Magyar Kémiai Folyóirat

Nem csak kristályosítgatás. In memoriam Fogassy Elemér (1934-2026)

Zoltán Hell — 2026-06-02

Buzágh Aladár emlékezete – 130 éve született a magyar kolloidkémia úttörője

István Puskás — 2026-06-02

Bioortogonálisan modulált fotoreszponzív rendszerek alkalmazása a kémiai biológiában

Péter Kele — 2026-06-02

A közlemény az MTA–HUN-REN TTK Lendület Kémiai Biológia Kutatócsoport 2010–2025 közötti kutatásait foglalja össze, amelyek a szerző MTA doktora címért benyújtott dolgozatának alapját képezték. A munka fókuszában a bioortogonális kémia és a fotoreszponzív rendszerek összekapcsolása áll, célja pedig olyan kémiai biológiai eszközök fejlesztése, amelyek élő rendszerekben teszik lehetővé biomolekulák szelektív, térben és időben kontrollált módosítását. A kutatások egyik fő eredménye a bioortogonálisan aktiválható fluorogén jelzővegyületek fejlesztése volt, különös tekintettel a tetrazin-alapú kioltási mechanizmusokra. A bemutatott stratégiák – többek között elektronikusan vezérelt, kettős és FRET-alapú fluorogenicitás – lehetővé tették alacsony háttérjelű, vörös tartományban gerjeszthető festékek alkalmazását élő sejtes és szuperfelbontású mikroszkópiában. A munka másik hangsúlyos területe a bioortogonálisan aktiválható fotolabilis védőcsoportok fejlesztése volt. Ezekben a rendszerekben a fényre történő hatóanyag-felszabadítás csak egy megelőző bioortogonális reakció után válik lehetővé, megteremtve a kémiai és optikai kettős kontroll lehetőségét. A bemutatott eredmények új távlatokat nyitnak a precízen szabályozott képalkotási és terápiás alkalmazások területén.

Ciklodextrinek felhasználása gyógyszerek klinikai alkalmazásra való fejlesztésében: retrometabolikus kémiai gyógyszerirányító rendszerek és kladribin

Miklós Bodor — 2026-06-02

A cikk egy rövid áttekintést nyújt a Bodor és munkatársai által az elmúlt négy évtizedben végzett, kiterjedt kutatómunkájáról a ciklodextrin-komplexek alkalmazásáról olyan gyógyszerek formulációinak kifejlesztésében, amelyek kedvezőtlen fizikai-kémiai tulajdonságaik miatt kihívást jelentettek a klinikai felhasználás szempontjából. Különös hangsúlyt kap a 2-hidroxipropil-β-ciklodextrin (HPβCD) alkalmazása a retrometabolikus gyógyszertervezési stratégiák alapján kialakított kémiai gyógyszerirányító rendszerek (CDS-ek) oldhatóságának és stabilitásának fokozására – megközelítések melyek kidolgozásában Bodor és munkatársai úttörő szerepet játszottak. A cikk továbbá bemutatja egy innovatív, HPβCD-alapú formuláció kifejlesztését, amely egy kettős ciklodextrin-komplexet tartalmaz, azaz egy amorf zárványkomplex és egy hidrogénkötött nem nem-zárvány komplex kombinációját, és lehetővé tette a kladribin orális tabletták sikeres bevezetését és hatósági jóváhagyását. Az így kifejlesztett Mavenclad tabletták klinikailag bizonyított, biztonságos és hatékony orális terápiás lehetőséget jelentenek sclerosis multiplex kezelésére, és világszerte alkalmazzák őket; 2023-ban értékesítésük meghaladta az egymilliárd amerikai dollárt, ezzel „blockbuster” státuszt érve el.

Tiolált oligo és poliszacharidok – a gyógyszerhordozók új generációja.

Gergely Kali — 2026-06-02

Az orális gyógyszeradagolás szempontjából a gyógyszerhordozó molekulák hosszabb tartózkodási ideje a nyálkahártyán jelentős előnyökkel járhat. Ez a rövid összefoglaló munka egy új tiolálási eljárást mutat be, amelynek segítségével oligo- és poliszacharidok nagyfokú módosítása érhető el foszfor-pentaszulfid alkalmazásával. Az előállított per-tiolált ciklodextrin 89-szeres mukoadhéziós növekedést mutatott a natív oligoszacharidhoz képest, valamint jelentősen megnövekedett tartózkodási időt a gyomor-bél traktusban, in vitro és állatkísérletekben egyaránt. Más természetes polimerek, például a keményítő és karragén tiolálása szintén jelentősen javította az adhéziós tulajdonságokat a száj- és bélnyálkahártyán. A tiolálás továbbá fokozta a sejtes felvételt, különböző sejtvonalakon mérve akár 20-szoros sejtfelvétel növekedést figyeltünk meg a kiindulási oligomerekhez képest. Az egyik fő hátrány tiolált polimerek alkalmazása esetén azok oxidációs érzékenysége, melyet reaktív diszulfid védőcsoportokkal orvosoltunk. Az eredmények alapján ezek az új makromolekuláris gyógyszerhordozók jelentős potenciállal rendelkeznek orális vagy parenterális alkalmazásban.

Hidratáció a gyógyszertervezésben

Csaba Hetényi — 2026-06-02

A structural and thermodynamic description of target-ligand interactions is a crucial aspect in drug design. In addition, water molecules in different hydration shells (bulk, surface, interface, buried) have various structural and energetic contributions in the complex. In this paper, we provide an overview of the calculation (prediction) of the structural and thermodynamic role of water molecules during ligand binding. Accurate determination of the spatial water positions in a target-ligand complex is not a trivial task. Experimental approaches often cannot provide void-free hydrated (complete) structures. Therefore, theoretical methods have been developed to complement experimental methods for calculating hydration problems in target-ligand complexes. Using the explicit water models is a good alternative to identify the role of each water molecule in ligand binding. For this purpose, molecular dynamics (MD)-based computational tools like MobyWat were introduced.

During computational docking of a ligand to the target, distinguishing between the conserved and replaced waters is also challenging. Protocols like HydroDock can answer these challenges.

Besides knowing the structure of the target-ligand complex, it is also important to calculate the target-ligand binding affinity (free energy of binding in terms of thermodynamics). In thermodynamic calculations, hydration also plays a key role. In drug design, molecular docking of several thousand small molecules is commonly used to optimize the lead molecule. The rapid docking methods with implicit or without any water models lead to inaccurate results. Furthermore, especially in the case of larger, highly flexible, peptide-like ligands, the scoring functions of docking programs result in unrealistic binding affinities. If explicit water models are used in combination with MD calculations in which the contribution of the solvent itself to the target-ligand complex binding is also considered, more accurate thermodynamic quantities can be obtained. For example, in calculations performed with cyclodextrins, we separated the enthalpic contributions of three types of intermolecular interactions formed with the solvent (cyclodextrin-water, ligand-water, water-water), which are numerically comparable to the enthalpic contribution of the cyclodextrin-drug interaction. The entropic contribution associated with water is comparable in magnitude to the binding free energy, thus confirming the necessity of using an explicit water model for the accuracy of thermodynamics calculations. Using the results obtained, we also successfully studied the thermodynamic basis of the formation of cyclodextrin-based nanostructures.

As electronic contributions play a key role in the interaction between the partners, quantum mechanics (QM) can be considered the most precise approach from a theoretical point of view. Due to the continuous increase in computer performance, QM methods in drug design have recently gained more attention, especially in the calculation of target-ligand interactions. However, the large size of biomolecular systems still hinders the routine application of these methods. To overcome this, semi-empirical QM-based methods have been recently introduced for target-ligand calculations, mostly with PM7-like parametrization.

Although implicit water models (like COSMO) successfully handle the effects of the surrounding solvent medium in QM, target-ligand systems often contain specific water molecules that mediate interactions between partners, and explicit modeling of these molecules is essential. In our latest work, we performed PM7/COSMO calculations with explicit waters predicted by MobyWat. Our QMH-L method achieved good correlations in a wide size range for the ligands (up to an MW of 3300) with experimental thermodynamics values. Fast 1SCF calculations allow the use of QMH-L in a high-throughput manner.

The role of hydration has long been neglected in drug design, and most efforts have been made to optimize the interactions between the target molecule and the ligand. In recent decades, it has become obvious that this optimization process cannot function effectively without taking into account the role of individual water molecules. In this paper, we have given a quick overview of the role of hydration and the solution of practical problems arising in this regard during design, both at the structural and energetic levels. In addition to the widely used molecular mechanics methods, we have also discussed the most modern quantum mechanical approaches in calculating target-ligand binding affinities.

Kutatások a nemlineáris kémia területén és alkalmazások

Német Norbert — 2026-06-02

A BME Önrendeződés és Önszerveződés Kutatócsoport régóta foglalkozik az irodalomból ismert diffúzió-kontrollált, óratípusú és pH-oszcillációs reakciók tanulmányozásával és esetleges felhasználási területeivel kémiai instabilitást okozó időbeli és/vagy térbeli önrendeződésben (pl. arany nanorészecskék kialakulása és aggregációja vagy zeolittípusú szerves-fémkoordinációs vázszerkezetek kialakítása és morfológiájának, átlag részecskeméretének tanulmányozása). Kutatásainak főbb célkitűzései között szerepel, hogy időben „programozhatóan” változtatható pH-környezettel irányítottan tudják befolyásolni a csatolt önrendeződési folyamatok során keletkező részecskék gócképződését (nukleációját) és átlag részecskeméretét.

A Biginelli-reakció és reprodukálhatóságának vizsgálata

Mátyás Milen — 2026-06-02

A Biginelli-reakció az egyik legrégebben ismert és legfontosabb multikomponensű reakciók közé tartozik. Multikomponensű reakciónak nevezzük azt a reakciót, amelyben három vagy több kiindulási anyag vesz részt egyszerre és a reaktánsok atomjainak többsége beépül a termékbe.¹ Néhány esetben csak egyetlen termék keletkezik, de gyakran előfordul, hogy a főterméket valamilyen kis molekulatömegű vegyület, rendszerint víz, alkohol, ammónia, kén-hidrogén kíséri. A multikomponensű reakciók a kétkomponensű és a polimerizációs reakciók között foglalnak helyet, általában gyűrűs vegyületek előállítására használhatók és gyakran a felfedező nevét viselik. Ilyen a következőkben tárgyalt Biginelli-reakció is.

Mikotoxinok: előfordulás, toxikus hatások, védekezési stratégiák

Miklós Poór — 2026-06-02

Mycotoxins are toxic secondary metabolites of molds, typically produced by Aspergillus, Penicillium, Fusarium, and Alternaria fungi. They appear as contaminants in animal feed and several foodstuffs (e.g., cereals, fruits, vegetables, oilseeds, spices, baked goods, dairy and meat products, eggs, dried fruits, fruit juices, milk, wine, beer, and coffee). The chemical structures and toxic actions of mycotoxins show large variations, including hepatotoxicity, nephrotoxicity, gastrointestinal toxicity, immunotoxicity, as well as carcinogenic and endocrine disruptor effects.

The most important regulated mycotoxins are aflatoxin B1 and M1, deoxynivalenol, fumonisin B1 and B2, zearalenone, T-2 and HT-2 toxins, ochratoxin A, and patulin. In addition to the parent mycotoxins, their masked/modified metabolites can also contaminate crops and/or the corresponding food products, making the analytical detection/quantification of mycotoxins challenging. Moreover, several other so-called “emerging” mycotoxins can also be mentioned, where the limited data regarding their occurrence, exposure, and toxic actions make their proper evaluation difficult.

To prevent the appearance and spread of molds as well as to decrease mycotoxin contamination, it is important to use relatively resistant host plants, improved agronomic methods and pesticide management. Thereafter, the proper conditions for harvesting, drying, storing, cleaning, and sorting are also highly relevant. To decrease mycotoxin levels, some of the physical (e.g., washing, liquid extraction, heat treatment, radiation, and adsorbents), chemical (e.g., alkaline treatment and ozonation), and biological (e.g., microorganisms or their cell wall fractions, isolated enzymes) methods can be considered. Furthermore, certain food technology processes can also affect the final mycotoxin content in the end products.

Several strategies are being investigated to develop novel and effective mycotoxin binders. Cyclodextrins (CDs) and CD-based polymers seem to be promising candidates for this purpose. CD polymers have been successfully used to extract mycotoxins (e.g., alternariol, ochratoxin A, and zearalenone) from aqueous matrices, including beverages. These observations underline that CD technology can be a tool for the analytical extraction/enrichment of mycotoxins and/or decrease toxin levels in contaminated drinks. In addition, CDs showed significant protective effects against alternariol- and zearalenone-induced toxicity in cell experiments and zebrafish embryo models. Therefore, CDs may provide a new strategy to relieve the toxic impacts of mycotoxins.

A centrifugális megoszlási kromatográfia, mint skálázható és fenntartható technológia természetes és szintetikus vegyületek ipari tisztítására

Máté Vass — 2026-06-02

A centrifugális megoszlási kromatográfia (CPC) egy speciális, folyadék-folyadék fázisú kromatográfiás technika, amelyben a két egymással nem elegyedő folyadék fázis hidrosztatikus egyensúlyban van egymással, és hatékony alternatívát kínál a szilárd fázisú kromatográfiákkal szemben a természetes vagy szintetikus vegyületek elválasztása és izolálása során. A széles körben elterjedt oszlopkromatográfiával ellentétben, ezen technika kivitelezéséhez ugyanakkor egy forgó rotorra van szükség. A módszer elméleti alapját az képezi, hogy a különböző anyagi minőségű komponensek a két nem elegyedő fázis között eltérő módon és mértékben oszlanak meg, amelyhez a forgásból adódóan kialakuló állandó centrifugális erőtér hatására az egyik folyadékfázis immobilizálódik a rotortérben, kialakítva ezzel az elválasztáshoz szükséges állófázist. Így a CPC technológia előnyei közé tartozik, hogy nincsen szükség szilárd állófázisra, amely sok esetben a tisztítás költségeinek nagy részét teszi ki. A technika további jellegzetes előnye a skálázhatóság, illetve a fajlagosan alacsony oldószerigény. A tanulmány bemutatja a CPC technológia működési elvét, a használt oldószerrendszerek tulajdonságait, valamint az ipari alkalmazások szempontjából fontos elválasztási módokat. Tárgyaljuk a technika folyamatos elválasztásra való alkalmasságát is. Kiemelt figyelmet kapnak a CPC műszeres paraméterei, a módszertervezési szempontok, valamint az elválasztási hatékonyságot meghatározó tényezők. A RotaChrom Technológiai Zrt. által fejlesztett CPC-platformok (rCPC, iCPC) példáján keresztül áttekintjük az ipari szintű gyártási lehetőségeket, különös tekintettel a gyógyszeripari és biotechnológiai alkalmazásokra. Olyan példákon keresztül, mint oligonukleotidok, szteroidok, ciklikus peptidek vagy természetes alkaloidok tisztítása, a tanulmány rávilágít a CPC technológia sokoldalúságára és hatékonyságára. A módszer különösen értékes az olyan területeken, ahol a tisztaság, a hozam, és az oldószer visszanyerhetősége kulcsfontosságú tényezők, valamint ahol környezetbarát, költséghatékony megoldásokra van szükség. A CPC a folyadékkromatográfiás technikák új generációját képviseli, amely a folyamatos gyártás és a fenntartható elválasztástechnika irányába mutat.

Szénhidrátokon aktív enzimek szerkezete, aktivitása és gátlása

Gyöngyi Gyémánt — 2026-06-02

Szerkezet-hatás vizsgálataink során endo hatásmechanizmusú árpa eredetű α-amiláz aminosav cserékkel módosított alhelytérképeit határoztuk meg. Jellemeztük néhány exo enzim aktív helyét is a megfelelő oligoszacharid szubsztrátokon végzett aktivitás mérések és bontási kép vizsgálatok segítségével. Az α-amiláz enzimek vizsgálata nem csak az alhely térképek meghatározására korlátozódott. Kísérleteket végeztünk amiláz enzimek szintézisre való felhasználására és vizsgáltuk számos természetes és szintetikus vegyület glikoenzimekre gyakorolt gátló hatását is, a későbbi esetleges terápiás felhasználást célozva.