Z fizyki medycznej w Katowicach na chemię do Opola: od ślimaka afrykańskiego do terapii skóry Teobald Kupka*, Marzena Nieradka Wydział Chemii, Uniwersytet Opolski Oleska 48, 45-052 Opole teobaldk@gmail.com Sympozjum XX-lecie Fizyki Medycznej na Śląsku, Katowice-Chorzow, 6-7 czerwca 2014

Autor Dr hab. Teobald Kupka, prof. U. O. Uniwersytet Opolski Wydział Chemii Ul. Oleska 48, 45-052 Opole teobaldk@gmail.com Tel. 665 921 475

WPROWADZENIE 1. Wstęp 2. Fizyka Medyczna w Katowicach 3. University of Waterloo, ON 4. ANL Chicago, IL 5. Academia Sinica, Taipei, Taiwan 6. Uniwersytet Opolski, ICh/WCh 7. Szczegóły (modelowanie molekularne, nanotechnologia, barwnik czerwonego korala i ślimaka afrykańskiego 4. Podziękowania

4 4

5 5

University of Waterloo, Institute of Physics, NMR Lab Ontario, Canada, dr. Mik Pintar Wchłanianie wody do cementu i dyfuzja NaCl. Relaksacja NMR 6 6

Argonne National LABORATORY, Chicago, USA. B. Botto, S. Gray, L. Curtis CBS – Oszacowanie wyników NMR w granicy bazy zupełnej, Lejek optyczny (nanofotonika), Baterie litowe i Gromadzenie wodoru 7 7

8 8

Academia Sinica, Taipei, Taiwan Carmay Lim CBS – Oszacowanie wyników NMR w granicy bazy zupełnej, Bazy funkcyjne Dunning vs. Jensen, Anhydraza Węglanowa 9 9

Taipei 101 Taiwan FORMOSA 10 10

11 11

12 12

13 13

14 14

15 15

16 16

17 17

18 18

Uniwersytet Opolski, Instytut / Wydział Chemii Zakład Chemii Fizycznej i Modelowania Molekularnego 2011 – habilitacja, CBS – NMR, IR, Raman, SWCNT + Fullereny (nanotechnologia), Doktoranci, magistranci i licencjaty 19 19

UB3LYP/6-311++G** GEOMETRY, FREQ

Badane obiekty Czerwony koral wykorzystywany głównie do wyrobu drogiej biżuterii. Czerwony barwnik korala: łańcuchy polienowe zawierające 6 - 12 wiązań C=C. Ślimak afrykański Helix Aspera Maxima ceniony jest przede wszystkim ze względu na walory smakowe. T. Kupka, M. Stachów, E. Chełmecka, K. Pasterny, M. Stobińska, L. Stobiński and J. Kaminsky J. Chem. Theor. Comput., 9 (2013) 4275 – 4286

Ślimak: 1. Tkanka miękka (wyroby kulinarne) Skorupka (węglan wapnia (CaCO3) w postaci aragonitu / kalcytu z domieszką barwnika) Śluz (płynny produkt zawierający m. in. białka, cukry, aminokwasy, antybiotyki) ZASTOSOWANIA 1. Skorupka; kosmetyki 2. gojenie ran, leczenie odleżyn, kosmetyka skóry 22

Kilka słów wstępu… 1) Etylen - podstawowy fragment polienow -C=C- 2) Polieny: Naturalne (retinal, karotenoidy), pigmenty (pióra papug, korale, skorupy mięczaków) Elektronika (układy przewodzące, rdzenie, lampy nanorurki; układy transportujące molekuły) http://pl.wikipedia.org/wiki/Plik:Ethane-staggered-CRC-MW-dimensions-2D.png

Kilka słów wstępu…polieny 4 fragmenty C=C (all-trans) 24

n = 3 -12 25

T. Kupka, M. Stachów, M. Nieradka, K. Radula-Janik, L. Stobiński, J T. Kupka, M. Stachów, M. Nieradka, K. Radula-Janik, L. Stobiński, J. Kaminský Mol. Phys. – DOI:10.1080/00268976.2013.848301 Published online: 28 Oct 2013.

http://www.helixia.pl/web.n4?go=103 27 T. Kupka, M. Stachów, M. Nieradka, K. Radula-Janik, L. Stobiński, J. Kaminský Mol. Phys. – DOI:10.1080/00268976.2013.848301 Published online: 28 Oct 2013. 27

DFT (B3LYP/6-311++G**) 34

Wnioski: Prawie 20 lat – od ZFM do Opola –pobyt i praca na 3 kontynentach (fizyka, chemia i ...) Widma Ramana + modelowanie molekularne barwników czerwonego korala i ślimaka Helixia (Obliczenia DFT (UB3LYP/6-311++G**) dla polienow zawierających 1 - 16 C=C. Barwnik: prosty all-trans polien 8-12 C=C.

Podziękowania: 1. ZFM, IF UŚl Katowice (prof. Z. Drzazga + zespół) 2. ACK Krakow i WCSS Wrocław (oprogramowanie,sprzęt komputerowy i pomoc techniczna). 2. Uniwersytet Opolski, Wydział Chemii 3. Helixia Spółka Jawna (Robert Nabrdalik i Justyna Grala) 4. Przemysław Tarnawski (magistrant)

Z Katowic do Ameryki i Kraju Ryżu, Herbaty i Tajfunów do ... Katowic’2014

Dziękuję za uwagę