Dr. Noszticzius Zoltán, a Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Széchenyi-díjas Professor Emeritusa nyerte el a Magyarországi Svéd Kereskedelmi Testület „Gran Prize 2015” díját „Solumium” fertőtlenítőszerével. A tudós a már két évszázada fölfedezett klór-dioxid nevű vegyületből állít elő hipertisztaságú, lokális fertőtlenítőszert, amely eljárásra munkatársaival  együtt több országban szabadalmi oltalmat kapott.

Műegyetem „F” épület, első szint. Mint később megtudjuk, csöngetésünkre Holló Gábor PhD. hallgató nyitott nekünk (rácsot és) ajtót. A fiatalember egy új szervetlen vegyületet fedezett fel, és ebből írja doktori értekezését. A szervetlen vegyület neve még műhelytitok. Noszticzius Zoltán Professor Emeritus (nyugalmazott professzor) 1965-től dolgozik a Műszaki Egyetemen, pénztárcájából egy véletlenül éppen nála lévő, ujjhegynyi szilikongumi darabot tesz elénk az asztalra arra a kérdésre, hogy milyen eszközzel, eljárással sikerült a klór-dioxid megtisztítása.

– A szilikonguminak számos különleges tulajdonsága van, ami miatt a mindennapi életben is sok helyen alkalmazzák. Például rendkívül hőálló, ezért kávéfőzőkben is használják tömítőgyűrűként a közönséges gumi helyett. Számunkra az a tulajdonsága volt érdekes, hogy benne a kis molekulák (ilyen a klór-dioxid is) diffúziója, vagyis átáramlása nagyon gyors, ami a gumi különleges, laza szerkezetének köszönhető. A kis molekulák az őket körülvevő szilikongumit nem szilárd anyagnak „érzékelik”, hanem egy szerves folyadéknak (mint amilyen például a benzin), és ennek megfelelően diffundálnak benne. Az esetek többségében azonban a kis molekulák számára egyáltalán nem mindegy, hogy szerves folyadékról van-e szó, avagy vízről, mert általában csak az egyikben képesek oldódni. (Például a cukor csak a vízben, a zsír pedig csak szerves oldószerben.) A klór-dioxid különleges tulajdonsága, hogy mind a vízben, mind pedig a szilikongumiban nagyon jól oldódik, és ezért egy szilikongumi-membrán a vizes oldatban képződő klór-dioxidot átengedi, de a többi vízoldható kis molekulát nem, mert azok nem oldódnak a szilikongumiban. 

Hogyan jutott eszébe a szilikongumiból készült membrán?

– Dolgoztunk már ilyen membránokkal korábban is, például Dr. Oláh Károllyal, aki kísérleti dolgokban volt a mesterem itt a Műegyetemen. Akitől pedig a precíz és lényegretörő gondolkodást ellestem, az néhai Dr. Farkas Henrik fizikus kollégám és barátom volt.

A professzor úr a fehér krétával teleírt zöld táblához lép, figyelmesen törli spongyával, csakis azt, amire már nem lesz szükség. Húz két párhuzamos, függőleges vonalat, ami egy pórusmentes szilikoncső falát jelenti. Ezen a membránon diffundál át a klór-dioxid, miközben ez a membrán minden más reagenst visszatart. Így a túloldalon hipertiszta klór-dioxid áll rendelkezésre. A pórusmentesség lényeges, mert ha pórusok (azaz lyukak) vannak a membránon, ezeken bármelyik kis molekula átmehetne, nem csak a klór-dioxid. 

De ha pórusmentes, hogyan képes átjutni rajta a klór-dioxid? – kérdezték a találmányi hivatalok.

– A válasz az, hogy folyadékokban ugyan nincsenek állandó pórusok, a kis molekulák mégis tudnak mozogni bennük, mert a folyadékmolekulák hőmozgása időnként utat nyit nekik. A szilikongumi pedig, mint már láttuk, a kis molekulák diffúziója szempontjából folyadéknak tekinthető.

A klór-dioxidnál nincs is jobb fertőtlenítő?

– Az ózon a legerősebb, de az a fertőzések szempontjából fontos biofilmekkel szemben meglehetősen hatástalan, mert annak minden komponensével reakcióba lép, ami nagyon lerontja a hatásfokát. A klór-dioxid viszont csak néhány anyaggal reagál, így könnyen be tud hatolni a biofilmbe, és már kis mennyisége is elpusztítja a biofilmben élő baktériumokat.

A táblától két biztonsági ajtóval beljebb egy kutatólabor, amiben egy fekete fóliával letakart eszköz látható. Noszticzius Zoltán tervezte, ő szerelte össze az általa megtervezett és megrendelt alkatrészekből. A berendezés lényege két vízszintes, koncentrikus cső. („Cső a csőben” konstrukció). A belső szilikon-gumi csövön a szennyezett klór-dioxid oldat áramlik, kívül pedig desztillált víz, amibe beleoldódik a szilikongumicsövön átdiffundáló tiszta klór-dioxid. Így jön létre a nagy tisztaságú klór-dioxid vizes oldata, a Solumium alapanyaga.

Előttem az asztalon egy kis üveg, amiben az aranynál egy fokkal világosabb színben sárgállik a makulátlan klór-dioxid. A folyadék fázishatára fölött is gáznemű sárgaság van a zárt üvegben, hiszen a klór-dioxid tulajdonképpen gáz. A folyadék egy négyzetköbcentijében harmincszor annyi klór-dioxid molekula van jelen, mint a halványsárga gázéban.

Kémiaórán megtanult, kémcső feletti kézmozdulat a szagminta érdekében. „Uszoda” – kapcsol be az asszociációs bázis. Ilyen a klór-dioxid szaga.

A hipertiszta klór-dioxid, mint lokális fertőtlenítő – megfelelő koncentrációban – a másodperc ezredrésze alatt végez minden mikrobával, vagyis baktériummal, vírussal, gombával és protozoonnal (utóbbi a malária kórokozója).

Különösen érdekelt a fertőtlenítés engem, mert egy közlekedési balesetet követő 10 hónapos kórházi ápolás során MRSA-fertőzést szenvedtem. Az emberekben gyakran jelenlévő Staphy­­­lococcus baktérium könnyen bekerülhet külső sebekbe. Ezen baktériumtörzseknek pedig közel a fele már ellenálló (rezisztens) az antibiotikummal szemben, ezért legyőzésük igen nagy menet volt.

Mert, mint Dr. Noszticzius Zoltán professzor úrtól megtudtam, a tiszta klór-dioxid felé nem alakulhat ki sem a „Staph” (Staphylococcus), sem pedig más egyéb baci részéről semmilyen rezisztencia. Ennél a vegyületnél nincs pardon. Külső fertőzések esetén legalábbis. A véráramba került „Staph” likvidálása azonban már egy másik történet.

Az 1942-es születésű, derűs alaptermészetű Noszticzius Zoltán figyelmét egy műegyetemi évfolyamtársa, Balogh Sándor hívta fel a fertőtlenítés problémájára. Ő mondta neki egy szép napon, miközben a tudomány gyakorlati alkalmazásairól beszélgettek, hogy: „Találj fel valamit, Zolikám!” És amikor „Zolikám” megkérdezte, hogy mégis mit, Sanyikám? Balogh Sándor azt mondta neki: „Egy jó fertőtlenítőszerre nagy szükség lenne.” Ezzel vette kezdetét a történet.

A professzor korábban az oszcillációs reakciókkal kapcsolatos kutatásaiból jól ismerte a klór-dioxidot, amit Sir Humphry Davy angol vegyész 1812-ben fedezett fel, és amikor utánanézett, meglepve látta, hogy ez nem csak egy egzotikus reagens, de egyben egy kiváló fertőtlenítőszer is. Ekkor indult el a kutatás, hogy miként lehetne ezt a vegyületet tiszta formában előállítani, és 2006-ban nyújtották be ezt célzó szabadalmukat. A professzoron és Balogh Sándoron kívül még négy egyetemi kolléga: Kály-Kullai Kristóf, Megyesi Marianna, Volford András és Wittmann Marian segítettek a szabadalom kidolgozásában. Érdemes azt is elmondani, hogy Balogh Sándor barát, az egykori egyetemi évfolyamtárs, vegyészmérnök, a Szentkirályi Ásványvíz alapító tulajdonosa és irányítója volt egészen 2007 tavaszán bekövetkezett váratlan haláláig.

Következő kérdésünk a 200 éve leírt klór-dioxid kapcsán: 

Miért kellett kettőszáz év a tökéletes megtisztításához?

– Azért, mert a gyógyszeripar általában nem szívesen fektet be egy ismert vegyület kutatásába. Ilyenkor ugyanis magát a molekulát nem szabadalmaztathatják, mint sajátjukat, hanem csak – mondjuk – az előállítás módját, ez pedig kisebb oltalmat ad. Többek között ez volt az oka annak is, hogy Noszticzius Zoltán végül is fiával együtt saját kis vállalatot alapított a nagy tisztaságú „Solumium” oldatok gyártására.

A találmányon és a vállalat alapításán kívül még volt egy harmadik fontos oka is a Gran Prize odaítélésének (lásd keretes cikkünket). A professzor és munkatársai ugyanis felfedezték, miként lehetséges az, hogy miközben a nagy tisztaságú klór-dioxid oldatok a mikrobákat a másodperc törtrésze alatt pusztítják el, ugyanezek az oldatok az emberre és állatokra veszélytelenek, akár meg is ihatják őket. A rejtély kulcsa nem a szokásos kémiai szelektivitás, hanem egy újfajta, úgynevezett „méret szelektivitás”. A kis élőlényeket, mint amilyenek a mikrobák, az oldat gyorsan elpusztítja, de a nagyobbaknak csak sokkal-sokkal lassabban tud ártani. Ha tehát a mikrobák elpusztulását követően befejezzük a fertőtlenítést, vagy elfogy a klór-dioxid, akkor a nagyobb élőlények gyakorlatilag sértetlenül megúszhatják. A professzor és munkatársai felfedezésüket az amerikai PLoS ONE folyóiratban tették közzé 2013 novemberében.

Noszticzius Zoltán és munkatársainak Solumium találmánya nagy hatékonyságú és környezetbarát fertőtlenítőszer, amelynek egyik legfőbb erénye, hogy segíthet az antibiotikum-rezisztencia globális problémájának megoldásában is. Ha ugyanis külső fertőzések leküzdésére ilyen oldatokat alkalmazunk, az nem idézi elő az antibiotikumoknak „ellenálló” baktériumok megjelenését.

Izing Antal www.hetek.hu  

Gran Prize