Szerkezet- és polimorfizmus kutatás

Vezető: 
Dr. Bényei Attila

A Polimorfizmus és Szerkezetkutatás Kutatócsoport fő kutatási módszere az egykristály röntgen-diffrakciós szerkezetvizsgálat. Ennek segítségével kis molekulák szilárd fázisú szerkezetét, királis molekulák abszolút konfigurációját és gyógyszerhatóanyagok polimorf formáinak pontos szerkezetét vizsgáljuk. Főbb eredmények:
1. Karbamazepin kokristály szerkezete.
A karbamazepin jól ismert központi támadáspontú antiepilepticum, mely főként görcsgátló, amellett anticholinerg, nyugtató és antidepressiv. Együttműködő partnerünk (SZTE GYTK Gyógyszertechnológiai Intézet, Prof. Dr. Révész Piroska, Dr. Aigner Zoltán e. docens és Farkas Gabriella tanszéki mérnök) előállították a karbamazepin olyan szolvatopolimorfját, amelyben a hatóanyag és a segédanyag kokristálya keletkezik. Számos próbálkozás után sikerült egykristályokat növelni. A várakozásainkkal ellentétben a kiterjedt hidrogénkötéses hálózat létrehozására is képes segédanyag NEM két karbamazepin molekula között helyezkedik el, hanem a karbamazepin molekulák által létrehozott rács csatornáiban. Ezt egyértelműen igazoltuk a kokristály szerkezetének általunk elvégzett egykristály röntgen-diffrakciós meghatározásával és kvantumkémiai számítások is azt mutatják, hogy a segédanyag rendezetlen szerkezetet mutat, a csatornában több különböző orientációban található. Az eredmények publikálása előkészületben van.
2. Abszolút konfiguráció meghatározása, spontán reszolválás
A közelmúltban néhány olyan szerkezetet találtunk, amelyek a spontán reszolválódás jelenségét mutatja. Az egykristály röntgen-diffrakciós vizsgálatok arra utaltak, hogy bár racém anyagból készültek az egykristályok, akirális oldószerrel, az eredmény a két enantimer (R és S) külön-külön való kiválása, azaz racém konglomerátum létrejötte volt. Ilyen racém konglomerátumot képez például a borkősav, aminek az enantiomerjeit Pasteur mikroszkóp alatt válogatta szét, de a jelenség előfordulását nagyon ritkának tartják. A cirkuláris dikroizmus vizsgálatok eredménye az volt, hogy míg az elporított anyag nem ad Cotton effektust (nem forgatja a poláros fény síkját) egy-egy (kb. 0.2x0.1x.0.1 mm-es) egykristályt kiválasztva effektust kapunk, különböző irányokba akár szilárd fázisú CD, akár oldat CD vizsgálatokat végeztünk. Az oldat és a szilárd fázis miatt a görbék nem tökéletes tükörképei egymásnak, de jól látszik, hogy két kristályt kiválasztva az effektus iránya ellentétes. Ezek az eredmények rendkívül ígéretesek a kiralitás létrejöttének megértése szempontjából. Az anyagokat a DE (Fizikai-Kémiai Tanszék, Udvardy Antal PhD hallgató) és a Semmelweis egyetem kutatói (Szerves Vegytani Intézet, Prof. Dr. Mátyus Péter és PhD hallgatók) készítették. Külön érdekes, hogy ezt a nagyon ritkának tartott jelenséget 3 anyagnál is tapasztaltuk.
3. Ozmium-aril-hidroxamát komplexek szerkezete
Az utóbbi időben több ilyen fémkomplex szerkezetét vizsgáltuk egykristály röntgen-diffrakcióval. A legérdekesebb szerkezet az a komplex, amelyben egy Os(II) és egy Os(VI) magot oxigén híd köt össze, az ellenion egy triflát ion, a stabilizáló ligandumok oxo, metil-hidroxamát és cimol. Az anyagokat Buglyó Péter (DE Szervetlen és Analitikai Kémiai Tanszék) és munkatársai készítették.