Analitikai kémia doktori program (K3) | Kémiai Tudományok Doktori Iskola

Programvezető: Dr. Gáspár Attila, egyetemi tanár.

A programban résztvevő oktatók:

• Baranyai Edina
• Braun Mihály
• Gáspár Attila
• Huszánk Róbert
• Kertész Zsófia
• Posta József
• Andrási Melinda
• Bodnár Ildikó
• Juhász Zoltán
   

Kutatási témák

Analitikai és környezetanalitika módszerek kifejlesztése és alkalmazása elsősorban gyógyszerészeti, klinikai, orvosdiagnosztikai, proteomikai, élelmiszeripari és környezetvizsgálati területeken. Különböző spektrometriás (elsősorban tömeg-, atom és röntgenspektrometriás) és elválasztástechnikai (kromatográfia, elektroforézis) módszerek kifejlesztése, kapcsolása és alkalmazása. Ionnyaláb-analitika. Környezetszennyezők meghatározása (humán)biológiai és környezeti mintákban. Légköri aeroszolok vizsgálata. Elemspeciációs módszerek. A mikrofluidika analitikai kémiai alkalmazásai, lab-on-a-chip rendszerek kidolgozása és alkalmazása. Szerkezetvizsgálati módszerek kifejlesztése.

A Doktori Program leírása

Intenzív kutatások folynak a kapilláris elektroforézis általános, bioanalitikai és proteomikai alkalmazásai területén. Ezeknél a vizsgálatoknál a komponensek nagyhatékonyságú elválasztását követően azok érzékeny detektálására, illetve a komponensek (főleg gyógyszervegyületek, fehérjék, monoklonális antitestek) szerkezetének felderítésére tandem tömegspektrometriát alkalmaznak. A vizsgálatoknál külön hangsúlyt kapnak a fehérjék poszttranszlációs módosulatainak meghatározásai. A biologikumok (biotechnológiai úton előállított, makromolekulákat hatóanyagként tartalmazó gyógyszerek) nagy hatékonyságú, kevesebb mellékhatásokkal bíró korszerű gyógyszeres terápiát nyújtanak. A gyógyszerkutatás minden egyes fázisát analitikai vizsgálatok kísérik végig. 

A környezetanalitika témakörében gáz, folyadék és szilárd alkotók összetételének és kölcsönhatásainak vizsgálata új nyomelemanalitikai, elválasztástechnikai és kapcsolt technikás műszeres analitikai módszerekkel. E vizsgálatok természetes és antropogén eredetű környezetszennyezők, valamint gyógyszerhatóanyagok és metabolitjaik meghatározását célozzák biológiai, humánbiológiai és környezeti mintákban. A kutatások során a minták esszenciális, illetve toxikus nyomelemtartalmának, valamint kis koncentrációkban is potenciálisan biológiai hatású szerves komponenseinek analízisére kerül sor. A vizsgálatok kiterjednek ivóvíz, felszíni és tengervíz, szürkevíz, levegőben levő aeroszolok, szállóporok és gázalkotók, talajextraktumok, folyami, tavi és lápi üledékek, vérszérum, vér, vizelet, testszövetek, haj, madártoll, élelmiszerek, dohány, dohányhamu, gyógyszerek, gyógyhatású készítmények stb. elemzésére. Példaként említhető a szelén, mint stressz, ill. infarktus kivédő species(-ek) kutatása, az ismeretlen szívhalálokok és a nyomelemháztartás közötti kapcsolat vizsgálata. Humánbiológiai szempontból jelentőséggel bír a hormonháztartást megváltoztató komponensek, az úgynevezett EDC anyagok (endocrine desrupting chemicals) meghatározására alkalmas analitikai módszerek fejlesztése. A környezetanalitika külön területének tekinthető a folyami lápi és tavi üledékek széleskörű rétegvizsgálata, mely adatok segítségével történetileg rekonstruálni lehet a terület környezeti állapotának múltbeli változásait. Az utóbbi időkben régiónkban történő nagyarányú iparosítás (pl. akkumulátor-, gépjárműgyártás, gyógyszeripar) különösen fontossá vált a környezeti monitorozásra alkalmas bioindikátorok (pl. mézek, üledékek, növények) bevezetése és alkalmazása.

A kutatások körébe tartozik nagyhatékonyságú mintabeviteli módszerek kidolgozása és optimálása az atom- és tömegspektroszkópiában. E témakörben az impulzus, a flow injection (FIA) mintabevitel, a hideggőz, hidridtechnikás és lézerablációs mintabeviteli módszerek tanulmányozása és alkalmazása szerepel. A módszerfejlesztések egy másik területe az összetett mátrixokban nyomnyi mennyiségben jelenlévő szerves komponensek analíziséhez szükséges mintaelőkészítési eljárások (szeparálás, dúsítás), illetve kapcsolt technikákkal (GC/MS, LC/MS, CE/MS) történő meghatározási módszerek kidolgozása.

Fontos analitikai területnek számít a környezet- és nyomelemanalitikában az elemspeciációs módszerek bevezetése. Az esszenciális és toxikus nyomelemek összes koncentrációjának meghatározása mellett környezeti és biológiai minták esetén megfelelő módszerek kidolgozására kerül sor az adott nyomelem eltérő vegyértékű és kötésállapotú formáinak elválasztására és az egyes formák nagyérzékenységű on-line vagy off-line detektálására. GC, HPLC és kapilláris elektroforézis (CE), valamint elektrotermikus elpárologtatás (ETV) elválasztó módszerek nagy érzékenységű elemszelektív detektorokkal: FAAS, GFAAS ICP/AES és ICP/MS módszerekkel kombinálva higany, ólom, arzén, króm stb. speciációs analízisét teszik lehetővé különböző eredetű mintákban.

A mikrofluidikai kutatások elsődleges célja olyan analitikai rendszerek kialakítása, melyek a lab-on-a-chip koncepció mentén alkalmasak komplex analitikai kémiai módszerek környezeti, biológiai mintákban gyors és megbízható analízisére.

Doktori kurzusok