O oboru chemie PřF UP Olomouc

• historie oboru
• současné situace

Historie oboru

Obor chemie na Přírodovědecké fakultě UP Olomouc vzniká současně se založením fakulty roku 1959. Obor je zastoupen jedinou katedrou chemie, jejímž prvním vedoucím se stává prof. RNDr. Mečislav Kuraš. Přírodovědecká fakulta a tedy i katedra chemie nejprve sídlí na Křížkovského ulici, ale rok po svém založení se stěhuje na tř. Svobody, kde zůstává dodnes (červencec 2006). Katedra chemie se při této příležitosti dělí na Katedru anorganické chemie a metodiky chemie a na Katedru organické, analytické a fyzikální chemie.

Prvními studenty Katedry chemie jsou budoucí středoškolští učitelé chemie. Od roku 1963 pak obor chemie garantuje také odborné studium analytické chemie se zaměřením na organickou analýzu. Zajímavostí je, že první generace studentů musela za laboratorními pomůckami docházet do tehdejšího n. p. Farmakon, kde probíhala cvičení až po ukončení pracovní doby řádných pracovníků tohoto závodu.

K dalšímu štěpení kateder oboru chemie dochází roku 1969. Z původní katedry organické, analytické a fyzikální chemie vznikají samostatné katedry: Katedra analytické chemie, Katedra organické chemie a biochemie a Katedra fyzikální chemie. Příznivý vývoj oboru chemie se komplikuje roku 1972, kdy je z politických důvodů sloučena Katedra analytické chemie a organické chemie.

Současná situace

Od svého vzniku prošel obor chemie PřF UP velmi dynamickým rozvojem a dnes je obor zastoupen pěti katedrami, které se jak z hlediska výzkumu, tak i výuky řadí mezi moderní univerzitní pracoviště v ČR.

V oblasti pedagogiky obor chemie PřF UP garantuje 6 bakalářských studijních oborů. Mezi bakalářské studijní obory s přímou prostupností do navazujících magisterských studijních oborů patří obory Chemie, Biochemie a Chemie (učitelství). Tyto obory jsou tedy určeny jak zájemcům o studium, kteří po absolvování bakalářského studia chtějí najít uplatnění v praxi, ale především zájemcům, kteří po dokončení studia budou bezprostředně pokračovat v navazujících magisterských programech. Mezi profesně orientované bakalářské studijní programy, které nemají přímou prostupnost do navazujících magisterských oborů patří obory Aplikovaná chemie, Management v chemii a Ekochemie. Tyto obory jsou určeny především těm zájemcům o studium, kteří po absolvování bakalářského studia chtějí najít bezprostřední uplatnění v praxi. Nejsou primárně určeny pro následné studium v navazujících magisterských programech.

Obor chemie PřF UP garantuje 9 navazujících magisterských studijních oborů a to Analytická chemie, Anorganická chemie, Biochemie, Fyzikální chemie, Biofyzikální chemie, Chemie životního prostředí, Materiálová chemie, Organická chemie, Učitelství chemie pro SŠ. Přímá prostupnost do magisterských oborů Biochemie a Biofyzikální chemie je z bakalářského oboru biochemie, do magisterského oboru Učitelství chemie pro SŠ je z bakalářského oboru Chemie (učitelství), přímá prostupnost do všech ostatních 7 magisterských. oborů je z bakalářského oboru Chemie.

Na tyto obory pak navazuje nejvyšší stupeň vysokoškolského vzdělávání - doktorské studium v oborech Analytická chemie, Anorganická chemie, Biochemie, Fyzikální chemie a Organická chemie. Díky mezinárodní spolupráci podpořené výzkumnými i výukovými projekty mohou studenti chemických oborů absolvovat během studia stáže na partnerských pracovištích v evropských zemích a Spojených státech. Rovněž řešení bakalářských, diplomových i doktorských prací je nedílnou součástí výzkumného zaměření jednotlivých kateder. Díky rostoucímu technickému zázemí oboru chemie PřF UP a enormnímu nárůstu výzkumného potenciálu projevila řada firem komerční zájem o aplikovaný výzkum, do kterého se mohou aktivně zapojit i studenti.

Výzkumné aktivity Katedry analytické chemie PřF UP korespondují v první řadě se specializací magisterského a doktorandského studia. Mezi nosná témata patří studium fyziologicky aktivních látek v jednoduché (voda) a komplexní (půda, organické materiály) matrici s využitím instrumentálních analytických technik. Mezi sledované fyziologicky aktivní analyty patří zejména pesticidy, léčiva, kontrolované substance (drogy, prekurzory bojových chemických látek), tenzidy a další látky. V současné době byl výzkum rozšířen o analýzu biomakromolekul a studium jejich interakcí s fyziologicky aktivními malými molekulami. Ke studiu analytického chování látek a jejich struktury, konfigurace a konformace se využívají separační, elektrochemické, spektrální a biochemické metody.

Výzkum na katedře biochemie PřF UP je zaměřen na proteinovou biochemii a enzymologii vyšších rostlin. Studovány jsou zejména enzymy, které katalyticky ovlivňují metabolismus dusíkatých látek ? polyaminů, aminoaldehydů, aminokyselin. Mimo jiné jsou enzymy izolovány a charakterizovány, pomocí umělých substrátů a inhibitorů je sledována jejich funkce. V rámci katedry se v nedávné době profilovalo oddělení molekulární biologie, které se zabývá studiem enzymů a regulačních proteinů ovlivňujících hladinu rostlinných hormonů cytokininů. Zkoumají se fyziologické souvislosti působení enzymu cytokininoxidasy/dehydrogenasy, provádí se klonování jejích genů a exprese příslušných proteinů v hostitelských mikroorganismech. Z nově rozvíjených biochemických disciplín je možné zmínit proteomiku a stresovou biochemii a fyziologii. Proteomický výzkum je aplikován s cílem popsat děje v nádorové buňce na úrovni proteinů.

Katedra anorganické chemie PřF UP se v  oblasti výzkumu zabývá syntézou komplexních sloučenin (obsahujících jako centrální atom vybraný přechodný kov v různém oxidačním stavu, např. Pt^II/IV, Fe^III, Co^II/III, Ni^II/III/IV, Co^II/III, Cu^II) s vlastnostmi vhodnými pro jejich využití v bioaplikacích (protinádorově, antiradikálově a antidiabeticky aktivní látky), nanotechnologiích (prekurzory pro přípravu nanočástic oxidů přechodných kovů s předem definovanými vlastnostmi), základního výzkumu (látky mající zajímavé magnetické vlastnosti ? spin-crossover) a různých odvětvích zemědělství i průmyslu (fungicidy, pesticidy, vulkanizační urychlovače, vysokotlaké lubrikanty). Jednou z nejaktuálnějších oblastí je příprava Pt-komplexů s adeninovými deriváty, jež jsou strukturně podobné cisplatině, karboplatině, příp. Oxaliplatině, tedy sloučeninám, které jsou v současnosti celosvětově využívány při léčbě některých typů nádorových onemocnění.

Výzkumná práce katedry fyzikální chemie PřF UP se orientuje do oblasti studia nanomateriálů, molekulových souborů a biomakromolekul. Katedra se tak podílí na výzkumu v oblastech s širokým aplikačním potenciálem od molekulární elektroniky až po molekulární medicínu. Z řady příkladů odborných výstupů katedry lze zmínit syntézu povrchově modifikovaných nanočástic oxidů železa použitelných jako magnetické nosiče léčiv či jako kontrastní látky při zobracovaní metodou magnetické rezonance. Poznatky získané při studiu pochopení podstaty struktury DNA a modelování interakce enzym substrát, lze pak uplatnit například při návrhu nových léčiv závažných lidských onemocnění.

Katedra organické chemie PřF UP se zabývá studiem organických reakcí vedoucích k novým typům heterocyklických sloučenin nebo k modifikaci stávajících heterocyklických systémů. Tyto sloučeniny jsou pak studovány z pohledu jejich fyzikálně-chemických vlastností, reaktivity a zejména pak biologické aktivity. Studium biologické aktivity je v současné době zaměřeno na aktivitu kancerostatickou, virostatickou, antimikrobiální, antiprotozoální a tuberkulostatickou. Velmi zajímavou oblastí je syntéza sloučenin schopných specificky inhibovat některé enzymy, jako jsou např. topoisomerasy nebo cyklindependentní kinasy. Důležitou součástí je potom studium vztahu struktury a zmíněné biologické aktivity.

V současné době přechází studium aktivních sloučenin z roviny in-vitro do oblasti in-vivo testů. Úspěšné sloučeniny jsou přihlašovány do národních i mezinárodních patentů a společně s ostatními pracovišti se stávají předmětem dalšího pokročilého studia.