Дизайн, синтез и исследование оптических свойств новых биоконьюгантов на основе конденсированных 2-арил-1,2,3-триазолов

Проект посвящен созданию и изучению свойств новых биоконъюгатов при использовании двух стратегий. Первый подход основывается на ковалентном связывании активных центров молекулы флуорофора и биомолекулы. Во втором случае гибридная молекула образуется за счет формирования нековалентных взаимодействий природной молекулы и молекулы флуорофора. В ходе выполнения проекта будет проведено систематическое исследование флуоресцентных свойств полученных биоконъюгатов в различных растворителях, при разных рН среды, включая и условия, имитирующие биологические с помощью экспериментальных и теоретических (квантово-механических расчетов TDDFT B3LYP в базисе 6-31G** с учетом эффектов растворителей методом поляризованного континуума (PCM)) методов.В качестве биологической компоненты в наших исследованиях были выбраны аминокислоты, пептиды и белки, которые являются не только важным, но и удобным для проведения химических модификаций природным объектом. Изучение различных превращений с участием альфа-, бета- или эпсилон-аминогруппы, меркаптогруппы, карбоксильного фрагмента, а также активированного к электрофильному замещению ароматического (гетероциклического) остатка аминокислот, пептидов и некоторых белков будут предложены новые реакции для их модификации и получена серия новых уникальных флуоресцирующих биоконъюгатов. Гетероциклические флуорофоры, которые мы планируем использовать для конструирования гибрида, отличаются небольшим размером и являются в большинстве своем малотоксичными, биогенными веществами (2-арил-1,2,3-триазолы или 1,2,3-триазолопиримидины – структурные аналоги пуриновых оснований,), что выгодно отличает их от тех, которые применялись ранее или применяются в настоящее время. Более того, они способны к образованию слабых взаимодействий с другими биомолекулами, обеспечивающими транспорт и проникновение через клеточную мембрану. На основании оценки флуоресцентных свойств полученных биоконъюгатов и биокомплексов, будут определены перспективы их использования для решения важных проблем медицины и биологии от создания новых биозондов, биомаркеров, сенсоров для создания новых средств для биоанализа и биовизуализации к дизайну новых лекарственных систем и осуществлению их адресной доставки, мониторинг биологических объектов и исследование процессов в живых системах, мониторинг окружающей среды). В целом, можно отметить, что уровень ожидаемых результатов сопоставим с мировым, благодаря комплексному подходу к решению поставленной задачи, использованию оригинальных синтетических методик, использованию новых, ранее не использовавшихся в мировой практике флуорофоров и имеющемуся в арсенале группы оборудованию и методикам измерения и расчета фотофизических характеристик. По результатам работы будут опубликованы 2 статьи в международных и Российских журналах по органической, гетероциклической химии, а также химии материалов, представлены тезисы докладов на 2-3 международных и Российских конференциях, подготовлена 1 диссертация на степень кандидата химических наук.