

Zárójelentés. Oxidatív katalízis metalloenzim modellekkel

PANNON EGYETEM. Rézkatalizált azid-alkin cikloaddíció: szintézis és katalizátorfejlesztés. A PhD értekezés tézisei

OXIDOREDUKTÁZ ENZIMEK MODELLREAKCIÓINAK VIZSGÁLATA

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

Fémorganikus kémia 1

Az Analitikai kémia III laboratóriumi gyakorlat (TKBL0504) tematikája a BSc képzés szerint a 2010/2011 tanév I. félévére

AZ ACETON ÉS AZ ACETONILGYÖK NÉHÁNY LÉGKÖRKÉMIAILAG FONTOS ELEMI REAKCIÓJÁNAK KINETIKAI VIZSGÁLATA

Jegyzet. Kémia, BMEVEAAAMM1 Műszaki menedzser hallgatók számára Dr Csonka Gábor, egyetemi tanár Dr Madarász János, egyetemi docens.

PIROKATECHIN SZÁRMAZÉKOK BIOUTÁNZÓ OXIDÁCIÓS REAKCIÓINAK VIZSGÁLATA

Általános Kémia, BMEVESAA101

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

Az SZTE KDI képzési terve

CATALYTIC FUNCTION. Témavezetők: DR. GAJDA TAMÁS egyetemi tanár. DR. FLORENCE DUMARÇAY Maître de Conférences HDR

Ferrát-technológia alkalmazása biológiailag tisztított szennyvizek kezelésére

Reakciókinetika és katalízis

KIRÁLIS I FORMÁCIÓK TERJEDÉSI MECHA IZMUSA ALKIL-KOBALT-TRIKARBO IL- FOSZFÁ KOMPLEXEKBE. Doktori (PhD) értekezés tézisei. Kurdi Róbert.

PÉCSI TUDOMÁNYEGYETEM

Általános Kémia, BMEVESAA101 Dr Csonka Gábor, egyetemi tanár. Az anyag Készítette: Dr. Csonka Gábor egyetemi tanár,

MTA Doktori értekezés tézisei

Készítette: NÁDOR JUDIT. Témavezető: Dr. HOMONNAY ZOLTÁN. ELTE TTK, Analitikai Kémia Tanszék 2010

Szerves Kémiai Problémamegoldó Verseny

A fémkomplexek szerkezetéről

Több oxigéntartalmú funkciós csoportot tartalmazó vegyületek

Újabb eredmények a borok nyomelemtartalmáról Doktori (PhD) értekezés tézisei. Murányi Zoltán

A SZTE KDI képzési terve

CO 2 aktiválás - a hidrogén tárolásban


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.

Energiatermelés a sejtekben, katabolizmus. Az energiaközvetítő molekula: ATP

RÉZ- ÉS MANGÁNTARTALMÚ KOMPLEXEK ENZIMUTÁNZÓ TULAJDONSÁGAINAK VIZSGÁLATA

A ferrát-technológia klórozással szembeni előnyei a kommunális szennyvizek utókezelésekor

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

DOKTORI ÉRTEKEZÉS. Szigyártó Imola Csilla

Városi légszennyezettség vizsgálata térinformatikai és matematikai statisztikai módszerek alkalmazásával

ALKÍMIA MA Az anyagról mai szemmel, a régiek megszállottságával.

A kristálytérelmélet alapjai

Nyugat-magyarországi Egyetem. Doktori (Ph. D.) értekezés tézisei

XI. Fémorganikus fotokémia. A cisz-cr(co) 4 (CH 3 CN) 2 előállítása és reaktivitása

Talaj szervesanyagai: Humusz? SOM? Szerves szén? Jakab Gergely

A nitrogén körforgalma. A környezetvédelem alapjai május 3.

Klórbenzol lebontásának vizsgálata termikus rádiófrekvenciás plazmában

Nagyhatékonyságú oxidációs eljárások a szennyvíztisztításban

Reakciókinetika. aktiválási energia. felszabaduló energia. kiindulási állapot. energia nyereség. végállapot

Kvalitatív elemzésen alapuló reakciómechanizmus meghatározás

PhD committees, PhD thesis opponents; habilitations. PhD szigorlati és védési bizottságok; habilitációs eljárások

Kémiai kötés. Általános Kémia, szerkezet Slide 1 /39

Vízben oldott antibiotikumok (fluorokinolonok) sugárzással indukált lebontása

Ipari vizek tisztítási lehetőségei rövid összefoglalás. Székely Edit BME Kémiai és Környezeti Folyamatmérnöki Tanszék

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.

FOSZFIN-FOSZFIT TÍPUSÚ KIRÁLIS LIGANDUMOK ELŐÁLLÍTÁSA ÉS ALKALMAZÁSA ENANTIOSZELEKTÍV KATALITIKUS SZINTÉZISEKBEN. A DOKTORI (PhD) ÉRTEKEZÉS TÉZISEI

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

SZAKÁLL SÁNDOR, ÁsVÁNY- És kőzettan ALAPJAI

szerotonin idegi mûködésben szerpet játszó vegyület

Baranyáné Dr. Ganzler Katalin Osztályvezető

Összefoglalók Kémia BSc 2012/2013 I. félév

A feladatok megoldásához csak a kiadott periódusos rendszer és számológép használható!

6) Az átmenetifémek szerves származékai

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

Ragyogó molekulák: dióhéjban a fluoreszcenciáról és biológiai alkalmazásairól

Makroelem-eloszlás vizsgálata vizes élőhely ökotópjaiban

Szerves Kémiai Problémamegoldó Verseny

NAPJAINK KOORDINÁCIÓS KÉMIÁJA II *

Biokatalitikus Baeyer-Villiger oxidációk Doktori (PhD) értekezés tézisei. Muskotál Adél. Dr. Vonderviszt Ferenc

Önszerveződő szupramolekuláris arany komplexek

Pannon Egyetem Vegyészmérnöki- és Anyagtudományok Doktori Iskola

ETÁN ÉS PROPÁN ÁTALAKÍTÁSA HORDOZÓS PLATINAFÉM- ÉS RÉNIUM- KATALIZÁTOROKON


1. feladat. Versenyző rajtszáma:

Gamma-röntgen spektrométer és eljárás kifejlesztése anyagok elemi összetétele és izotópszelektív radioaktivitása egyidejű elemzésére

XL. KÉMIAI ELŐADÓI NAPOK

Szénhidrogének III: Alkinok. 3. előadás

Kémiai átalakulások. A kémiai reakciók körülményei. A rendszer energiaviszonyai

Kémiai kötés. Általános Kémia, szerkezet Slide 1 /39

Dr. JUVANCZ ZOLTÁN Óbudai Egyetem Dr. FENYVESI ÉVA CycloLab Kft

Molnárné Hamvas Lívia tudományos közleményei

Víz. Az élő anyag szerkezeti egységei. A vízmolekula szerkezete. Olyan mindennapi, hogy fel sem tűnik, milyen különleges

Átírás:

PANNON EGYETEM Néhány szuperoxid dizmutáz és kataláz enzimmodell vizsgálata A DOKTORI (Ph.D.) ÉRTEKEZÉS TÉZISEI Készítette: Kripli Balázs okleveles vegyész Témavezető: Dr. Speier Gábor egyetemi tanár PANNON EGYETEM KÉMIAI ÉS KÖRNYEZETTUDOMÁNYI DOKTORI ISKOLA Veszprém 2011

I. ELŐZMÉNYEK, CÉLKITŰZÉSEK Az élő szervezetekben lezajló biokémiai folyamatok többsége összetett, gyors reakciók sorozata. A reakciók sebességét és specifikusságát az enzimek alakítják. Az élő szervezetek harmonikusan működő összetett rendszerek. A közben fellépő problémák, zavarok eredményeként betegségek alakulnak ki, és ez sok esetben éppen a biokatalizátorok hiányos, vagy túlműködésének következménye. Felépítésüket tekintve az enzimek nagy része a fehérjéken kívül fémet is tartalmazhat, ezeket nevezik metalloenzimeknek. Számos esetben a fémek is részt vesznek az aktív centrum kialakításában, ami teljes mértékben meghatározza az enzim specifikusságát. Működési mechanizmusuk részleteinek tisztázásához azonban összetett nem csupán egy tudományágat magába foglaló vizsgálatsorozatra van szükség. Az analitikai technikák, mint például a röntgendiffrakció, ICP, AAS fejlődése, valamint az elektronmikroszkópok felbontásának javulása több lehetőséget biztosított számunkra az anyagok pontos szerkezetének megismerésében. A biológiai ismeretek fontossága a testben lezajló enzimreakciókról és azok körülményeiről, lényeges mindenféle gyógyászattal kapcsolatos tevékenységgel, kutatással kapcsolatban. Az egyes folyamatok pontos megértéséhez azonban többre van szükség. Így alakulhatott ki évtizedekkel ezelőtt egy új, interdiszciplináris tudományterület, a bioszervetlen kémia. Az enzimek nagy méretük és összetettségük révén nehezen kezelhető vegyületek. Tisztításuk, izolálásuk nem kevésbé körülményes munka. Szerkezetüket, vagy funkciójukat alapul véve ún. bioutánzó vegyületeket hozhatunk létre, amelyek felépítésükben sokkal egyszerűbbek a megfelelő enzimnél. Enzimutánzó tulajdonságuk abból fakad, hogy azonos folyamatokat katalizálnak, többnyire nagyságrendekkel kisebb sebességgel. Mivel az elsődleges cél a folyamat lépésről-lépésre történő leírása, így az utóbbi jellemző kulcsfontosságú, hiszen a lassú reakciók jobban nyomon követhetőek. A modellvegyületek reakcióinak pontos feltérképezésével tehát, egy lépéssel közelebb kerülhetünk a valós enzimmechanizmus megértéséhez. Az enzimek egyik nagy és jelentős csoportját képezik az oxidoreduktázok, melyek reakcióiban elektron, vagy oxigénatom transzfer történik a kölcsönhatásba lépő molekulák között. Ebbe a csoportba tartoznak az értekezés témáját képező szuperoxid-dizmutázok és katalázok is. Ezek bemutatása, valamint funkciójuknak pontosabb megismerése modellvegyületeik leírásán, jellemzésén keresztül valósítható meg. 1

II. ALKALMAZOTT KÍSÉRLETI MÓDSZEREK A levegőre érzékeny anyagokkal végzett preparatív munka és a kinetikai mérések Schlenk-technika felhasználásával argon atmoszférában történtek. Az alkalmazott oldószereket az irodalomban leírtak alapján víz- és dioxigén-mentesítettük, majd inert körülmények között fénytől elzárva tartottuk őket. Az előállított modellvegyületeink összetételének azonosítására elemanalízist, szerkezetük meghatározására pedig különböző szerkezet-meghatározási módszereket (IR, UV-Vis, ESR, röntgendiffrakció) alkalmaztunk. A ligandumok esetében a szerkezetüket 1 H- és 13 C-NMR-spektroszkópiával is igazoltuk. A kinetikai méréseket UV-Vis spektroszkópiával és gázvolumetrikus módszerekkel követtük a reakciók vizsgálata során. III. ÚJ TUDOMÁNYOS EREDMÉNYEK 1. Szuperoxid dizmutáz modellek 1.a. Az előállított modellvegyületeink Mn(II)-, Fe(II)-, Co(II)-, Ni(II)- és Cu(II)-biszizoindolinát, továbbá egy-egy összetételű Cu(II)-izoindolinát tartalmúak. A vizsgált vegyületekről 9 esetben sikerült röntgendiffrakciós-felvételt készítenünk. További vizsgálati módszereket alkalmaztunk még a szerkezetük igazolására, mint IR-, ESR- és UV-Vis spektroszkópia. Az összetételt minden esetben elemanalízissel határoztuk meg. 1.b. A szuperoxid dizmutáz aktivitásának mérését indirekt módszer alkalmazásával végeztük el, ahol relatív sebességi állandókat határozunk meg referencia reagensekkel szemben (McCord-Fridovich módszer). A szuperoxid-gyökanion generálására egy enzimatikus reakciót használtunk fel, melynek során a xantin oxidáz jelenlétében a xantin húgysavvá alakul ennek képződését λ = 296 nm-en detektáltuk a reakció eredményeképpen pedig felszabadul a szuperoxid-gyökanion. A komplexek jellemzését követően mértük a SOD-utánzó aktivitást két referencia-reagens felhasználásával, amelyek a nitroblue tetrazolium (NBT) és a citokróm c(iii) indikátorok voltak. Külön reakcióban vizsgáltuk, hogy az alkalmazott modellvegyületek és az indikátorok között, továbbá a xantin oxidáz és a modellvegyületek között nem játszódik le mellékreakció. 2

1.c. A vegyületek elektrokémiai sajátságait ciklikus voltametriával vizsgáltuk. Ez a mérési módszer fontos az alkalmazott ligandumok donor-sajátságainak felderítése szempontjából. 2. A felhasznált ligandumok A SOD-utánzó modellvegyületek előállításához a HL 1 -HL 7 izoindolin-tartalmú ligandumokat használtuk fel. HL 1 : 1,3-bisz(2 -benzimidazolil-imino)izoindolin HL 2 : 1,3-bisz(2 -(1-metil-benzimidazolil-imino)izoindolin HL 3 : 1,3-bisz(2 -tiazolil-imino)izoindolin HL 4 : 1,3-bisz(2 -piridil-imino)izoindolin HL 5 : 1,3-bisz(2 -(3-metil-piridil)-imino)izoindolin HL 6 : 1,3-bisz(2 -(4-metil-piridil)-imino)izoindolin HL 7 : 1,3-bisz(2 -benztiazolil-imino)izoindolin Szerkezetüket spektroszkópiai módszerek felhasználásával (IR, UV-Vis, 1 H-, 13 C- NMR) és egy esetben a HL 2 ligandum esetében röntgendiffrakciós vizsgálattal is sikerült igazolnunk. 3. Mn(II)-tartalmú szuperoxid dizmutáz modellek 3.a. A mangántartalmú vegyületeinket a HL 1 -HL 6 ligandumok felhasználásával állítottuk elő. Összetételüket elemanalízissel, szerkezetüket IR-, UV-Vis spektroszkópiai módszerekkel, és a Mn II (L 3 ) 2 (3) összetételű komplex esetében röntgendiffrakciós vizsgálati módszerrel is igazoltunk. A szerkezet alapján megállapítható, hogy a kialakult vegyületünkben a mangánion körüli koordinációs övezet oktaéderes geometriával jellemezhető. 3.b. A Mn(II)-tartalmú vegyületek esetében elvégezve a SOD-aktivitás méréseket azt tapasztaltuk, hogy mindegyik érték közel hasonló értéket mutat egyetlen kivétel a benzimidazol oldalkarokat tartalmazó komplex, ahol elképzelésünk szerint a redoxi sajátságok mellett domináns szerepe van a ligandum perifériálisan elhelyezkedő NHcsoportjának a kiugróan magas SOD aktivitás elérésében, ugyanakkor a redoxipotenciál változásában szerepe van az oxidáció során kialakuló geometriai átrendeződésnek is. Az 3

E Mn(II)/Mn(III) -vel egyenes arányban növekvő k SOD sebességi állandó belsőszférás reakciómechanizmusra enged következtetni. 4. Fe(II)-tartalmú szuperoxid dizmutáz modellek 4.a. A vastartalmú vegyületeinket a HL 1 -HL 5 ligandumok felhasználásával szintetizáltuk. Összetételüket elemanalízissel, szerkezetüket IR-, UV-Vis spektroszkópiai módszerekkel, és a Fe II (L 2 ) 2 (8), továbbá a Fe III (L 3 )CF 3 SO 3 (9 ox. ) komplexek esetében röntgendiffrakciós vizsgálati módszerrel is igazoltunk. A szerkezetek alapján megállapítható, hogy a kialakult vegyületekben a vasionok körüli geometria oktaéderes koordinációs szférával jellemezhető, amely a 8-as vegyület esetében torzultabb. 4.b. A Fe(II)-tartalmú SOD-utánzó modellek esetén az E Fe(II)/Fe(III) -vel szintén egyenes arányban növekvő k SOD sebességi állandó értékek a Fe(II)-tartalmú komplexek esetén is belsőszférás reakciómechanizmusra engednek következtetni, továbbá egyértelműen látszik ennél a vegyületcsoportnál, hogy a ligandumok donor-tulajdonságai befolyásolják a SODutánzó aktivitást. 5. Co(II)-tartalmú szuperoxid dizmutáz modellek 5.a. A kobalttartalmú SOD-utánzó vegyületeinket a HL 1 -HL 6 ligandumok felhasználásával állítottuk elő. Összetételüket elemanalízissel, szerkezetüket IR-, UV-Vis spektroszkópiai módszerekkel, és a Co II (L 3 ) 2 (14) összetételű komplex esetében röntgendiffrakciós vizsgálati módszerrel is igazoltunk. A szerkezet alapján megállapítható, hogy a kialakult vegyületünkben a kobaltion körüli koordinációs szféra szintén oktaéderes geometriával jellemezhető. 5.b. A Co(II)-tartalmú vegyületek esetében csak a komplexek felénél tapasztaltunk IC 50 -értékkel megadható SOD-utánzó aktivitást és azt is csak egy keskeny potenciáltartományban. Csak a piridil- oldalkarokat tartalmazó származékoknál tapasztaltunk mérhető aktivitást és megállapítottuk, hogy az elektronküldő csoportok csökkentik az aktivitást. 4

6. Ni(II)-tartalmú szuperoxid dizmutáz modellek 6.a. A nikkeltartalmú SOD-utánzó modellvegyületeinket szintén a HL 1 -HL 6 ligandumok felhasználásával állítottuk elő. Összetételüket elemanalízissel, szerkezetüket IR-, UV-Vis spektroszkópiai módszerekkel, és a Ni II (L 4 ) 2 (21) és a Ni II (L 6 ) 2 (23) összetételű komplexek esetében röntgendiffrakciós vizsgálati módszerrel is igazoltuk. A szerkezetek alapján megállapítható, hogy a kialakult vegyületeinkben a Ni(II)-ionok körüli geometriák oktaéderes koordinációs övezettel írhatók le. 6.b. A Ni(II)-tartalmú rendszerben egyik komplex sem rendelkezett IC 50 -értékkel megadható SOD-utánzó aktivitással, amelyet megmagyaráztunk, azzal az eredménnyel, hogy.- nem érték el a termodinamikailag releváns féllépcső potenciál értékeik a O 2 /O 2 és O.- 2 /H 2 O 2 átmeneteknek megfelelő -0,16 V < E 1/2 (vs. NHE) < 0,89 V tartomány alsó határát. 7. Cu(II)-tartalmú szuperoxid dizmutáz modellek 7.a. A bisz-izoindolináto Cu(II)-tartalmú SOD-utánzó komplexeinket ismételten a HL 1 -HL 6 ligandumok felhasználásával állítottuk elő. Összetételüket elemanalízissel, szerkezetüket IR-, UV-Vis és ESR spektroszkópiai módszerekkel, a Cu II (L 3 ) 2 (26) összetételű komplex esetében röntgendiffrakciós vizsgálati módszerrel is igazoltuk. A szerkezet alapján megállapítható, hogy a kialakult vegyületben a Cu(II)-ionok körüli geometria oktaéderes koordinációs övezettel jellemezhető. 7.b. A bisz-izoindolináto Cu(II)-tartalmú vegyületek esetén nem tapasztaltunk aktivitást, ami magyarázható a Ni-tartalmú vegyületeknél vázolt redoxipotenciál-értékek és atomrádiuszok közötti összefüggéssel, aholis kapcsolatot találtunk a komplexek redoxi tulajdonságainak változása és a bennük található központi ionok minősége (rendszáma) között. Azaz a fémek kovalens atomrádiuszának változása között. A rendszám növekedésével (Mn-tól Cu-ig), mint látható, a redoxpotenciál-értékek csökkennek, amely a nagyobb méretű atomoknak tulajdonítható végeredményben, ami a SOD-aktivitások csökkenését is eredményezi a Mn-Cu sorrendben. 7.c. Az egy-egy összetételű Cu(II)-tartalmú SOD-utánzó vegyületeinket a HL 1 -HL 4 és HL 7 ligandumok felhasználásával állítottuk elő. Összetételüket elemanalízissel, szerkezetüket 5

IR-, UV-Vis és ESR spektroszkópiai módszerekkel, és a Cu II (L 2 )Cl (32) és a Cu II (L 7 )Cl (35) összetételű komplex esetében röntgendiffrakciós vizsgálati módszerekkel is bizonyítottuk. A szerkezetek alapján megállapítható, hogy a kialakult négyes koordinációs számú vegyületek torzult síknégyzetes geometriával írhatók le. 7.d. Az egy-egy összetételű Cu(II)-tartalmú modellvegyületek rendelkeztek SODutánzó aktivitással. Feltételezhetően azért tapasztaltunk mérhető aktivitást, mert az enzim aktív centruma is négyes és ötös koordinációjú állapotokon keresztül végzi a feladatát a katalízis során és a kialakult komplexeink szerkezete is ezekhez hasonlít. 8. Kataláz enzim funkcionális modellezése 8.a. Modellvegyületként egy [Mn II (HL 1 )]Cl 2 összetételű komplexet állítottunk elő. Szerkezetét spektroszkópiai módszerekkel (IR, UV-Vis, ESR) és röntgendiffrakciós mérési módszerrel is sikerült igazolnunk, mert a DMF oldószerből kivált kristályok egykristályröntgendiffrakciós mérésre alkalmasnak bizonyultak. A szerkezet alapján megállapítható, hogy a HL 1 ligandum (1,3-bisz(2 -benzimidazolil-imino)-izoindolin) protonált formájával történik a komplex kialakulása és hogy a mangánion körüli koordinációs szféra kissé torzult trigonális bipiramisos geometriával jellemezhető. 8.b. A [Mn II (HL 1 )]Cl 2 komplex kataláz-aktivitásának vizsgálata azt mutatta, hogy a vegyület hatékony katalizátora a hidrogén-peroxid bomlási reakciójának. A reakciókinetikai méréseket gázvolumetrikus módszerrel, a képződő dioxigén térfogatának mérésén keresztül végeztük. Az elvégzett mérések eredményei azt mutatták, hogy a fenti állítás alapján, azaz hogy a vegyületünk alkalmas katalizátora a hidrogén-peroxid bomlási folyamatának amelyben végtermékként dioxigén és víz képződik tehát reakciói funkcionális kataláz modellnek tekinthetők. Az elvégzett reakciókinetikai mérések alapján feltételeztük, hogy a folyamat során egy mangán(iii)-hidrogén-peroxid addukt alakul ki, melynek heterolitikus bomlása a sebesség-meghatározó lépés a reakcióban. IV. A TUDOMÁNYOS EREDMÉNYEK JELENTŐSÉGE A kis molekulatömegű katalizátorok, amelyek elsősorban a természetes enzimek működését utánozzák, számos megbetegedés megelőzésére és gyógyítására is alkalmazhatóak, többek között azért, mert a valódi enzimek nem képesek ellátni már 6

feladatukat. Ugyanakkor a szintetikus enzimműködést utánzó modellek sok olyan megbetegedés esetén is használhatók, ahol már a nem kívánt toxikus melléktermékek túltermelődése szerepet játszik a betegségek kialakulásában és lezajlásában. A SOD- és kataláz-utánzó modellvegyületeknek több előnyük is van a természetes képviselőikkel szemben, például a sejtek közötti tér könnyebb megközelíthetősége, nagyobb áthatolóképességük a membránokon továbbá a hosszabb élettartam a vérben, hiszen az emberi enzimek csak rövid ideig stabilisak. Az értekezésben bemutatott munka azonban csak alapkutatás jellegű, így az eredmények elsősorban a tudományos ismereteink bővítését szolgálják. V. A DOKTORI ÉRTEKEZÉS ALAPJÁT KÉPEZŐ TUDOMÁNYOS KÖZLEMÉNYEK, ELŐADÁSOK ÉS POSZTEREK KÖZLEMÉNYEK 1. Synthesis, structure, and catalase-like activity of a novel Manganese(II)Complex: Dichloro[1,3-bis(2 -benzimidazolylimino)isoindoline] Manganese(II) J. Kaizer, B. Kripli, G. Speier, L. Párkányi Polyhedron 28 (2009) 933-936. [IF: 2,03] 2. Correlation between the SOD-like Activity of Hexacoordinate Iron(II)Complexes and Their Fe 3+ /Fe 2+ Redox Potentials B. Kripli, G. Baráth, É. Balogh-Hergovich, M. Giorgi., A. J. Simaan, M. Reglier, L. Párkányi, J. S. Pap, J. Kaizer Inorg. Chem. Commun. 14 (2011) 205-209. [IF: 1,97] 3. Comparison of the SOD-like Activity of Hexacoordinate Mn(II), Fe(II) and Ni(II) Complexes Having Isoindoline-Based Ligands J. S. Pap, B. Kripli, T. Váradi, M. Giorgi, J. Kaizer, G. Speier J. Inorg. Biochem. 105 (2011) 911-918. [IF: 3,31] 4. Tetra-, Penta-, and Hexacoordinate Copper(II) Complexes with N 3 Donor Isoindoline-based Ligands: Characterization and SOD-like Activity J. S. Pap, B. Kripli, V. Bányai, M. Giorgi, L. Korecz, T. Gajda, D. Árus, J. Kaizer, G. Speier Inorg. Chim. Acta 376 (2011) 158-169. [IF: 1,89] 5. Redox Properties of Cobalt(II) Complexes with Isoindoline-based Ligands J. S. Pap, B. Kripli, M. Giorgi, J. Kaizer, G. Speier Trans. Met. Chem. 36 (2011) 481-487. [IF: 1,16] 6. Insight into Coordination, Bioinorganic and Applied Inorganic Chemistry Edited by: M. Melník, P. Segl a, M. Tatarko Press of Slovak University of Technology, Bratislava 7

2009 Synthesis and Catalase- like activity of Manganese(II) Complexes with Isoindoline-based ligands T. Csay, G. Baráth, B. Kripli, J. Kaizer, G. Speier EGYÉB TUDOMÁNYOS KÖZLEMÉNYEK 1. A flexible hydroxy-bridged dicopper complex as catechol oxidase mimic T. Csay, B. Kripli, M. Giorgi, J. Kaizer, G. Speier Inorg. Chem. Commun. 13 (2010) 227-230. [IF: 1,97] 2. Crystal structure of 1,3-bis(N-benzyl-2 -pyridylimino)isoindoline bromide monohydrate solvate, C 32 H 26 N 5 Br.H 2 O B. Kripli, J. Kaizer, A. Kupan, G. Speier, M. Giorgi. Zeitschrift für Kristallographie-New Crystal Structures 224 (2009) 47-48. [IF: 0,216] 3. Bio-inspired flavonol and quinolone oxidation by a non-heme iron catalyst modeling the action of flavonol and 3-hydroxy-4(1)-quinolone 2,4-dioxygenases J. S. Pap, A. Matuz, G. Baráth, B. Kripli, M. Giorgi, G. Speier, J. Kaizer J. Inorg. Biochem. 108 (2012) 15-21. [IF: 3,31] NEMZETKÖZI KONFERENCIÁN BEMUTATOTT ELŐADÁSOK, POSZTEREK 1. B. Kripli, G. Baráth, É. Balogh-Hergovich, M. Giorgi,A. J. Simaan, M. Reglier, L. Párkányi, J. S. Pap, J. Kaizer: Correlation between the SOD-Like Activity of Hexacoordinate Iron(II) Complexes and Their Fe 3+ /Fe 2+ Redox Potentials Marseille, Université Paul Cézanne Aix-Marseille Saint-Jerome Franciaország, 2010. május 5-9. (előadás) 2. J. S. Pap, T. Váradi, B. Kripli, M. Giorgi, J. Kaizer, G. Speier: SOD-Like Activity of Hexacoordinate Manganese(II) Complexes with Tripodal Isoindoline Ligands Veszprém, Pannon Egyetem, 2010. október 15. (előadás) 3. J. S. Pap, B. Kripli, T. Váradi, J. Kaizer, G. Speier: Fémtartalmú izoindolin-bázisú komplexek szuperoxid dizmutáz aktivitása XXIII. International Conference and Bioinorganic Chemistry, Smolenice, 5-10 June, 2011 New Trend sin Coordination, Bioinorganic and Applied Inorganic Chemistry - Book of Abstracts Press of Slovak University of Technology, Bratislava 2011 (előadás) 4. J. Kaizer, A. Matuz, B. Kripli, J. S. Pap, G. Speier: Átmenetifém-tartalmú flavonol 2,4-dioxigenázok vizsgálata XXIII. International Conference and Bioinorganic Chemistry, Smolenice, 5-10 June, 2011 New Trend sin Coordination, Bioinorganic and Applied Inorganic Chemistry - Book of Abstracts Press of Slovak University of Technology, Bratislava 2011 (előadás) 8

5. T. Csay, B. Kripli, J. Kaizer, G. Speier Catechol Oxidase activity of a flexible OH-bridged dicopper complex International Conferens of Coordination Chemistry, Jeruzsálem, 2008. július 19-25. (poszter) 6. B. Kripli, J. Kaizer, G. Speier, L. Párkányi Synthesis, Structure and Catalase-like Activity of a Novel Manganese(II) complex 10th International Symposium on Applied Bioinorganic Chemistry (10th ISABC), Debrecen, 2009. szeptember 25-28. (poszter) 7. J. S. Pap, B. Kripli, J. Kaizer, G. Speier Iron, Nickel, Copper and Manganese Chaelating Properties of Novel 3N-Donor Ligands International Conferens of Coordination Chemistry (10th ISABC), Debrecen, 2009. szeptember 25-28. (poszter) 8. B. Kripli, J. S. Pap, G. Baráth, J. Kaizer, G. Speier Synthesis, structure and SOD-like activity of Iron(II) Complexes with Novel isoindoline-based ligands EUCHEM Conference on Organic Free Radicals, Bologna, 2010. június 28- július 2. (poszter) 9. J. S. Pap, B. Kripli, T. Váradi, M. Giorgi, J. Kaizer, G. Speier Superoxid dismutase and catalase modeling using N3 ligands 11th International Symposium on Applied Bioinorganic Chemistry (11th ISABC), Barcelona, 2011. december 2-5. (poszter) HAZAI KONFERENCIÁN BEMUTATOTT ELŐADÁSOK 1. B. Kripli, T. Csay, J. Kaizer, G. Speier: Pirokatechin oxidáz modelljének előállítása és vizsgálata Intézményi Tudományos Diákköri Konferencia, Veszprém, 3. helyezés, 2007. 2. B. Kripli, J. Kaizer, G. Speier: Pirokatechin oxidáz modelljének előállítása és vizsgálata XLIII. Komplexkémiai Kollokvium, Siófok, 2008. május 28-30. 3. B. Kripli, J. Kaizer, G. Speier: Pirokatechin oxidáz és kataláz modelljének előállítása és vizsgálata XXIX. Országos Tudományos Diákköri Konferencia, Debrecen, részvétel, 2009. 4. B. Kripli, J. S. Pap, J. Kaizer, G. Speier: Hatos koordinációjú vas(ii)-izoindolinát komplexek SOD-aktivitása és redoxpotenciálja közötti összefüggés XLV. Komplexkémiai Kollokvium, Mátrafüred, 2010. május 26-28. 5. J. Kaizer, B. Kripli, J. S. Pap, G. Speier: Aromás alkoholok szelektív oxidációja vas(iii)komplexekkel XLV. Komplexkémiai Kollokvium, Mátrafüred, 2010. május 26-28. 9

6. J. Kaizer, B. Kripli, J. S. Pap, G. Speier: Hatos koordinációjú vas(ii)-izoindolinát komplexek SOD-aktivitása és redoxpotenciálja közötti összefüggés XXXIII. Kémiai Előadói Napok, Szeged, 2010. október 25-27. 7. J. S. Pap, B. Kripli, V. Bányai, J. Kaizer, G. Speier: Négyes, ötös és hatos koordinációjú réz(ii)-komplexek izoindolin típusú ligandumokkal: szerkezeti jellemzés és reaktivitás szuperoxid gyök-anionnal szemben MKE 1. Nemzeti Konferencia, Sopron, 2011. május 22-25. 8. J. S. Pap, B. Kripli, T. Váradi, M. Giorgi, J. Kaizer, G. Speier: Hatos koordinációjú Mn(II)-, Fe(II)-, és Ni(II)-izoindolát komplexek SOD-aktivításának összehasonlítása MKE 1. Nemzeti Konferencia, Sopron, 2011. május 22-25. 9. J. Kaizer, A. Matuz, B. Kripli, G. Rácz, G. Baráth, G. Speier: Fémtartalmú flavonol 2,4-dioxigenáz enzimmodellek előállítása és vizsgálata MKE 1. Nemzeti Konferencia, Sopron, 2011. május 22-25. 10