Seznam anotací:

1. Výzkum a vývoj metodik kapilární zónové elektroforézy pro rychlé a extrémně citlivé diagnostikování závažných chorob (ÚIACH)
2. Charakterizace změn molekulárního stavu fotosensitizátorů a význam pro fotodynamickou terapii (ÚACH)
3. Intenzifikace výroby dihydrido-bis(2-methoxyethoxo)hlinitanu sodného (ÚACH)
4. Mikročástice mořské soli jako dosud neprozkoumaný globální zdroj troposférického chlóru (ÚFCH JH)
5. Struktura, poloha, distribuce a vlastnosti protonových center v zeolitech detegovaných technikami ¹³C MAS NMR a neutronové difrakce (ÚFCH JH)
6. Odvození a experimentální potvrzení vztahu mezi limitní povrchovou koncentrací adsorbovaných látek a jejich nábojem na polarizovatelném rozhraní dvou nemísitelných roztoků elektrolytů (ÚFCH JH)
7. Aplikace indexů podobnosti pro budování kvantitativních vztahů mezi strukturou a vlastnostmi molekul (ÚCHP)
8. Mikrovlnná sklářská pec - nová technologie tavení (ÚCHP)
9. Nové biomateriály pro lékařské aplikace (ÚMCH)
10. Polymery pro konstrukci implantátů do centrálního nervového systému (ÚMCH)
11. Vazba a pohyblivost lithia v polymerních elektrolytech (ÚMCH)
12. Feromon klíněnky jírovcové elektrolytech (ÚOCHB)
13. Příprava a biologická aktivita nových (ÚOCHB)
14. Výpočty molekulových vlastností (ÚOCHB)

---

4.1. Výzkum a vývoj metodik kapilární zónové elektroforézy pro rychlé a extrémně citlivé diagnostikování závažných chorob

• Malá, Z., Klepárník, K., Boček, P.: Highly alkaline electrolyte for single-stranded DNA separations by electrophoresis in bare silica capillaries. - J. Chromatogr. A 853: 371 - 379 (1999).
• Klepárník, K., Malá, Z., Přibyla, L., Blažková, M., Vašků, A., Boček, P.: Ultra-fast detection of microsatellite repeat polymorphism in endothelin 1 gene by electrophoresis in short capillaries. - Electrophoresis 21: 238 - 246 (2000).

---

4.2. Charakterizace změn molekulárního stavu fotosensitizátorů a význam pro fotodynamickou terapii

D. M. Wagnerová, K. Lang, J. Mosinger

Termínem fotodynamický efekt se označuje poškození tkání při současném působení ultrafialového nebo viditelného záření, barviva (fotosensitizátoru) a vzdušného kyslíku. Podstatou jevu je schopnost sensitizátoru přenášet energii absorbovaného záření na molekulu kyslíku a vytvářet tak energeticky bohatší vysoce reaktivní singletový kyslík. Terapeutické aplikace jevu - zničení nádorové tkáně singletovým kyslíkem - využívají zatím převážně empirických poznatků, protože vlastnosti fotosensitizátorů v přítomnosti biopolymerů (proteinů, nukleových kyselin, polysacharidů) nebyly doposud plně charakterizovány.

• Kubát, P., Lang, K., Mosinger, J., Wagnerová, D.M.: Reactions photosensitized by tetrakis(4-sulfonatophenyl)porphyrin: Protonation of the triplet states and effect of amino acids.- Z. Phys. Chem. 210: 243-256 (1999).
• Mosinger, J., Deumié, M., Lang, K., Kubát, P., Wagnerová, D.M.:Supramolecular kis(4-sulfonatophenyl)porphyrin with 2-hydroxypropyl-cyclodextrins. - J. Photochem. Photobiol. A 130: 13-20 (1999).
• Lang, K., Anzenbacher, P., Jr., Kapusta, P., Kubát, P., Král, V., Wagnerová, D.M.: Long-range assemblies on poly(dG-dC)₂ and poly(dA-dT)₂: Phosphonium cationic porphyrins and the importance of the charge. - J. Photochem. Photobiol. B, odesláno
• Kubát,P., Lang, K., Anzenbacher, P., Jr., Jursíková, K., Král, V., Ehrenberg, B.: Interaction of novel cationic meso-tetraphenylporphyrins in the ground and excited states with DNA and nucleotides. - JCS, Perkin Trans. 2, odesláno.
• Wagnerová, D.M.: Classification of dioxygen reactions; A Unifying view. - J. Chem. Res.; odesláno.

---

4.3. Intenzifikace výroby dihydrido-bis(2-methoxyethoxo)hlinitanu sodného

B. Čásenský (řešitel), J. Macháček, Z. Černý, J. Fusek, O. Kříž

Na základě původních laboratorních výsledků ÚACH AV ČR byla realizována výroba dihydrido-bis(2-methoxyethoxo)hlinitanu sodnéhov Lučebních závodech a.s. Kolín. Jedná se bezpečné redukční činidlo používané zejména v farmaceutickém průmyslu. Průměrná kapacita výrobního zařízení byla do roku 1996 asi 30 t /rok. Zvýšená poptávka po produktu si vyžádala urychleně zvýšit výrobní kapacitu. V průběhu let 1997-1999 se tímto požadavkem zabýval ÚACH AV ČR. Byl proveden rozbor jednotlivých technologických uzlů s návrhem jejich intenzifikace včetně doplnění výrobního zařízení o nové technologické komponenty umožňující kvalitnější řízení procesu. Výsledkem byla inovovaná výroba, která umožnila dosáhnout žádané kapacity 200 t/rok. Vedle širokého využití dihydrido-bis(2-methoxyethoxo)hlinitanu sodného ve farmaceutickém průmyslu bylo řešeno i jeho další použití pro polymerní chemii. Byla intenzifikována navazující technologie zpracování dihydrido-bis(2-methoxyethoxo)hlinitanu sodnéhona dikaprolaktamato-bis (2-methoxyethoxo) hlinitan sodný, který je účinným iniciátorem aniontové polymerace 6-kaprolaktamu. Zlepšení kvality produktu přineslo zvýšení poptávky po tomto iniciátoru v roce 1999 na 20 t. 

---

4.4. Mikročástice mořské soli jako dosud neprozkoumaný globální zdroj troposférického chlóru

P. Jungwirth

Atmosféricky relevantní reakce plynů s mikročásticemi mořské soli, přítomnými jako vysoce koncentrované aerosoly v přímořské oblasti, jsou komplexně studovány jak experimentálně (na University of California v Irvine), tak teoreticky pomocí metod molekulové dynamiky a kvantové chemie (na ÚFCH JH). Základním poznatkem je laboratorně zjištěná produkce molekulového chlóru za přítomnosti mikroaerosolů, polutantů (ozón) a světelného záření, obdobně jako ve znečištěné přímořské troposféře. Kinetický reakční model ukazuje, že experimentální výsledky lze vysvětlit pouze za předpokladu, že k reakcím dochází na povrchu mikroaerosolů. Jde tedy o heterogenní a nikoliv homogenní proces, jak se doposud předpokládalo. Tento závěr je podpořen simulacemi molekulové dynamiky, které ukazují značnou koncentraci chloridových aniontů (ne však sodíkových kationtů) na povrchu mikrokapky. Kvantově chemické výpočty navíc ukazují silnou afinitu chloridového iontu k reaktivním plynům (ozón nebo OH radikál), které tak mohou být "vychytávány" z atmosféry na povrch mikroaerosolu. Po extrapolaci na typické atmosférické podmínky model poskytuje koncentrace molekulového chlóru, které jsou ve velmi dobré shodě s atmosférickými měřeními. Povrchové heterogenní procesy mohou hrát v troposféře stejně významnou úlohu, jakou podle dřívějších zjištění hrají ve stratosféře.

• Jungwirth, P.: How many waters are necessary to dissolve a rock salt molecule? - J. Phys. Chem. A (v tisku).
• Knipping, E.M., Lakin, M.J., Forster, K.L., Jungwirth, P., Tobias, D.J., Gerber, J.D., Dabdub, D., Finlayson-Pitts, B.J.: Experiments and theoretical simulations of the chemistry of sea salt microbrine aerosols: Ion-enhanced interactions at interfaces in the atmosphere. - Science (zasláno do tisku).

---

4.5. Struktura, poloha, distribuce a vlastnosti protonových center v zeolitech detegovaných technikami ¹³C MAS NMR a neutronové difrakce

V. Bosáček

Krystalické alumosilikáty, zeolity, a vrstevnaté hydrotalcity nacházejí významné uplatnění v katalytických procesech vysoce selektivní syntézy a transformace uhlovodíků a jejich derivátů při hlubokém zpracování ropy. Aktivními katalytickými místy jsou protonová centra a/nebo kationty kovů. Aktivita a zejména významná selektivita těchto katalyzátorů je řízena basicitou kyslíkových atomů skeletu a odpovídající kyselostí protonových aktivních center a jejich lokalizací jakož i distribucí ve vnitřní kanálové struktuře matrice. Výpovědi o těchto parametrech nejsou však dostupné standardními spektroskopickými technikami.

• V. Bosáček, H. Ernst, D. Freude and T. Mildner: Surface methoxy groups in zeolites studied by multinuclear MAS NMR spectroscopy. Zeolites 18, 196 (1997).
• S. Vratislav, M. Dlouhá, V. Bosáček: A neutron diffraction study of chemisorbed methyl groups in the structure of Y zeolite. Physica B 241-243, 400 (1998).
• V. Bosáček, R. Klik, F. Geroni, F. Ribetti, F. Figueras: Terminal and bridging methoxyls on zeolites detected by ¹³C magic angle spinning NMR spectroscopy. Magn. Reson. Chem. 37, 135 (1999).
• S. Vratislav, M. Dlouhá, V. Bosáček: Location of chemisorbed methyl groups in zeolitic catalysts determined by neutron diffraction and ¹³C MAS NMR. I. Faujasite NaX and NaY. Phys. Chem. Chem. Phys., v tisku.

---

4.6. Odvození a experimentální potvrzení vztahu mezi limitní povrchovou koncentrací adsorbovaných látek a jejich nábojem na polarizovatelném rozhraní dvou nemísitelných roztoků elektrolytů

V. Mareček

Vytvoření kompaktního filmu na rozhraní dvou nemísitelných roztoků elektrolytů je jednou z možností jak ovlivnit reakci přenosu náboje přes toto rozhraní. Takto modifikované kapalné rozhraní je využitelné pro modelování membránových procesů jak např. v extrakční chemii, tak i na biologických membránách.

• V. Mareček, A. Lhotský, H. Jänchenová: Specific ion adsorption at liquid/liquid

---

4.7. Aplikace indexů podobnosti pro budování kvantitativních vztahů mezi strukturou a vlastnostmi molekul

Doc. RNDr. Robert Ponec, DrSc, ÚCHP AV, ČR prof. Ramon Carbo-Dorca, University of Girona, Spain

Jedním z hlavních faktorů rozhodujících o vyspělosti ekonomiky každé země je její schopnost vyrovnat se s rostoucími nároky na technologickou úroveň výrobků. To samozřejmě vyžaduje dostatečně vyspělou výzkumnou základnu orientovanou na materiálový výzkum a racionální návrh nových sloučenin s požadovanými chemickými, fyzikálními, či chemickými vlastnostmi. Součástí tohoto výzkumu je i studium nových metod charakterizace molekulární podobnosti, od něhož se očekává výrazná racionalizace při návrhu a vývoji nových léčiv, agrochemikálií, atd. Z tohoto důvodu je také řada předních farmaceutických firem výrazně zainteresována na podpoře těchto výzkumů a v posledních zhruba 10-15 letech prochází tento obor dynamickým rozvojem.

• Amat L., Carbo-Dorca R., Ponec R.: Molecular quantum similarity measures as an alternative to log P values in QSAR studies. J. Comp. Chem. 19, 1575-1583 (1998).
• Ponec R., Amat L., Carbo-Dorca R.: Molecular basis of quantitative structure-properties (QSPR): A quantum similarity approach., J. Comp. Aided Mol. Design 13, 259-270 (1999).
• Ponec R., Amat L., Carbo-Dorca R.: Quantum similarity approach to LFER: substituent and solvent effects on the acidities of carboxylic acids. J. Phys. Org. Chem. 12, 447-454 (1999).
• Amat L., Carbo-Dorca R., Ponec R.: Simple linear QSAR models based on quantum similarity measures. J. Med. Chem. 42, 5169-5180 (1999).

---

4.8. Mikrovlnná sklářská pec - nová technologie tavení skla

Ing. Milan Hájek, CSc.

V rámci výzkumu využití mikrovlnné energie v průmyslových procesech byla vyvinuta zcela nová technologie tavení a zpracování skla. Vynález měl světovou premiéru při mezinárodní sklářské konferenci "Glass Science and Technology for the 21^st Century" v červnu 1999 v Praze. Odborníci oceňovali zejména ekologické aspekty, energetické úspory, nízké provozní náklady, rychlost a selektivnost ohřevu a v neposlední řadě i inverzní teplotní profil, tj. ohřev skla ze středu ke stěnám. Novou technologií lze tavit i sklářské kmeny a získat tak skla s vlastnostmi, které nelze získat klasickým tavením. Způsob tavení skla, o kterém se předpokládalo, že ho mikrovlnami roztavit nelze, je chráněn českou přihláškou vynálezu a připravuje se i široká ochrana v zahraničí.

• Hájek, M.: Microwave processing of glass. - In: Proc. Glass Science and Technology for the 21^st Century. P. 180. Prague.1999.
• Hájek, M.: PV 2185-99.
• Hájek, M.: Mikrovlnné tavení skla. - Sklář a keramik 49: 281-284 (1999).

---

4.9. Nové biomateriály pro lékařské aplikace

F. Rypáček, M. Lapčíková, L. Machová, D. Kubies (ÚMCH AVČR) B. Dvořánková (3. LF UK)

V medicíně, zejména v rekonstrukční a kardiovaskulární chirurgii, se často používají pevné přípravky a implantáty pro zajištění různých mechanických funkcí. Jejich použití může být dlouhodobé nebo i trvalé (např. kloubní náhrady, cévní protézy, stenty). Materiály, ze kterých bývají implantáty vyrobeny, mohou být různé, často jsou to polymery nebo ušlechtilé kovy. Zavedení implantátu je obvykle nutné doprovázet i podáváním vhodného léčiva, které upravuje reakci organismu na implantát. Účelem doprovodné terapie může být potlačení nežádoucích reakcí organismu na vnesení implantátu, omezení zánětlivého procesu, omezení reakce tkáně na cizí těleso, nebo stimulace vhodných procesů hojení a regenerace tkáně. K moderním směrům výzkumu v této oblasti patří vývoj systémů, které umožňují postupné uvolňování léčiva lokálně do nejbližšího okolí implantátu, bez nežádoucí zátěže na celý organismus. V tomto směru byla vyvinuta nová metoda, kterou lze na povrch kovu nanést stabilní, velmi tenkou vrstvu biokompatibilního polymeru a využít ji pro zachycení a řízené uvolňování biologicky účinných látek. Byl vypracován model, ve kterém je možné studovat kinetiku uvolňování farmakologicky účinných látek z definovaných polymerních vrstev a získat závislosti kapacity systému pro léčivo i kinetiky jeho následného uvolňování na složení a vlastnostech polymerní vrstvy. Byl vyvinut systém, který uvolňuje látky regulující růst buněk, byly získány kvantitativní údaje o možnostech regulovat dobu jejich uvolňování v rozsahu několika dnů až několika týdnů a byl prostudován vliv uvolňovaných látek na buňky v tkáňových kulturách. Nové biomateriály jsou předmětem patentové ochrany a výsledky studií jsou základem pro další vývoj konkrétních aplikací, zejména pro kardiovaskulární terapii.

---

4.10. Polymery pro konstrukci implantátů do centrálního nervového systému

M. Přádný, J. Vacík, J. Michálek (ÚMCH AV ČR) K. Smetana, P. Petrovický, V. Froňková (1.LF UK)

Vývoj polymerních materiálů vhodných pro náhrady tkání, nosiče buněk či léčiv, obecně pro implantáty do lidského organismu je úzce spojen s testováním biokompatibility materiálu v různých tělních lokalitách (podkoží, břišní dutina, mozek, oční komora atd.), a to v závislosti na typu a koncentraci vybraných funkčních skupin zavedených do polymeru. Materiály přitom musí mít řadu dalších požadovaných vlastností a proto jsou rovněž charakterizovány z hlediska svých fyzikálně-chemických vlastností, zejména mechanických, transportních, optických atd. Výběr vhodného polymeru, který by vyhověl náročným podmínkám použití v případě poškození buněk centrálního nervového systému (CNS), je výsledkem dlouhodobého komplexního studia široké škály materiálů. Byly připraveny vzorky řídce síťovaného kopolymeru poly(2-hydroxyethylmethakrylát-co-2-methylthioethyl-methakrylát) (MTEM) a implantovány do podkoží a mozkové tkáně pokusných zvířat ­ krys.

• Přádný, M., Petrovický, P., Froňková, V., Vacík, J., Smetana, K.: Evaluation of biocompatibility of the copolymer of hydroxyethyl methacrylate with methylthioethyl methacrylate. - J.Mater.Sci: Mater.Med., in press
• Smetana, K., Vacík, J., Bartůňková, J., Lukáš, J., Michálek, J., Dvořánková, B., Palečková, V.: Molecular mechanismus of biocompatibility (in Czech). - International Conference "Skelet 99", Prague 1999, Abstracts, pp. 56-57

---

4.11. Vazba a pohyblivost lithia v polymerních elektrolytech

J.Kříž, J.Dybal, D.Kurková (ÚMCH AV ČR)
S.Abbrent, J.Lindgren, J.Tegenfeldt, A.Wendsjö (Angström Laboratory, University of Uppsala, Sweden)

Polymerní elektrolyty jsou novou generací náplně lithiových baterií, které již dnes poskytují cenné služby v ekologicky čistém ukládání elektrické energie. Tyto náplně kromě četných výhod mají ten nedostatek, že zvyšování jejich kapacity je bez výjimky spojeno se snížením intenzity elektrického proudu, který po nabití poskytují. Zlepšení této druhé užitné vlastnosti bylo dosaženo v tak zvaných gelových elektrolytech, v nichž je ke směsi zesítěného polymeru a lithné soli přidána ještě vhodná nízkomolekulární látka, zvaná plastifikátor. Její účinek byl dosud našimi švédskými kolegy vykládán tak, že látka polymer změkčuje a tím usnadňuje pronikání lithných iontů polymerem.

• Kříž, J., Abbrent, S., Dybal, J., Kurková, D., Lindgren, J., Tegenfeldt, J., Wendsjö, A.: Nature and dynamics of lithium ion coordination in oligo(ethylene glycol) dimethacrylate ­ solvent systems; NMR, Raman and quantum mechanical study. - J. Phys. Chem. 103 : 8505-8515 (1999).

---

4.12. Feromon klíněnky jírovcové

• Svatoš, A., Kalinová, B., Hoskovec, M., Kindl, J.. Hrdý, I.: Chemical communication in horse-chestnut leafminer Cameraria ohridella Deschka & Dimić. ­ Plant Prot. Sci. 35: 10-13 (1999).
• Svatoš, A., Kalinová, B., Hoskovec, M., Kindl, J., Hovorka, O., Hrdý, I.: Identification of a new lepidopteran sex pheromone in picogram quantities using an antennal biodetector: (8E,10Z)-tetradeca-8,10-dienal from Cameraria ohridella . - Tetrahedron Lett. 40: 7011-7014 (1999).

---

4.13. Příprava a biologická aktivita nových epalonů

• Kasal A.: Epalons. Synthesis of 7Norallopregnanolone. Coll. Czech. Chem. Commun. 64, 14711478 (1999).
• Slavíková B., Kasal A.: Epalons: Synthesis of New 16Carboxymethyl Derivatives. Coll. Czech. Chem. Commun. 64, 14791486 (1999).
• Slavíková B., Kasal A., Buděšínský M.: Autoxidation vs. Hydrolysis in 16Acyloxy Steroids. Coll. Czech. Chem. Commun. 64, 11251134 (1999).

Sdělení na konferencích:

• Chodounská H., Kasal A.: Epalons: BHomo Derivatives Synthesis. 18th Conference on Isoprenoids, Prachatice 10.10. 9. 1999. Chem. listy 93, s39s40 (1999).
• Kasal A., Slavíková B., Hanychová L., Kršiak M.: Search for New Neurosteroids Acting via GABA_A Receptor. 18th Conference on Isoprenoids, Prachatice 10.10. 9. 1999. Chem. listy 93, s45s46 (1999)

Patenty:

• Kasal A., Slavíková B., Chodounská H., Kohout L., Krištofíková Z., Uhlířová L. a Kršiak M.: Nové neuroaktivní steroidy, způsoby jejich přípravy a použití. PV 4214/1999.

---

4.14. Výpočty molekulových vlastností

• Bouř, P. "Comparison of the Hartree-Fock and Kohn-Sham Determinants as Wave Functions"J. Comp. Chem. 2000, 21, 8-16.
• Bouř, P. "Simulation of the Electronic Circular Dichroism with Rigid Kohn-Sham Orbitals: A Computational Experiment."J. Phys. Chem. A 1999, 103, 5099-5104.
• Bouř, P., Buděšínský, M. " Sum-Over-States calculation of the nuclear spin-spin coupling constants." J. Chem. Phys. 1999, 110, 2836-2843.
• Bouř, P; McCann, J.; Wieser, H. J. Chem. Phys. 1998, 108, 8782-8789.
• Bouř, P. Chem. Phys. Lett. 1998, 288, 363-370.
• Bouř, P. Chem. Phys. Lett. 1997, 265, 65.