Spektroskopija, kemijska svojstva i reakcije biološki aktivnih molekula

Spektroskopija, kemijska svojstva i reakcije biološki aktivnih molekula
Datum početka projekta
01.02.2007.
Datum kraja projekta
31.12.2011.
Status
Završen
Kategorija projekta
Znanstveni projekti Ministarstva znanosti, obrazovanja i športa

Voditelj: Dr. sc. Branka Kovač

Projekt se temelji na istraživanju biološki aktivnih molekula fotoelektronskom spekroskopijom (PES), elektronskom (UV-Vis) spektrofotometrijom te spektrometrijom masa (EI, LDI i MALDI FT ICR MS), a rabit ćemo i ESR mjerenja te kvantno-kemijske račune. Ta nam istraživanja mogu dati odgovore na pitanja o sastavu, svojstvima i reakcijama istraživanih molekula. Aktivnost i reaktivnost molekula, pa tako i onih biološki važnih, ovisi o njihovom sastavu, obliku i njihovoj elektronskoj strukturi. Proučavanje te strukture vezano je uz razumijevanje djelovanja biološki aktivnih molekula, jer može uputiti na mogući mehanizam djelovanja, te sugerirati uvođenje određenih promjena na ciljana mjesta u molekuli. Mogućnosti koje nam za to pruža fotoelektronska spektroskopija nezamjenjive su, pogotovo u sprezi sa sofisticiranim kvantno-kemijskim proračunima. Homogene ligand-metal interakcije (kao ligandi: policiklički aromatski ugljikovodici i njihovi heteroanalozi te porfirini, krunasti spojevi, stabilni slobodni radikali, flavonoidni spojevi i sl.) u plinskoj fazi proučavat ćemo uporabom FT ICR spektrometrije masa. Budući da je jedna od njenih karakteristika zadržavanje iona u instrumentu i do nekoliko sekundi, moguće je pratiti njihov raspad, sintetizirati nove spojeve i određivati termodinamičke veličine za te ione i za nastale produkte. Ispitivana svojstva molekula koja se provode u plinskoj fazi i visokom vakuumu, možemo smatrati njihovim intrinzičkim svojstvima. Kako se interakcija liganda s metalnim ionom odvija uz prijenos elektrona, ova istraživanja mogu dati intrinzičku reaktivnost spojeva koji su važni kao prirodni antioksidansi. Antioksidansnu je aktivnost naime u realnim uvjetima teško kvantitativno odrediti i za sada ne postoji metoda kojom bismo to učinili na zadovoljavajući način. Stoga ćemo tu aktivnost proučavati i u otopini, na skupini flavonoidnih spojeva u reakcijama s metalnim ionima, stabilnim radikalima i reaktivnim kisikovim vrstama (ROS). Eksperimentalni će rezultati biti provjereni kvantno-kemijskim računima i modeliranjem. Rezultate elektronske strukture potvrdit će i proučavanje reaktivnosti supstituiranih benzena koji su česti sastavni dijelovi bioloških molekula. Dio proučavanja odnosit će se stoga na polihalogen-benzene. Očekujemo da će rezultati dati odgovore na pitanja o intrinzičkoj reaktivnosti reaktanata i pomoći nam odrediti mehanizme djelovanja biomolekula i parametre (faktore) važne za biološku aktivnost.

Glavni istraživač / voditelj
Branka Kovač

Branka Kovač, dr. sc.

znanstvena savjetnica +385 1 456 1158