Koordinációs kémia

alprojektvezető: Dr. Buglyó Péter

I. Alprojekt felépítése:

1. Bioszervetlen kémiai munkacsoport

vezető: Dr. Buglyó Péter

2. Ritka(föld)fém munkacsoport

vezető: Dr. Tircsó Gyula

II. Célkitűzések:

• Biológiai jelentőségű (létfontosságú és mérgező) fémionok koordinációs kémiai vizsgálata
• Orvosi képalkotó diagnosztikában (mágneses rezonanciás képalkotás, pozitron emissziós tomográfia) és terápiásan (nukleáris medicina) használható fémionok komplexképző tulajdonságainak tanulmányozása
• Új, nyíltláncú és makrociklusos poliaza-polikarboxilát, -polifoszfonát, -polifoszfinát és -poliamidát típusú ligandumok előállítása és a komplexeik fizikai-kémiai sajátságainak (egyensúly, képződés és bomláskinetika, kontrasztnövelő hatás) finomhangolása céljával
• Molekuláris képalkotásban alkalmazható intelligens MRI kontrasztanyag-jelöltek (HSA, β-amiloid peptidhez kötődő (Aβ), hipoxiás szövetekben dúsuló, ill. pH és Zn²⁺-szenzitív) és modellvegyületeik vizsgálata
• Ligandumok tervezése és előállítása nem szokványos radioizotópok komplexálására (pl. ⁴⁴Sc, ^52mMn, ⁸⁹Zr, stb.)
• A fémionok lehetséges szerepének megismerése egyes neurodegeneratív megbetegedések (Alzheimer-kór, Parkinson kór, prion betegségek stb.) kialakulásában és lefolyásában
• Várhatóan rákellenes hatású, részben hipoxia-aktivált, fémkomplexek kifejlesztése, szintézise és vizsgálata
• Létfontosságú 3d fémionok peptidekkel és származékaikkal alkotott komplexei redoxi sajátságainak a tanulmányozása
• Hidroxámsav funkciós csoportot tartalmazó új kelátképzők tervezése, előállítása és fémkomplexeik vizsgálata

III. Várható eredmények:

• Új, a jelenlegieknél várhatóan hatékonyabb, orvosdiagnosztikai és terápiás célokra alkalmas fémkomplexek kifejlesztése
• Biztonságosabb kontrasztanyagok előállítása az ágensek fizikai-kémiai paramétereinek finomhangolásának az eredményeként
• Intelligens (fémionok, pH, hipoxia, amiloid-plakkok) neminvazív módon történő követesésre alkalmas esszenciális fémion alapú kontrasztanyagok előállítása
• A peptidláncban különböző helyzetben (erősen) koordinálódni képes oldalláncot tartalmazó ligandumok fémion-megkötésének felderítésével a neurodegeneratív kórképekben észlelt fehérjekonformáció-változásokban a fémionok szerepének mind teljesebb megértése
• Új, részben kétfémes, hipoxia-aktivált komplexek kifejlesztésével a jelenlegi terápiás fémkomplexeknél várhatóan nagyobb szelektivitású és így reményeink szerint kisebb koncentrációban is hatékony rákellenes hatású szerek előállítása  

IV. Infrastruktúra:

Ciklikus voltammetriás mérőberendezés – fémkomplexek és ligandumok redoxi sajátságainak a feltérképezése

pH-potenciometriás titrátor – oldatfázisban végbemenő komplexképződési folyamatok tanulmányozása a képződő asszociátumok összetételének és stabilitási szorzat értékeinek a meghatározása

Peptidszintetizáló készülékhez UV monitoring egység – a munkacsoportban végrehajtott szilárd fázisú peptiszintézis hatékonyságának növelése az ökológiai lábnyom csökkentése

UV-VIS-NIR spektrofotométer – az előállított komplexek fizikai-kémiai paraméterinek meghatározására (nagy volumenű stabilitási, képződési- és disszociációs-kinetikai mérések)

Relaxométer – az MRI kontrasztanyag-jelöltek relaxációs paraméterinek a meghatározására, ill. a komplexek egyensúlyi és kinetikai paramétereinek a feltárása