Profil naukowo-badawczy

Badania naukowe wykonywane w Pracowni Chemii Instytutu Biologii koncentrują się na syntezie pięcio- i sześcioczłonowych układów heterocyklicznych, z egzocyklicznymi atomami siarki lub selenu, będących analogami ich odpowiednich układów zawierających atom tlenu. Nasza grupa zajmuje się przede wszystkim syntezą oraz badaniem właściwości pochodnych rodaniny (2-tio-tiazolidyno-4-onu), tiohydantoiny (2-tio-imidazolidyno-4-onu), maltolu (3-hydroksy-2-metylo-[4H]-piran-4-onu), deferipronu (3-hydroksy-dimetylopirydyno-4[1H]-onu) oraz 2[1H]-pirymidynonu. Wspomniane związki wykazują szeroki zakres aktywności biologicznej, charakteryzując się działaniem przeciwbakteryjnym, przeciwgrzybiczym, przeciwwirusowym, przeciwnowotworowym. Z uwagi na możliwość wykorzystania ich jako potencjalnych ksenobiotyków, naszym celem jest opracowanie metod syntezy odpowiedników siarkowych i selenowych, co pozwoli na porównanie aktywności w zależności od rodzaju heteroatomu występującego w cząsteczce. Struktury otrzymanych związków są weryfikowane metodami spektroskopowymi oraz metodą analizy strukturalnej monokryształów (pomiary dyfrakcyjne). Badanie struktury krystalicznej pozwala określić konformację cząsteczki i wyznaczyć jej konfigurację absolutną. Ponadto, umożliwia określenie typów oddziaływań międzycząsteczkowych m.in. wiązań wodorowych. W trakcie badań prowadzonych w Pracowni Chemii zostały opracowane metody syntezy nie opisanych wcześniej 3-alkilo/arylo-5-benzylideno- oraz 3-alkilo/arylo- 5-cynamylideno-2-selenorodanin, 1,4,6-trójpodstawionych-2[1H]-pirymidynoselenonów, selenomaltolu i selenodeferipronu. Otrzymywane pochodne są charakteryzowane spektroskopowo, sprawdzana jest ich trwałość oraz stabilność w ustalonych warunkach (badania metodą spektroskopii absorpcyjnej w zakresie UV-Vis), a następnie testowane są oddziaływania wybranych pochodnych z modelowym białkiem transportującym – ludzką albuminą (spektroskopia fluorescencyjna steady-state i time-resolved). Syntezowane związki heterocykliczne są także badane pod kątem ich właściwości p/grzybiczych, p/bakteryjnych, p/nowotworowych i p/malarycznych. Interesuje nas również poszukiwanie, wśród otrzymanych związków heterocyklicznych, inhibitorów białkowych pomp lekooporności. Współpraca naukowa w ramach wyżej przedstawionej tematyki: 1) Zakład Biologii Komórki i Genetyki Instytutu Biologii UP; grupa prof. dr hab. M. Wędzony – badanie właściwości przeciwgrzybiczych wybranych grup związków 2) Katedra i Zakład Mikrobiologii Farmaceutycznej z Pracowni Diagnostyki Mikrobiologicznej Uniwersytetu Medycznego w Lublinie; dr hab. I. Korona-Głowniak – badanie aktywności p/bakteryjnej testowanych układów heterocyklicznych 3) Department of Pharmaceutical Technology, University of Geneva, Szwajcaria; dr hab. P. Nowak-Śliwińska – badanie aktywności p/nowotworowej 4) Wydział Chemii UJ, Kraków; grupa prof. dr. hab. G. Stochel – oddziaływanie pochodnych rodanin z białkiem – pomiary czasu zaniku fluorescencji 5) UPS, INPT, Universite de Toulouse III, Toulouse Cedex, Francja; prof. F. Benoit-Vical – badanie aktywności przeciwmalarycznej 6) Department of Medical Microbiology and Immunobiology, Faculty of Medicine, University of Szeged, Węgry; dr G. Spengler – badanie zdolności hamowania aktywności białkowych pomp lekoopornych 7) Katedra Biochemii i Neurobiologii AGH; Kraków, dr hab. P. Suder – pomiary ESI-MS 8) Faculty of Science, University of Hradec Kralove, Czech Republic; Prof. A. Lyčka – pomiary NMR 9) Zakład Krystalochemii i Krystalofizyki Wydziału Chemii, UJ, Kraków; dr W. Nitek – badania strukturalne Aktywność naukowa naszych pracowników nie ogranicza się tylko do przedstawionego powyżej głównego kierunku prac. Prowadzimy także badania w zakresie takich tematów jak: 1) metalacja chlorofili – czynniki determinujące reakcje insercji jonów metali do pierścienia makrocyklicznego oraz mechanizmy tych reakcji – współpraca z prof. dr hab. Leszkiem Fiedorem, Zakład Fizjologii i Biochemii Roślin, Wydział Biochemii, Biofizyki i Biotechnologii UJ oraz z grupą prof. dr hab. Grażyny Stochel, Zespół Fizykochemii Koordynacyjnej i Bionieorganicznej, Zakład Chemii Nieorganicznej, Wydział Chemii UJ 2) opracowywanie metod izolacji polifenoli roślinnych oraz określanie ich charakterystyki spektralnej i analiza składu – współpraca z prof. dr hab. A. Skoczowskim, Zakład Fizjologii Roślin Instytutu Biologii UP 3) badanie zmiany składu chemicznego w liściach różnych gatunków roślin w tym także roślin uprawnych (soi, pszenicy) – współpraca z prof. dr hab. A. Skoczowskim, Zakład Fizjologii Roślin Instytutu Biologii UP 4) wykorzystanie metody izotermicznej kalorymetrii titracyjnej – badania termodynamiki reakcji katalizowanej przez enzym – dehydrogenazę fenyloetanolową, PEDH – współpraca z dr hab. Maciejem Szaleńcem IK PAN oraz z prof. dr hab. Andrzejem Skoczowskim UP