Effect of hydrogen bonding and complexation with metal ions on the fluorescence of luotonin A

Fluorescence characteristics of a biologically active natural alkaloid, luotonin A (LuA), were studied by steady-state and time-resolved spectroscopic methods. The rate constant of the radiationless deactivation from the singlet-excited state diminished by more than one order of magnitude when the solvent polarity was changed from toluene to water. Dual emission was found in polyfluorinated alcohols of large hydrogen bond donating ability due to photoinitiated proton displacement along the hydrogen bond. In CH 2Cl2, LuA produced both 1:1 and 1:2 hydrogen-bonded complexes with hexafluoro-2-propanol (HFIP) in the ground state. Photoexcitation of the 1:2 complex led to protonated LuA, whose fluorescence appeared at a long wavelength. LuA served as a bidentate ligand forming 1:1 complexes with metal ions in acetonitrile. The stability of the complexes diminished in the series of Cd2+ > Zn2+ > Ag+, and upon competitive binding of water to the metal cations. The effect of chelate formation on the fluorescent properties was revealed. © 2013 The Royal Society of Chemistry and Owner Societies

Lithium and potassium heat pipes for thermionic converters

A prototypic heat pipe system for an out-of-core thermionic reactor was built and tested. The emitter of the concentric thermionic converter consists of the condenser of a tungsten heat pipe utilizing a lithium working fluid. The evaporator section of the emitter heat pipe is radiation heated to simulate the thermal input from the nuclear reactor. The emitter heat pipe thermal transport is matched to the thermionic converter input requirement. The collector heat pipe of niobium, 1% zirconium alloy uses potassium as the working fluid. The thermionic collector is coupled to the heat pipe by a tapered conical joint designed to minimize the temperature drop. The collector heat flux matches the design requirements of the thermionic converter

The Fencing Books’ collection of the Festetics family

The reproductions of the Fencing Books in the library of the Helikon Palace are made available for research purposes by the owner (the Festetics family), according to a research agreement with the Acta Periodica Duellatorum Association (2022). The desiderata for further research includes codicological description, description of its content and filiation, as well as research on the fighting traditions documented in the corpus (9 books)

Multikulturalizmus, identitás és integráció a magyar és román történelemben a reformációtól a liberalizmusig (Forráskiadás és monografikus kutatások magyar-román együttműködésben) = Multiculturalism, identity and integration in the hungarian and romanian history from reformation to the liberalism

A multikulturalizmus azon történeti jelenségek közé tartozik, amelyek áldozatul estek a historizáló nemzeti diskurzusoknak, és sok vonatkozásban napjaink leegyszerűsítésekbe hajló posztmodernizáló közbeszéd-kísérleteinek. A multikulturalizmus számunkra azt az etnikai, vallási és politikai sokszínűséget jelzi, amely paradox módon egyik alapja lehetett a közjó nevében és célzatával a felvilágosodás és a liberalizmus korában alulról és felülről egyaránt kibontakozó integratív törekvéseknek, amelyek egymást is keresztezték, ugyanakkor termékenyen is hathattak egymásra. Meg vagyunk győződve, hogy az EU-ba való bekerülésünk után a magyar-román viszony jelentősége felértékelődik. Közös történelmi örökségünk kutatása alapfeladat, amely további alapkutatásokat és monografikus feldolgozásokat igényel. A hagyomány és megújulás erőterében új teljesítmény alapja a forráskiadás, amit igyekeztünk maradéktalanül teljesíteni is. A regionális és etnikai feszültségeket pedig az oldhatja, ha a forrásértelmezésre és a monografikus építkezésre olyan reflexív szemlélet jegyében kerül sor, amely a multikulturalizmust nem politikai szlogenként kezeli, hanem a múlt, jelen és jövő sokszínűségét úgy vizsgálja, hogy a véltnél bonyolultabb identitásérzések kiteljesedhessenek, az integráció dialógust jelentsen és nem pedig kényszercivilizációt. | The Hungariaen and Romanian culture will be analyzed in a comparatistic perspective as a longue durée phenomenon from the Reformation to the appearance of the modern political liberalism. We will focus on its paradigmatic forms, which are the culture of the secret societies, the culture of the private societies and the modern publicity, i. e. the modern public life. Confronting the different paradigms we try to contribute to the great debate of the Hungarian historiography on he the relationship between the enlightenment and the modern liberalism. The presentation of the interlocking of Romanian and Hungarian history can be a valuable contribution to the revival of the new historiography of our countries

Sequential inclusion of two berberine cations in cucurbit[8]uril cavity: kinetic and thermodynamic studies

A combination of absorption and fluorescence spectroscopic studies with isothermal calorimetric titrations and stopped-flow measurements is a powerful way to reveal the thermodynamics and kinetics of inclusion complex formation with cucurbit[8]uril (CB8). The unique photophysical characteristics of berberine (B), a pharmaceutically important natural alkaloid, was exploited to distinguish the consecutive encapsulation processes, and to examine the confinement in CB8 cavity. The highly environment sensitive fluorescence lifetime of B permitted of the selective detection of various cucurbituril complexes, and indicated to what extent the embedded guest is available for interaction with water. Highly stable 1:1 and 2:1 B-CB8 complexes were produced due to the release of the high energy water molecules from the CB8 interior, and the second binding step proved to be almost 3 times more exothermic. The favorable entropy change appreciably contributed to the driving force of 1:1 encapsulation. Contrarily, the embedment of the second B in CB8 led to substantial entropy diminution. The kinetics of encapsulation was followed in real time by recording the fluorescence intensity change after rapid mixing of B and CB8. No evidence was found for intermediates. The rate constants of (64 ± 9)×10^6, and (5.0 ± 0.5)×10^6 M-1 s-1 were found for 1:1 and 2:1 associations, whereas 3.8 ± 0.6, and 0.6 ± 0.1 s-1 were obtained for the rate constants of the reverse processes at 283 K, respectively

Fény hatására végbemenő folyamatok önszerveződő rendszerekben = Photoinduced processes in self-assembled systems

Hidrogénhíddal, elektrosztatikus illetve hidrofób kölcsönhatással összetartott önszerveződő rendszerekben tanulmányoztuk a fényelnyelést követő folyamatok sebességét befolyásoló tényezőket. Biológiai fontosságú vegyületeket, alkaloidokat, festékeket választva modellvegyületként feltártuk az önszerveződés következtében létrejövő fluoreszcenciás sajátság változások okát. Kimutattuk, hogy a gyógyászati szempontból fontos berberin alkaloid az első fluoreszcenciás jelzőanyag, mely képes a primer és szekunder epesav aggregátumok relatív mennyiségének detektálására. Szupramolekuláris komplex képződésen alapuló nagy érzékenységű, egyszerű fluoreszcenciás eljárást dolgoztunk ki a berberin mennyiségének meghatározására. Tanulmányoztuk szulfonátokalixarén és kukurbit[7]uril makrociklusokba ékelődés hatását a gerjesztett berberin energiavesztési folyamataira. Egy másik rákellenes hatású természetes alkaloidról, az ellipticinről megállapítottuk, hogy egyes OH-vegyületek jelenlétében megfigyelhető kettős fluoreszcenciája nem az irodalomban javasolt tautomerizációtól, hanem gerjesztett állapotban lejátszódó protonátadástól ered. 1-Hidroxi-nílusvörös festék esetén szingulett gerjesztett állapotban nagyon gyors molekulán belüli protonátadást tapasztaltunk, mely tautomerizációra vezetett. Igazoltuk, hogy 1-alkil-3-metilimidazolium-bromid típusú ionfolyadékok vízben aggregálódnak, és vizsgáltuk a molekulaszerkezet változtatásának a hatását a keletkezett micellák tulajdonságaira. | The effects controlling the rate of photoinduced processes were studied in self-assembled systems combined by hydrogen bond, electrostatic and hydrophobic interactions. Biologically important compounds, alkaloids and dyes were chosen as models to clarify why the self-assembly of molecules affects the fluorescence properties. The pharmacological active alkaloid, berberine proved to be the first fluorescent probe, which is able to detect the relative amounts of primary and secondary bile salt aggregates. Utilizing supramolecular complex formation, a highly sensitive, simple fluorescence spectroscopic method was developed for the quantitative analysis of berberine. It was unraveled how the inclusion in the cavity of sulfonatocalixarenes and cucurbit[7]uril influences the kinetics and mechanism of excited berberine deactivation. Studies with another anticancer alkaloid, ellipticine demonstrated that the dual fluorescence in the presence of OH-compounds is due to photoinitiated intermolecular proton transfer instead of the tautomerization proposed in the literature. Singlet excited 1-hydroxy-subsitited Nile Red dye showed extremely fast intramolecular proton transfer leading to tautomerization. Aggregation of 1-alkyl-3-methylimidazolium bromide ionic liquids was found in aqueous solution and the effect of molecular structure alteration on the characteristics of micelles was revealed

Multiple inclusion complex formation of protonated ellipticine with cucurbit[8]uril: thermodynamics and fluorescence properties

The encapsulation of protonated ellipticine (EH+) in the cavity of cucurbit[8]uril (CB8) was studied in water at pH 4 with spectrophotometric, fluorescence spectroscopic and isothermal calorimetric measurements. The formation of three types of inclusion complexes was observed depending on the host and guest concentrations. Not only one, but also two EH+ was capable of encapsulation in CB8 in 37 μM EH+ solution and the thermodynamics of the binding steps were revealed. The produced very stable complexes showed markedly different absorption and fluorescence properties. When large excess of CB8 was employed in dilute (0.49 μM) EH+ solution, sequential binding of two CB8 occurred to the monomer alkaloid bringing about a substantial alteration in the fluorescence decay kinetics. The driving force of the 1:2 guest:host complex formation was much lower than that of 1:1 encapsulation. © 2016 Informa UK Limited, trading as Taylor & Francis Grou

Nemkovalens kölcsönhatások szerepe biológiai fontosságú vegyületek fényelnyelés hatására végbemenő folyamataiban = Effect of noncovalent interactions on the photoinduced processes of biologically important compounds

Feltártuk, hogy molekulák spontán önszerveződése komplexekké vagy jól definiált sztöchiometriájú aggregátumokká miként befolyásolja a fényelnyelést követő folyamatok kinetikáját és mechanizmusát. Biokompatibilis makrociklusokkal és polielektrolitokkal történő asszociációt tanulmányoztuk, hogy megismerjük a molekulaszerkezet hatását a kötődés erősségére és a fluoreszcenciás sajátságokra. Kukurbiturilok üregébe ékelődéssel módosítani tudtuk fotokróm anyagok tulajdonságait, limikróm tautomerizációját idéztük elő, alkaloid fotooxidációját és nukleofil addiciós átalakulását sikerült gátolnunk, lassítottuk egy merocianin hidrolízisét, megváltoztattuk a saverősséget és a gerjesztett állapotból kiinduló energiavesztés sebességét. Érzékeny fluoreszcenciás módszereket fejlesztettünk ki különféle komplexek kimutatására. Vizsgáltuk a triplett gerjesztett állapot és gyökképződés szerepét alkaloidok és benzoilftálimid származékok fotooxidációs és fotoredukciós reakcióiban. Megállapítottuk, hogy 4-hidroxi-4’-nitrosztilbének fotoiniciált folyamatainak sebessége jelentősen függ az oldószer polaritásától és hidrogen-híd kötő képességétől. 1-Alkil-3-metilimidazólium típusú ionos folyadékok kölcsönhatását vizsgálva kukurbiturilokkal és szulfonátokalixarénekkel összefüggést találtunk a molekulaszerkezet és a keletkezett beékelődési komplexek termodinamikai sajátságai között. | This project revealed how the spontaneous assembly of molecules into complexes or aggregates of well-defined stoichiometry influences the kinetics and mechanism of processes following light absorption. Association with biocompatible macrocycles and polyelectrolytes was studied to understand the effect of molecular structure on the binding strength and the fluorescent properties. It was demonstrated that the inclusion in cucurbiturils modifies photochromic behavior, induces tautomerization of lumichrome, protects alkaloid against photooxidation or nucleophilic addition, hinders the hydrolysis of a merocyanine, alters the acidity, and changes the rate of radiationless energy dissipation from the excited state. Sensitive fluorescence spectroscopic methods were developed to detect the formation of various complexes. The role of the triplet excited state and short-lived radicals in photooxidation, photoreduction of alkaloids and benzoylphthalimide derivatives was clarified. Effect of solvent polarity and hydrogen bonding on the competition among the excited state deactivation pathways of 4-hydroxy-4’-nitrostilbenes was unraveled. The results of systematic studies on the encapsulation of 1-alkyl-3-methylimidazolium type of ionic liquids in cucurbiturils and sulfonatocalixarenes showed how the length of the aliphatic chain of the guest compound and the properties of the macrocycles affect the thermodynamics of inclusion