Kvanto-kemijski dizajn, priprava i biološka svojstva organometalnih derivata nukleobaza
Naziv projekta: Kvanto-kemijski dizajn, priprava i biološka svojstva organometalnih derivata nukleobaza
Akronim projekta: OrDeN
Broj projekta: OP-2016-06-1137
Trajanje projekta: 01.03.2017. – 28.02.2021.
Voditelj projekta: Dr. sc. Valerije Vrček, red. prof.
Suradne ustanove:
Farmaceutsko-biokemijski fakultet, Sveučilište u Zagrebu, Zagreb
Prehrambeno-biotehnološki fakultet, Sveučilište u Zagrebu, Zagreb
Institut Ruđer Bošković, Zagreb
Institut za medicinska istraživanja i medicinu rada, Zagreb
Suradnici na projektu:
Farmaceutsko-biokemijski fakultet:
Dr. sc. Davor Šakić, znan. sur.
Dr. sc. Tin Weitner, doc.
Prehrambeno-biotehnološki fakultet:
Dr. sc. Senka Djaković, izv. prof.
Dr. Jasmina Lapić, doc.
Alma Filipović, dipl. ing.
Institut Ruđer Bošković
Dr. sc. Srećko Kirin, viši znan. sur.
Institut za medicinska istraživanja i medicinu rada
Dr.sc. Ana Marija Marjanović, viši asist.
Sažetak projekta:
Organometalni derivati nukleobaza (OrDeN-i) nova su generacija konjugata u kojima su povezani metaloceni s temeljnim supstrukturnim elementima nasljeđivanja. Zbog elektrofornih i bioaktivnih svojstava OrDeN-i nalaze primjenu u (bio)analitičkoj i medicinskoj kemiji. Priprava OrDeN-a se temelji na sintetskoj kopulaciji organometalnog dijela i heterocikličke baze koristeći razne vrste mostova (linkera). Izbor fragmenata uglavnom je vođen pristupom što veće raznolikosti strukturnih motiva. U okviru ovog projekta strukturne modifikacije OrDeN-a bit će usmjerene prema pripravi derivata s izraženim elektrokemijskim i biološkim svojstvima. Eksperimentalnom dijelu istraživanja prethodit će opsežni kvantno-kemijski izračuni. Metodama teorije funkcionala gustoće (DFT metode) moguće je predvidjeti kemijska svojstva OrDeN-a, poput reaktivnosti/stabilnosti, redukcijskog potencijala, supstitucijskih i solvatacijskih efekata. Ti parametri mogu poslužiti za dizajn OrDeN-a s poboljšanim biološkim svojstvima. Koristit će se one DFT metode koje se tijekom sustavne procjene teorijskih modela (benchmarking) pokažu optimalnim u opisu bioorganometalnih modela za koje postoje eksperimentalni podaci. Novi strukturni elementi OrDeN-a uključuju funkcionalni most, niz homoanularnih supstituenata, odabrane parove metalocena i nukleobaza, te bis-adukte. Novi most koji povezuje dva osnovna dijela OrDeN-a je karbonilna skupina, te njezini reducirani oblici, hidroksilna i metilenska skupina. Elektronska komunikacija metalocena i nukleobaze ovisit će, dakle, o oksidacijskom stanju i hibridizaciji funkcionalnog mosta, a podešavat će se uvođenjem odabranih supstituenata na ciklopentadienilni prsten. Usporedba kvantno-kemijskih procjena s elektrokemijskim/biološkim profilima pripravljenih modela upotrijebit će se u (re)dizajnu parova metalocena i nukleobaza, te ciljanih bis-adukata OrDeN-a.
