Chemické listy

Obsah čísla a tiráž

2024-06-15

Inzerát

2024-06-15

Perfluoralkylové látky – přehled jejich výskytu, dopadů na zdraví a metod detekce

Karolina Kukrálová — 2024-06-15

Perfluoroalkyl substances (PFAS) have gained wider public attention in recent years as environmental pollutants which include perfluorooctanoic acid and perfluorooctanesulfonic acid. These substances are produced by industry, mainly during the manufacture of polymers or non-stick surfaces. They can enter the environment through waste water or other routes and contaminate drinking water sources or food. Their effects on organisms and human health have been extensively studied and their presence in the body has been attributed to many health complications including cancer. For this reason, limits for PFAS in drinking water have been established and their regulation is being addressed by many governments and international organisations. Chromatographic methods are the current standard for PFAS detection, but new detection methods, mainly optical and electrochemical, are currently being investigated. Examples of these are described in more detail in the text.

Na perfluoralkylové látky (PFAS) je v posledních letech soustředěná pozornost širší veřejnosti, protože to jsou látky znečišťující životní prostředí. Jsou to např. kyselina perfluoroktanová a perfluoroktansulfonová. Tyto látky vznikají průmyslovou aktivitou člověka především při výrobě polymerů nebo nepřilnavých povrchů. Odpadní vodou nebo i jinými cestami se mohou dostat do prostředí, a tak kontaminovat zdroje pitné vody nebo potraviny. Jejich působení na organismy a lidské zdraví je rozsáhle studováno a jejich přítomnosti v organismu je připisován vliv na mnohé zdravotní komplikace, dokonce i některé druhy rakoviny. Z toho důvodu byly stanoveny přípustné limity PFAS v pitné vodě a jejich regulací se zabývají mnohé státní orgány a mezinárodní organizace. Aktuálním standardem v detekci PFAS jsou chromatografické metody. V současnosti jsou zkoumány i nové metody detekce především optickou a elektrochemickou cestou. Jejich příklady jsou v textu detailněji popsány a diskutovány.

Nukleosidová chemie v ÚOCHB – ohlédnutí do historie

Marcela Krečmerová — 2024-06-15

Nucleoside chemistry has been developing at the Institute of Organic Chemistry and Biochemistry (IOCB) since 1957 thanks to the foresight of its first director František Šorm. This new area, targeted especially to oligonucleotide synthesis, earned soon an excellent reputation. At that time IOCB was one of only four institutions in the world successful in oligonucleotide synthesis. First successes in the field of chemically modified nucleosides were syntheses of 6-azauridine as antileukemic agent, 6‑azauridine triacetate investigated as antipsoriatic drug (Riboazauracil) and especially 5‑azacytosine nucleosides, i.e., 5-azacytidine and 2′-deoxy-5-azacytidine (decitabine) synthesized in early 1960s by Alois Pískala. Both compounds are antileukemic agents working on the epigenetic principle as inhibitors of DNA methylations. At present, they are clinically used for the treatment of myelodysplastic syndromes and other haematological malignancies, marketed under the names Vidaza^® (5-azacytidine, approved 2004) and Dacogen^® (5‑aza-2′-deoxycytidine, 2006). Remarkable synthetic achievements are connected with the personality of Antonín Holý including syntheses of ʟ-nucleosides or acyclic nucleoside analogues, compounds having a sugar furanose ring replaced by a (poly)hydroxylic carbon chain. Many of them were found effective antivirals. One of them, 9-(S)-[(2,3-dihydroxypropyl)]adenine entered to clinical practice as antiherpetic drug Duvira gel. However, it was the development of acyclic nucleoside phosphonates (ANPs), first reported by Holý and De Clercq in 1986, that became a real milestone. During next three decades a number of biologically active ANPs were identified as antivirals, cytostatics, immunomodulators and antiparasitics. Three of them reached the stage of clinical practice as successful antivirals: cidofovir for the treatment of cytomegalovirus retinitis in AIDS patients, tenofovir for the treatment and prevention of HIV (later approved also for the treatment of hepatitis B), and adefovir for the treatment of hepatitis B. Tenofovir in the form of prodrugs is mostly used as a part of several combined anti-HIV therapeutics containing various anti-HIV drugs in all-in-one pill and is currently the most successful anti-HIV drug available.

Nukleosidová chemie se v ÚOCHB rozvíjela od roku 1957 díky předvídavosti jeho prvního ředitele Františka Šorma. Tento nový obor, z počátku cílený hlavně na syntézu oligonukleotidů, si brzy vydobyl skvělou reputaci. ÚOCHB byl v té době jedním z pouhých čtyř pracovišť na světě úspěšných v syntéze oligonukleotidů. Prvními úspěchy v syntézách chemicky modifikovaných nukleosidů byly syntézy 6-azauridinu jako antileukemika, 6-azauridin-triacetátu jakožto léčiva proti lupénce (Riboazauracil) a zejména 5-azacytosinových nukleosidů 5-azacytidinu a 2′-deoxy-5-azacytidinu (decitabinu), které byly syntetizovány na počátku 60. let Aloisem Pískalou. Obě sloučeniny jsou antileukemické látky fungující na epigenetickém principu jako inhibitory DNA methylací. V současné době se klinicky používají k léčbě myelodysplastických syndromů a dalších hematologických malignit a jsou prodávány pod obchodními názvy Vidaza^® (5‑azacytidin, schválen 2004) a Dacogen^® (5-aza-2′-deoxycytidin, schválen 2006). Významné syntetické úspěchy jsou spjaty s osobností Antonína Holého včetně syntéz ʟ-nukleosidů a acyklických nukleosidových analogů, tj. látek, v nichž je cukerný furanosový kruh nahrazen (poly)hydroxylovaným acyklickým řetězcem. Mnohé byly shledány účinnými antivirotiky a jeden z nich, 9-(S)-[(2,3-dihydroxypropyl)]adenin, dokonce vstoupil do klinické praxe jako antiherpetické léčivo Duvira gel. Skutečným milníkem se stal vývoj acyklických nukleosidfosfonátů (ANP), poprvé publikovaných Holým a De Clercqem v roce 1986. V průběhu příštích tří dekád bylo identifikováno ohromné množství biologicky aktivních ANP jako antivirotik, cytostatik, imunomodulátorů a antiparazitik. Tři z nich se dostaly do klinické praxe jako úspěšná antivirotika: cidofovir pro léčbu cytomegalovirové retinitidy u pacientů s AIDS, tenofovir pro léčbu a prevenci HIV a později schválen též pro léčbu hepatitidy B a adefovir taktéž pro léčbu hepatitidy B. Tenofovir je ve formě proléčiv nyní nejvíce používán jako součást kombinovaných anti-HIV preparátů obsahujících v jedné tabletě několik různých anti-HIV léčiv současně a stal se nejúspěšnějším a nejpoužívanějším anti-HIV léčivem vůbec.

IGF2: Opomíjený hormon z rodiny inzulinu s významným terapeutickým potenciálem

Tereza Turnovská — 2024-06-15

Insulin-like growth factor 2 (IGF2), along with several other insulin-like peptides, belongs to an evolutionarily conserved family of signalling molecules essential for normal cell proliferation and brain development. Previous studies have mainly focused on its role in embryonic development and carcinogenesis. In recent years, new insights revealed the role of IGF2 in the central nervous system, particularly its importance in learning, memory consolidation and enhancement. Despite the still not fully explored physiological role of IGF2, in this article we aim to describe and explain its known functions in more detail and discuss its potential uses, including its possible application in the treatment of neurodegenerative diseases.

Inzulinu podobný růstový faktor 2 patří, spolu s několika dalšími inzulinu podobnými peptidy, do evolučně konzervované rodiny signalizačních molekul, které jsou nezbytné pro normální buněčnou proliferaci a vývoj mozku. Dřívější studie se zaměřovaly převážně na jeho úlohu v embryonálním vývoji a kancerogenezi. V posledních letech byly odhaleny nové poznatky týkající se role inzulinu podobného růstového faktoru 2 v centrální nervové soustavě, zejména jeho význam pro učení, konsolidaci paměti a zlepšení kognitivních funkcí. I přes stále ne zcela prozkoumanou fyziologickou roli inzulinu podobného růstového faktoru 2 se v našem článku snažíme podrobněji popsat a vysvětlit jeho známé funkce a diskutovat jeho potenciální využití, včetně možné aplikace v léčbě neurodegenerativních onemocnění.

Kdo byl Thomas Midgley, Jr.

Petr Holý — 2024-06-15

Thomas Midgley, Jr. (1889–1944) was an American scientist and inventor. During his lifetime, he became a highly respected figure. He is best known for his discoveries of tetraethyllead and CFCs. Only as late as in the end of the 20th century he began to be blamed for the extensive environmental damage these substances caused. The article tries to summarize the available data on all the circumstances of his research work and thus show to what extent he is responsible for their harmful effects on the environment.

Thomas Midgley, Jr. (1889–1944) byl americký vědec a vynálezce. Za svého života se stal velmi uznávanou osobností. Nejvíce se proslavil svými objevy tetraethylolova a freonů. Teprve na konci 20. století začal být obviňován z rozsáhlých škod na životním prostředí, které tyto látky způsobily. Článek se snaží shrnout dostupné údaje o všech okolnostech jeho výzkumné práce a ukázat tak, do jaké míry je zodpovědný za jejich škodlivé účinky na životní prostředí.

Rychlejší vývoj krystalizačního procesu díky procesním analytickým technologiím

Adéla Benýšek Bártová — 2024-06-15

The development of process analytical technologies is continuously advancing and today allows us to combine several techniques into a single measurement probe. In this work, we compared in-line data from the Focused Beam Reflectance Measurement probe and the EasyViewer probe with off-line analyses. The recrystallization of the intermediate appeared to be sensitive to the length of mixing. With time, the crystalline material was breaking down, which prolonged the subsequent filtration. For the crystallization of the final active pharmaceutical substance, we confirmed the correct setting of the crystallization parameters, which enabled us to isolate a material with a monomodal distribution of particles.

Vývoj procesních analytických technologií se neustále posouvá a dnes již umožňuje kombinovat několik technik do jedné měřící sondy. V této práci jsme porovnali in-line data z FBRM sondy a sondy EasyViewer s off-line analýzami. Rekrystalizace intermediátu se ukázala být citlivá na délku domíchání, s časem docházelo k rozbíjení krystalického materiálu a k prodlužování následné filtrace. U krystalizace finální API látky jsme potvrdili správné nastavení krystalizačních parametrů, které umožnily izolaci materiálu s monomodální distribucí částic.

Rozsah a zpracování tématu chemických výpočtů v učebnicích chemie pro střední školy

Martin Rusek — 2024-06-15

The presented study is focused on the analysis of the scope and conception of teaching the chemical calculations in high school textbooks. The performed detailed analysis of selected textbooks was focused on: types of calculations, the conception of their explanations, the form of example assignments, methods of solution, and opportunities for practice. The results showed considerable differences between individual textbooks in the scope of topics included and in the approach to the explanation of the given material. The findings suggest that current high school education, in terms of its impact on students' abilities to solve chemical calculations, is not fully adapted to the requirements of university studies. This may be reflected in the insufficient preparedness of students not only in the field of chemical calculations but also, for example, in the introductory laboratory courses. This work provides teachers who prefer textbooks for teaching preparation a comprehensive overview for an informed selection from available textbooks. For researchers in the field of the chemistry didactics and creators of educational policy, it offers recommendations for improving teaching strategies and supports a deeper understanding of the significance and implementation of chemical competencies and mathematical skills in education.

Předložená studie byla zaměřena na analýzu rozsahu a pojetí výuky chemických výpočtů ve středoškolských učebnicích. Byla provedena detailní analýza vybraných učebnic zaměřená na: typy výpočtů, pojetí jejich výkladů, formu zadání příkladů, způsoby řešení a možnosti procvičování. Výsledky ukázaly značné rozdíly mezi jednotlivými učebnicemi v rozsahu zařazených témat a v pojetí výkladu daného učiva. To se může odrážet v nedostatečné připravenosti studentů nejen v oblasti chemických výpočtů, ale také např. v oblasti úvodních laboratorních kurzů. Tato práce poskytuje učitelům preferujícím učebnice pro přípravu výuky ucelený přehled pro informovaný výběr z dostupných učebnic. Pro výzkumníky v oblasti didaktiky chemie a tvůrce vzdělávací politiky nabízí doporučení pro zlepšení výukových strategií a podporuje hlubší porozumění významu a implementaci chemických a matematických kompetencí ve vzdělávání.

Reklama

2024-06-15

Reklama

2024-06-15

Reklama

2024-06-15

Devět Skal po třiadvacáté

Eva Benešová — 2024-06-15

Full text English translation is available in the on-line version.