VII. Kémiai Tudományok Osztálya

Zechmeister László élete és munkássága

Az összeállítást készítette Deli József, az MTA doktora

2022. március 23.

Ötven évvel ezelőtt, 1972 február 28-án Pasadénában életének 83. évében hunyt el Zechmeister László, a Pécsi Tudományegyetem Kémiai Intézetének alapítója, a karotinoidkémia és a kromatográfia jeles képviselője.

Zechmeister László 1889. május 14-én született Győrben. Középiskoláit Győrben, egyetemi tanulmányait Zürichben, az Eidgenossische Technische Hochschule-n végezte el, ahol vegyészmérnöki, majd műszaki doktori oklevelet szerzett. 1912-től 1914-ig a berlini Kaiser Wilhelm Intézetben a világhírű Richard Willstätter mellett tevékenykedett, mint tanítvány és munkatárs. Az első világháború kitörésekor Zechmeistert behívták katonának, a fronton megsebesült, majd három évet orosz hadifogságban töltött. Hazatérve a Chinoin Gyár laboratóriumának és kutatási osztályának vezetője lett. 1921-1923 között Niels Bjerrum mellett dolgozott Koppenhágában. 1922-ben Zemplén Géza ajánlására „A szintézissel előállított szerves készítmények gyártása" tárgykörben a József Műegyetemen magántanárrá habilitálták.

  1. október 3-án az Erzsébet Tudományegyetem nyilvános rendes tanára lett.

A Trianoni Megállapodás értelmében a Magyar Királyi Erzsébet Tudományegye­temnek Pozsonyból Pécsre kellett áttelepülnie. Az egyetem Orvosi Karán a Chemiai Intézet „Pécsett 1923 novemberében kezdte meg működését. Az intézet első igazgatója lett Zechmeister László, akit akko­riban már jól ismert a tudósvilág. Ekkor még csak 33 éves volt, ilyen fiatal korban még senki nem kapott katedrát Magyarországon. A fiatal vegyész csakhamar őszintén tisztelt tanáregyéniséggé, főleg a karotinoidkutatás terén világszerte ismert szaktekintéllyé vált.
Ragyogó szervezőkészsége abban is megnyilvánult, hogy bámulatosan rövid idő alatt fejlesztette a vezetése alatt álló intézetet oktatásra és kutatásra egyaránt alkalmassá. Olyan munkatársakat tudott maga köré gyűjteni, akik tevékeny segítői voltak a szervező-, oktató- és kutatómunkában, és akik később szintén a tudományos élet kiválóságaivá váltak. Ilyen körülmények között, az intézet munkatársainak elhivatottságából és kémiaszeretetéből olyan ötvözet alakult ki Pécsett, amelyből maradandó eredmények születtek.

A Chemiai Intézet munkatársai 1934-ben: Tuzson Pál, Cholnoky László, Zechmeister László, Vrabély Vera, Tóth Géza

Ragyogó szervezőkészsége abban is megnyilvánult, hogy bámulatosan rövid idő alatt fejlesztette a vezetése alatt álló intézetet oktatásra és kutatásra egyaránt alkalmassá. Olyan munkatársakat tudott maga köré gyűjteni, akik tevékeny segítői voltak a szervező-, oktató- és kutatómunkában, és akik később szintén a tudományos élet kiválóságaivá váltak. Ilyen körülmények között, az intézet munkatársainak elhivatottságából és kémiaszeretetéből olyan ötvözet alakult ki Pécsett, amelyből maradandó eredmények születtek.

Egyetemi előadásai élményszerűek voltak, az előadó valóban korszerű szintű tudása, választékos és humorral átszőtt előadói stílusa mindig telt házat vonzott az előadó- terembe. A kísérletekkel illusztrált előadásokra mindig nagy súlyt fektetett. Előadásainak anyagát az Organikus chemia. Felsőbb tanulmányok támogatására című kétkötetes tankönyvében tette közkinccsé (1930–32). A munkáról még a szigorúan kritikus Zemplén Géza
is azt írta, hogy „kitűnő pedagógiai érzékkel összeválogatott anyaga élvezetesen tárul az olvasó elé”.

A tankönyvírás mai problémáihoz is tanulsággal szolgálhat a könyv szerkezete, módszere, stílusa. Követésre érdemes például Zechmeister azon gyakorlata, hogy tankönyvében több száz fogalom és szerves termék nevét angol, francia és német nyelven szótár szerűen mellékletként közölte. Előszavában Goethe mondását idézi: "A tankönyv vonzó legyen; ilyenné akkor válhatik, ha a tudás és a tudomány legderűsebb, legkönnyebben hozzáférhető részét nyújtja." Ugyancsak az orvostanhallgatók számára írta „Chemiai Gyakorlatok” és „Bevezetés a titrimetriába” című könyveit, melyet a hallgatók még az 50-es években is használtak.

A Zechmeister vezetése alatt álló intézet munkatársai több irányban kutattak a szénhidrátok, a karotinoidok és a kromatográfia területén.

Zechmeister korábbi kutatásait folytatva jelentős eredményeket ért el a szénhidrátok kémiai lebontása terén. A cellulóz részleges lebontásával cellotriózt, cellotetraózt és cellohexaózt izolált, melyek molekulatömegüket tekintve a cellobióz és a dextrinek között helyezkednek el. Megállapította, hogy a kitin molekula legkisebb építő köve a glükózamin, melynek konfigurációja megegyezik a d-glükózéval. Az állati és növényi szénhidrátok hasonlóságát bizonyítják az alábbi megállapításai: A rákpáncélból nyert kitint b-kötések tartják össze ebből következik az analógia az állati vázanyag és a növényi cellulóz között. Az állati és növényi cellulóz szénvázának azonosságát bizonyítja, hogy a tunicin ugyanazt a cellotriózt és hexózt adja, mint a gyapot. A gomba kitin és a rák kitin ugyanazokat a lebontási termékeket adja. A szénhidrátok enzim katalizálta lebontását is vizsgálta. A szénhidrátok vizsgálatáról 27 nemzetközi folyóiratban megjelent, és 9 magyar nyelvű közleményben számolt be.

Joggal feltételezhető, hogy a berlini évek és Willstätter úttörő vizsgálatai a növényi asszimiláció területén egész életére kiható benyomást keltettek a fiatal kutatóban. Willstätter állapította meg első ízben a növényi karotin helyes összegképletét, és ezzel a karotinoidok kutatóinak kulcsot adott a kezébe a további vizsgálatokhoz. Noha Zechmeister László a pályakezdés berlini évei alatt elsősorban a cellulóz, akkor még problematikus szerkezeti kérdésével foglalkozott (eljárást dolgozott ki a cellulóz totális, savas hidrolízisére), későbbi munkásságának ismeretében feltételezhető, hogy Willstätter alapvető kutatásai - az akkor még szinte teljesen felderítetlen karotin-kémiában - irányították Zechmeister Lászlót később e terület alapos feltárására. A karotinoidok kutatása terén elért eredményeit már 1934-ben könyv formájában is megjelentette a Springer kiadónál (Carotinoide: Ein biochemischer Bericht über pflanzliche und tierische Polyenfarbstoffe). Ismereteink szerint ez az első karotinoidokkal foglalkozó összefoglaló jellegű mű európai kiadásban.

A karotinoid kémiába való sikeres bekapcsolódásnak előfeltétele volt, hogy a pécsi kutatók a világon elsők közt ismerték fel a kromatográfia alkalmazásának nagyszerű lehetőségeit a szerves kémiában. Az 1933-1935 közötti években Zechmeister munkatársaival nagy hatású preparatív szerves kémiai elválasztó módszerré fejlesztette ezt az eljárást. A színes karotinoidok ugyanis jól láthatók a kromatográfiás oszlopon, ezáltal kromatográfiás viselkedésük és kémiai szerkezetük összefüggései felismerhetők. A módszert oly eredményesen alkalmazták a továbbiakban, hogy 1937-ben megírták nagysikerű „Die Chromatographische Adsorptionsmethode” (Wien, Julius Springer Verlag) című könyvüket, ezt később „Principles and Practice of Chromatography” címmel, a londoni Chapman és Hall könyvkiadó angol nyelven is közreadta (1941). A művet a kémiai szakirodalom, mint a legelső kromatográfiás kézikönyvet tartja számon.

A kromatográfiás módszert Zechmeister és Cholnoky nagy sikerrel alkalmazta a vöröspaprika, a vörös és sárga bélű görögdinnye és számos növényi szerv festékanyagainak izolálására és szerkezeti felderítésére. A saját, valamint a Karrer- és a Kuhn-iskola által kidolgozott, azóta klasszikussá vált módszerek alkalmazásával egymásután számoltak be újabb és újabb kutatási eredményeikről: kristályos kapszantin előállítása, kapszorubin, likofil, likoxantin felfedezése, ill. szerkezetkutatása, a kapszantin lúgos lebontása b-citraurinná, a karotinoidok fotometriás és kolometriás meghatározása, pro A-vitamin vizsgálatok, különféle virágok és termések (Solanum dulcamara, Tamus communis, Lycium halimifolium, Taraxacum officinale stb.) karotinoid-analízise. E munkák során több, addig ismeretlen karotinoidfestéket fedeztek fel, tisztázták szerkezetüket.

Korán kifejlesztették a karotinoidok nagyjelentőségű katalitikus hidrogénezését is (1928). A karotin katalitikus hidrogénezésével igazolták a karotin szerkezeti képletét, és megállapították a karotin molekulában jelen lévő kettős kötések számát (1928-1933). A színes karotinoid pigmentekre jellemző poliénszerkezet felismerése is Zechmeister érdeme.

Ugyancsak a klasszikus adszorpciós oszlopkromatográfia tökéletesítése, és alkalmazása tette lehetővé, hogy a munkacsoportban már az 1930-as évek közepén elkezdődtek a karotinoidok poliénláncának geometriai (E/Z; transz-cisz) izomerizációjával kapcsolatos szisztematikus vizsgálatok is, melyek Zechmeister további munkásságában egyre jobban előterébe kerültek.

1940-ig 66 nemzetközi és 12 magyar folyóiratban megjelent közleményben számoltak be a karotinoidok vizsgálata terén elért eredményeikről.

1938-ban a Springer Verlag kiadónál alapító szerkesztőként útjára indította a Fortschritte der Chemie Organischer Naturstoffe (ma: Progress in the Chemistry of Organic Natural Products) sorozatot, melynek 2022-ben már a 118. kötete jelenik meg. A sorozat bevezető mondata a következő: “The volumes of this classic series, now referred to simply as "Zechmeister" after its founder, L. Zechmeister, have appeared under the Springer Imprint ever since the series' inauguration in 1938.

Zechmeister Lászlót az Akadémia - a Matematikai és Természettudományok Osztálya javaslatára - 1930-ban levelező tagjává választotta. Székfoglalóját „Adatok a polysaccharidok részleges lebontásának problémájához" címmel 1931. február 16-án olvasta fel. 1934-ben Párizsban Pasteur-éremmel tüntették ki. 1937-ben elnyerte az Akadémia Nagydíját. Ugyancsak1937-ben a Royal Danish Academy of Sciences tagja lett. 1940-ben az Akadémia rendes tagjává választották. Távollétében székfoglalóját "A chromatographia néhány újabb alkalmazásáról" címmel 1940. október 21-én Zemplén Géza olvasta fel.

Zechmeister László munkásságának delén hagyta el azt az országot és várost, amelyet annyira szeretett. Linus Pauling hívására az Egyesült Államokban, Pasadenában telepedett le, és folytatta tanári és kutatói tevékenységét. Feleségét Amerikába a hosszú útra az orvosok javaslatára annak súlyos tüdőbaja miatt nem tudta magával vinni, úgy tervezték, ha meggyógyul, akkor utána megy. Hogy a hajójegye ne vesszen kárba, munkatársa Polgár Andor tartott vele. Nápolyból az Atlanti óceán túl partjára utoljára 1940. február 21-én indult hajó, a Conte di Savoia, melynek fedélzetén február 29-én érkezett Zechmeister New Yorkba. A háború miatt több személyszállító hajó már nem indult Amerika felé. Felesége Benes Kamilla 1941. július 7-én Budapesten elhunyt.
1940 márciusában kezdett dolgozni Pasadenában. A California Institute of Technology (CalTech) szerveskémia professzoraként tovább folytatta kromatográfiás kutatásait és 1950-ben publikálta az előző munkájához csatlakozó "Progress in Chromatography 1938-1947" című könyvét. Ebben a kromatográfia újabb térhódítását ismertette és vázolta jövőjét a különböző természettudományokban.

Zechmeister említésre méltó eredményt ért el a karotinoidokhoz hasonló konjugált poliének térizomériájának felismerésében is. E vizsgálatait még Magyarországon kezdte és Amerikában folytatta. Eredményeit a "Cis-trans isomeric carotenoids, vitamins-A and arylpolyenes" című művében foglalta össze (1962).
Munkásságát a Claude Bernard Medal-al (1949) és a Labline Award-al (American Chemical Society) ismerték el. 1959-ben vált a CalTech emeritus professzorává, a Fortschritte der Chemie Organischer Naturstoffe sorozatot 1970-ig szerkesztette, 32 év alatt 27 kötetet. Írói, szerkesztői munkáját második felesége Elisabeth Sulzer segítette, akivel 1949-ben kötött házasságot. Az 1958-ben megjelent bibliográfiája szerint közel 300 tudományos közleménye jelent meg, 87 különböző társszerzővel.
Feleségével bejárták az amerikai kontinenst, amit az általa készített és ironikus megjegyzéseivel ellátott közel ezer darab dia dokumentál. Többször jártak Európában is, Ausztriában vagy Svájcban találkoztak Zechmeister rokonságával. Magyarországra 1947-ben tért haza először, majd 1967-ben a Pécsi Egyetem alapításának 600 éves évfordulójára rendezett ünnepségekre látogatott el. Azt az információt kapta, hogy díszdoktorrá avatják, de ez akkor nem valósult meg. Bár nagyon lehangolta, hogy a díszdoktorságból semmi sem lett, a látogatást később pozitívan értékelte.



Pécs, Tettye 1967. Tóth Gézáné, Zechmeister László, Elisabeth Sulzer, Tóth Géza


A pécsi egyetem végül 1971. október 15-én díszdoktorává avatta, betegsége miatt azonban már nem tudta vállalni a hosszú utat, így nem tudta személyesen átvenni az oklevelet, amelyet Pécsett őriznek. Zechmeister Lászlót hosszú betegség után, életének 83-ik évében, 1972. február 28-án álmában érte a halál. Akaratának megfelelően hamvait a Csendes Óceánba szórták. Felhasznált irodalom:

  1. Móra L.: Emlékezés Zechmeister Lászlóra Természet Világa 1997, 128, 377-378.
  2. Szegvári Cs.: Zechmeister László élete és munkássága. Szakdolgozat. Pécs, 1982.
  3. Szabó D.: Zechmeister László. Pécsi Műszaki Szemle 1974, 19, 45.
  4. Szabolcs J.; Szegvári Cs.: Zechmeister László élete és munkássága (1889-1972). Középiskolai Kémiai Lapok 1987, XIV. 1-6.
  5. Szabolcs J.: A természetes anyagok kémiájának kutatója: Zechmeister László. Természet Világa 1989, 120, 472-474.
  6. Szabolcs J.: „Életcélja a kutatás volt” Beszélgetés Tóth Gézával Zechmeister Lászlóról. Magyar Tudomány 1990, 11, 1360-1365.
  7. Deli J.: Zechmeister László 1889-1972. Magyar Kémikusok Lapja 2012, 67, 92.
  8. Deli J.: Zechmeister László: A kutató, a tanár, a humanista. Magyar Kémikusok Lapja 2014, 69, 278-279.
  9. Ettre, L. S.: László Zechmeister: A pioner of chromatography. Anal. Chem. 1989, 61, 1315A–1322A.
  10. Deli J.: Zechmeister László emlékére. Magyar Kémiai Folyóirat 2022, 128, 2-11.

Deli József, az MTA doktora