A kémiai szintézisekkel nagyon komoly természeti értékek óvhatók meg
Beszélgetés Szántay Csaba akadémikussal

---

Dr. Szántay Csaba 1928-ban született Salgótarjánban. 1946-ban érettségizik a ciszterci rend budai Szent Imre Fõgimnáziumában. 1950-ben kitûnõ minõsítéssel szerez vegyészmérnöki diplomát a Budapesti Mûszaki Egyetemen. 1955-ben kandidátusi, 1965-ben nagydoktori tudományos fokozatot szerez. 1970-ben az MTA levelezõ tagjává, 1982-ben  rendes tagjává választják. 1975-ben Állami Díjjal, 1993-ban Szent-Györgyi Albert-díjjal, 1996-ban a Magyar Köztársasági Érdemrend Középkeresztjével tüntetik ki.

1967-ben nevezik ki egyetemi tanárrá. 1978-tól 1994-ig a BME Szerves Kémia Tanszékének vezetõje, jelenleg professor emeritus a Mûegyetemen. A KKKI Természetes Szerves Vegyületek Szintézise osztályának vezetõje. 1989 óta elnöke a Magyar Feltalálók Egyesületének. Négy nemzetközi folyóirat szerkesztõbizottságának tagja.

Nem sokkal az interjú után, 1999. március 15-én Szántay Csaba Széchenyi-díjat kapott.

***

– Harmadízben jelentkezünk a ChemoNetben életút-interjúval. Ezúttal Dr. Szántay Csaba akadémikust, a BME professzorát kerestük fel. A beszélgetésre készülve feltûnt nekem, hogy elõzõ beszélgetõpartnereimhez hasonlóan Ön is 1928-ban született. Vajon mi az oka ennek a különös egybeesésnek?

– Úgy vélem, az okot a történelemben kell keresnünk. Az elõttünk járó nemzedékek sorait sajnálatosan megritkította a háború, mi azonban 1944-ben mindössze 16 évesek voltunk, s bár a végsõ összeomlás elõtt engem is behívtak katonának, elõbb az egyetemi zászlóalj igazolása, majd egy nyitott, s így szökési lehetõséget kínáló pinceablak hozzásegített, hogy hadi érdemek nélkül, de ép bõrrel érjem meg a fõváros felszabadulását. Az egyetem elvégzése után pedig a jó képességû hallgatókat örömmel fogadták a háború tizedelte, oktatóhiánnyal is küzdõ tanszékeken, amelyektõl a "szocialista iparosítás" szakemberszükségletének kielégítését várta el az állami vezetés.

– Hogyan fordult Professzor Úr érdeklõdése a kémia felé?

– Egy gimnáziumi osztálytársam és barátom hatására, aki már diákkorában elkötelezett "kis kémikus" és kísérletezõ volt, s én szerettem volna továbbra is együtt maradni vele. Engem a Mûegyetem mellett az orvosira és a tudományegyetemre is felvettek, de a vegyészmérnökséget választottam, amit máig sem bántam meg. Egyébként ide volt a legnehezebb bejutni, mivel a háborúból visszatért hallgatók csaknem teljesen feltöltötték a zárt létszámot, s ezért mindössze tucatnyi új hallgatót vettek fel. Fentebb említett barátomtól végül mégis elszakadtam, õ az ELTE-n tanult tovább, s futott be sikeres vegyészi pályát.

– Kik voltak hatással Professzor Úr gondolkodásának fejlõdésére?

– Elsõként Emil Fischert említem, mivel én is "tudományos unokájának" tekintem magamat, ugyanis még kollokváltam Zemplén Gézánál, aki a Nobel-díjas Emil Fischer legkiválóbb tanítványainak egyike volt. Fischer munkássága nagyban hozzájárult ahhoz, hogy a szerves kémia leíró, regisztráló stúdiumból egzakt tudománnyá fejlõdjék. A múlt század végén, e század elején a mai, modern módszerek nélkül számos bonyolult, több sztereogén centrumot tartalmazó vegyület szerkezetfederítését és szintézisét oldotta meg, hatalmas intellektuális teljesítménnyel.

A Zemplén-iskola tagja volt elsõ tanszékvezetõm, Beke Dénes professzor, aki továbbvitte a tanszéken a mesterére jellemzõ nagyfokú precizitás és a tárgy iránti feltétlen odaadás hagyományát. Õ ismertetett meg az alkaloidokkal, melyek fõ kutatatási területemet képezték, s õ vezetett be a cikkírás rejtelmeibe is.

Példaképemnek tekintem Woodward professzort is, aki igen sokat tett a szerves kémia további intellektualizálásáért.

Viszonylag fiatalon, kandidátusi disszertációm megvédése után, 1965–66-ban módom nyílt arra, hogy a New York-i Állami Egyetemen, Buffalóban, az Orvosi Kémia Tanszéken dolgozzam, Bárdos Tamás professzor mellett. Ez idõ tájt ez igen nagy dolog volt, különösen, hogy feleségem és hatéves fiam is velem jöhetett (feleségem szintén vegyészmérnök, de középiskolai kémiatanárként dolgozott az idõközben József Attiláról elnevezett, s ma ismét Szent Imre nevét viselõ régi gimnáziumomban). Nagy hatással volt pályafutásomra, hogy idejekorán megismerkedhettem az akkor nálunk szinte hozzáférhetetlen modern kutatási módszerekkel (például az NMR-spektroszkópiával), melyek hazai bevezetését hazatértem után én is szorgalmaztam. A természettudományos pályán nélkülözhetetlen angoltudásomat is sikerült itt tökéletesítenem, s számos gyümölcsözõ tudományos kapcsolatot is kötöttem.

– Mi Professzor Úr fõ kutatási területe?

– Mint már említettem, legfontosabb eredményeimet az alkaloidok területén értem el. Ezekrõl késõbb még szeretnék beszélni, de elöljáróban inkább néhány általános gondolatot fogalmaznék meg. Egész pályám során természetes szerves vegyületek szintézisével foglalkoztam. Ma számos olyan divatos, magát tudományosnak feltüntetõ elméletet hirdetnek, amely ártalmasnak állít be mindent, ami nem természetes, aminek köze van a kémiához (amitõl a környezetszennyezés egy része származik), s nem „tisztán természetes eredetû”. A késõbbiekben néhány példával illusztrálni fogom, hogy a kémiai szintézisekkel nagyon komoly természeti értékek óvhatók meg.

Az is eszembe jut, hogy egészen a legutóbbi évekig a kémikusi pálya biztos kenyérkeresetnek ígérkezett, s remélem, igazi jelentõségének felismerésével az átmeneti hullámvölgy után ez a jövõben is így lesz. Szerencse azonban, hogy – mint mindnyájan tapasztalhatjuk – a vegyészek, vegyészmérnökök az élet számos, a kémiától mégoly távol esõ területén jól megállják a helyüket, a számítástechnikától egészen a médiumokig, sõt a politikáig. Ennek szerintem az az oka, hogy a kémia mintegy középsõ helyet foglal el a természettudományok között: a kísérleti tapasztalatokon nyugszik, így nem szakad el a valóságtól, viszont elméletileg kellõen megalapozott, így nem engedi a megfigyelõt „leragadni” a sokszor elsõ látásra nem kellõen áttekinthetõ jelenségek szintjén. A termodinamika ismerete például egyszerre szolgálja a gondolkodás fegyelmét és nagyvonalúságát, aminek az élet számos területén jó hasznát lehet venni.

– Kérem, ismertessen néhányat fontosabb tudományos eredményei közül!

– Elsõként az emetin totálszintézisének megvalósítását említem meg, amelyre kutatócsoportunk a Chinoin gyártól kapott megbízást. Ezt a dél-amerikai ipekakuána növénybõl izolált alkaloidot igen hatásosan alkalmazták az amõbás eredetû dizentéria, illetve más trópusi betegségek kezelésére (az indiánok által régóta ismert gyógynövényt egy szerzetes hozta át Európába). Bár már régóta tudták, hogy az ipekakuána hatóanyaga az emetin, pontos térszerkezetét csak a hatvanas években derítették fel. A szintézis során sikerült megoldani a több sztereogén centrumot tartalmazó molekula ipari elõállítását, s ennek során magasabb szintre emelni a gyár szintetikus kultúráját.

Nagy gyakorlati jelentõsége volt a feromonokkal kapcsolatos kutatásainknak, melyekkel egy idõre elhagytuk az alkaloidok területét. A feromonok a rovarvilág fajspecifikus hírvivõ (kémiai információhordozó) szaganyagai. Párosodás elõtt a nõstények szexferomonokat bocsátanak ki, amelyek a fajra kizárólagosan jellemzõek és a hím egyedekre még igen nagy hígításban is erõs csalogató hatással bírnak, de ismertesek az útjelzõ feromonok is, amelyekkel például a hangyák jelölik meg vándorlási útvonalukat. Ha a szexferomonokat rovarcsapdába helyezzük, akkor az adott faj hímjeinek túlnyomó többsége befogható, s így a populáció szinten tartható anélkül, hogy más fajok (például a méhek) szaporodását akár kismértékben is gátolnánk. A feromonnal preparált rovarcsapdák arra is alkalmasak, hogy velük egy adott terület rovar-fertõzöttségi szintjét meghatározzuk, s ennek ismeretében csak a valóban szükséges mennyiségû rovarirtószert szórjuk ki, megkímélve ezzel a környezetet a súlyosan mérgezõ, nem fajspecifikus, s a természetben le sem bomló inszekticidek által okozott fölösleges terheléstõl. Munkatársaimmal megvalósítottuk néhány olyan illatanyag szerkezetfelderítését és szintézisét, amely az alkoholok, az észterek, a polivinil-vegyületek, illetve az oxigéntartalmú gyûrûket tartalmazó alkoholok csoportjába sorolható. Érdekességként megemlítem, hogy a levegõ feromonszintjét olyan gázkromatográffal szokták meghatározni, melynek detektora egy hím rovar csápja, s a csápban keletkezõ elektromos jeleket mérik.

A juvenil hormonok ugyancsak a rovarvilág nevezetes anyagai. Ha a rovarok korai fejlõdési szakaszukban szintetikus juvenil hormont kapnak, sohasem válnak ivarérett egyedekké. E hormon segítségével megoldható például az istállók légymentesítése. Ha a tehenek takarmányába megfelelõ, igen csekély mennyiségû juvenil hormont kevernek, az anyag az állatok emésztõrendszerén keresztül a trágyába kerül. Mivel a legyek a trágyadombba rakják petéjüket, a kikelõ lárvák érintkeznek a hormonnal, és sosem fejlõdnek imágóvá.

Megoldottuk a lipidek csoportjába tartozó juvenil hormon totálszintézisét, melyet az EGIS gyógyszergyárban fejlesztettek ipari méretûvé.

Visszatérve fõ kutatási területemhez, az alkaloidokhoz, elõször legközismertebb eredményünket, a Cavinton kifejlesztését említem meg. A Vinca minor (télizöld meténg) szép lila virágú növény, amely hazai erdeinkben is gyakori. Levelébõl izolálták a vinkamin nevû alkaloidot, amely specifikusan tágítja az agyi ereket. (A molekula szerkezetét, amely egy érdekes tercier hidroxilcsoportot tartalmaz, csehszlovák kutatók derítették fel, az agyértágító hatást pedig egy szovjet orvos ismertette elõször.) Mivel a növény árnyékkedvelõ, nem lehet ültetvények formájában termeszteni. Ezért szükség volt a vinkamin totálszintézisére, melyet laboratóriumi méretekben – triptaminból kiindulva – két év alatt, ipari méretben pedig, a Richter Gedeon Gyógyszerárugyár szakembereivel folyamatosan együttmûködve, további egy év alatt sikerült megvalósítanunk. (A klinikai kipróbálásban francia kutatók mûködtek közre.) A gyógyszer Devincan néven került forgalomba, de idõközben a gyáriaknak az eredeti molekula csekély módosításával (egy vízmolekula elvonásával és egy metoxi-karbonilcsoport átészterezésével) sikerült elõállítaniuk az apovinkamisav-etilésztert, amely hatékonyabb a vinkaminnál, s a késõbbi Cavinton hatóanyaga lett. A vinkaminra kidolgozott szintézis csekély módosításával a Cavinton ipari szintézisét is megoldottuk. Az eredeti fejlesztésû gyógyszer a magyar gyógyszeripar egyik legsikeresebb terméke lett, amely különösen Japánban hódított meg hatalmas piacot. Az indol alkaloidok területén végzett munkásságomat 1975-ben Állami Díjjal ismerték el, a kitüntetést két munkatársammal, Szabó Lajossal és Tõke Lászlóval megosztva kaptam.

Egy másik érdekes hatóanyag a taxol (policiklusos, nitrogént tartalmazó oldallánccal is rendelkezõ molekula), amely bizonyos rákfajták esetében igen hatékony gyógyszernek bizonyult. Ezt a kaliforniai óriásfenyõ kérgébõl izolálták, s ez óriási környezetvédelmi és morális problémákat vetett fel. Egyfelõl egész erdõket kellett volna kiirtani, hiszen a kéreg lehántása megöli a fát, amely csak évszázadok alatt pótlódik, másfelõl a hatalmas költséggel elõállított hatóanyag csak néhány beteg életének megmentésére lett volna elegendõ. Nyilván senki sem érzett elég lelkierõt annak eldöntésére, hogy a drága hatóanyagot megfizetni tudó, vagy a legkritikusabb állapotú betegek kapják-e meg a szert. A dilemma megoldásában a szerves kémia segített. A hazánkban is elterjedt tiszafenyõ levelében megtalálható a dezacetil-bakkatin III. nevû anyag, amelybõl félszintetikus úton elõállítható a taxol. A tiszafenyõ levele aratható a növény károsodása nélkül, a növény pedig termesztésbe fogható. A taxol jó példa arra, hogy a kémia miként segít megóvni a természeti értékeket, és megoldani egy kínzó morális dilemmát.

Ugyanerre szolgáltat példát az epibatidin totálszintézise is. Ez egy három sztereogén centrumot és áthidalt gyûrût tartalmazó alkaloid, amely egy apró dél-amerikai béka, az Epipedobates tricolor bõrébõl izolálható. (A molekula szerkezetét az National Institut of Health [USA] kutatói állapították meg.) Ahhoz, hogy 0,5 mg-ot kapjunk, 750 békát kell elpusztítani, ráadásul a fogságban tenyésztett békák ellenségek híján nem termelik ezt a védekezésre szolgáló alkaloidot, melynek fájdalomcsillapító hatása ötszázszor nagyobb a morfinénál, de mivel nem a morfinreceptorokon (hanem a nikotinreceptorokon) hat, nem eredményez hozzászokást. A fenti elõnyös tulajdonságok miatt 30-40 különbözõ kutatócsoport is nekirugaszkodott a szintézisnek, melyet végül is nekünk sikerült elõször enantioszelektív módon megvalósítani. Ezt a kemény versenyben kidolgozott szintézist kutatócsoportunk egyik legszebb eredményének tartom. Mivel az epibatidin terápiás indexe nem túl jó, a származékok között igyekeznek hasonlóan hatásos, de kevésbé toxikus anyagokat találni.

Az alkaloidokkal kapcsolatos munkásságom elismerésének tekintem azt a megtisztelõ felkérést, melynek nyomán az Alkaloids könyvsorozat 1998-ban megjelent jubileumi ötvenedik kötetébe egy fejezetet írhattam 10 olyan alkaloid-csoport szintézisérõl, melyben közremûködtem.

– Professzor Úr rendszeresen többes szám elsõ személyben beszél munkájáról, aligha véletlenül.

– A tudományos kutatás általában, a kémiai pedig különösen csapatmunka. Megfelelõ, szorgalmas, törekvõ és egymással is együttmûködni tudó munkatársak nélkül semmire sem lehet jutni. Szerencsére e tanszéken, melyet 16 évig volt szerencsém vezetni, ez a Zemplén Géza által felépített szellemiség mindvégig töretlenül megmaradt.

A fentebbi zárójeles megjegyzések némelyikébõl az is látható, hogy a gyógyszerkutatás mai elképesztõen költséges viszonyai között a nemzetközi együttmûködés is nélkülözhetetlen, ráadásul így még több kreatív agy tud bekapcsolódni a kutatásba.

Egy további példát is megemlítek a fentiek alátámasztására. Kezdeményezésemre indult meg a Chinoinban a prosztanoidok kutatása a hetvenes években. Ezek a nagy jövõ elõtt álló, ciklopentángyûrût tartalmazó alifás savak, illetve származékok alkalmazhatók például a zöldhályog (glaukóma) megelõzésére, illetve abortív szerként is. A ma sokat emlegetett Viagra piacra kerülése elõtt az erekciót elõsegítõ szerek egyik legeredményesbbike volt, és bizonyos esetekben ma is elõnyösebb. A svéd Astra gyárral való együttmûködésben a Chinoin gyártja az alapanyagot, melybõl mára évi egymilliárd forintnyit forgalmaz, hála a gyár kitûnõ vegyészeinek.

– Kérjük, szóljon néhány szót oktatómunkájáról is!

– Fél évszázadon keresztül oktattam a vegyészmérnök-hallgatókat. Jelenleg professor emeritusként két tárgyat adok elõ: az eméleti szerves kémiát, illetve a természetes szerves vegyületek szintézisét. Remélem, hogy a kreditrendszerben rejlõ nagy szabadsági fok nem csökkenti majd a képzés megalapozottságát és színvonalát. Jónak tartom, hogy a legérdeklõdõbb hallgatók a doktori rendszer segítségével bekapcsolódhatnak a kutatásba.

Eméleti szerves kémia címû tankönyvem már a negyedik kiadását éri meg, minden új kiadást kibõvítettem a legújabb eredményekkel, a legutóbbit például a fullerénekkel.

Ami az egyetemi integrációt illeti, ez szerencsére nem nagyon érinti a BME-t, az ország legnagyobb egyetemét. Logikusnak tûnt volna – a reálfolyamatokkal való kapcsolat miatt – a Közgazdaságtudományi Egyetem és a Mûegyetem integrációja, de erre a közeljövõben aligha fog sor kerülni, nem a Mûegyetem hibájából. Pártolnám, ha az integráció eredményeként nõne a fõiskolai oktatás színvonala.

– Milyennek látja a magyar gyógyszeripar jövõjét?

– Az itt felhalmozott szellemi kapacitás semmiképpen sem mehet, s remélem nem is megy veszendõbe. Bár a Sanofi csökentette a Chinoin kutatási kapacitását, várható, hogy a gyártási eljárások továbbfejlesztésében továbbra is számítanak a gyár gárdájára. E munkában hasznosan kamatoztatható az a szintetikus kultúrában, tisztaságban és új reagensek alkalmazásában elért fejlõdés, amelyet közös tevékenységünk során (például a prosztanoidok elõállításában) értünk el.

Úgy vélem, a legnagyobb magyar gyógyszergyárnak, a Richternek megvan az esélye eredeti gyógyszerek fejlesztésére, ha a klinikai kipróbálás elsõ két fázisa után sikerül tõkeerõs külföldi partnert találnia.

Az EGIS közbülsõ helyet foglal el a két elõzõ gyár között, mivel külföldi tulajdonosa a Chinoinnál nagyobb mozgásteret enged számára.

Jónak tûnnek a Bristol-Myers-Squibb által megvett Pharmavit, és a feltörekvõ Biorex, az elsõ hazai magán gyógyszergyár esélyei is.

A Béres-cseppekbõl kinõtt "Béres Mûvek" szintén jól fejlõdik.

– Milyen fejlõdési irányokat lát a szerves kémiában?

– A számos ígéretes trend közül csak egyet, a kombinatorikus kémiát emelném ki, mégpedig azért, mert elindítása magyar kutató, Furka Árpád professzor nevéhez fûzõdik. E módszerrel igen nagyszámú vegyület állítható elõ párhuzamosan, és biológiai hatásuk vizsgálata után választhatók ki közülük a megfelelõk.

– Professzor Úr a Magyar Feltalálók Egyesületének elnöke, neve 220 találmányon szerepel feltalálóként. Ön szerint mi az Egyesület legfontosabb feladata?

– Elõsegíteni, hogy a világátlagnál kreatívabb, de elképesztõen tõkeszegény magyar feltalálók megfelelõ támogatást kapjanak alkotómunkájukhoz. Ezt szolgálná például egy olyan találmányi vagy feltalálói törvény (akár a kaliforniai "invention act" mintájára), amely esetleg – egy régebbi szabályozáshoz hasonlóan – adókedvezményt nyújtana az új mûszaki megoldások megvalósítóinak. Lehetséges, hogy ez a szabályozás nem lenne EU-konform, de jelenleg a hazai fizetések, jövedelmek sem azok.

Végül megjegyzem, hogy a fent említett találmányokat természetesen nem egyedül alkottam meg, hanem együtt dolgozó teamek tagjaként. Azoknak a fiataloknak, akik szeretnek izgalmas problémák megoldásán keményen együtt "húzó" csapatban dolgozni, bátran ajánlhatom a szerves kémiai kutatómunkát.
 

Az interjút készítette: GÁCS JÁNOS

1999. február