SONATINA 7

Streszczenie projektu

Ze względu na swoje unikalne właściwości fizyczne i chemiczne, różnorodność strukturalną, wymianę ligandów oraz właściwości katalityczne i redoks, związki metaloorganiczne, których przedstawicielem jest ferrocen, stanowią obiecującą grupę potencjalnych leków.

Kiedy pochodna ferrocenu, posiada mostek pomiędzy dwoma pierścieniami cyklopentadienylowymi, mówimy wówczas o ansa-ferrocenie lub ferrocenofanie. Ostatnie badania pokazują, że tego typu związki wykazują zwiększoną aktywność biologiczną w stosunku do pochodnych bez mostka.

Jak dotąd bardzo wąska grupa tego typu związków została przebadana. Ferrocenofany z dodatkowym podstawnikiem w pierścieniu cyklopentadienu, wykazują zjawisko planarnej chiralności. Ponieważ stereoselektywność jest podstawową właściwością układu molekularnego i leży u podstaw wielu podstawowych procesów biomolekularnych, synteza optycznie czystych związków odgrywa niezwykle ważną rolę we współczesnej chemii organicznej i medycynie. Jednym ze współczesnych podejść do projektowania nowych, oryginalnych cząsteczek aktywnych jest modyfikacja związków znanych ze źródeł biologicznych (roślin i zwierząt) i powszechnie stosowanych w medycynie tradycyjnej. Strategia ta opiera się na bezpieczeństwie tych związków ze względu na ich wieloletnią historię użytkowania oraz założeniu, że modyfikacja chemiczna może prowadzić do polepszenia ich bezpieczeństwa i skuteczności.

W projekcie FERROCHIRAL zostaną zbadane różne możliwe sposoby otrzymywania ferrocenofanów, zawierających w strukturze łańcuch węglowodorowy o różnej długości, który połączy pierścienie cyklopentadienu. Do otrzymanych ferrocenofanów następnie wprowadzimy różne grupy funkcyjne co spowoduje wystąpienie zjawiska chiralności. Uzyskane mieszaniny dwóch enancjomerów, zostaną rozdzielone metodą chromatograficzną, chemiczną lub enzymatyczną. Zostaną one chemicznie połączone z innymi związkami pochodzenia naturalnego o udowodnionym działaniu biologicznym (np. diosgenina, pochodne kwasu ursolowego). Zostaną one zbadane w testach biologicznych w celu określenia ich aktywności przeciwnowotworowej. Następnie przetestowane zostaną mechanizmy powodujące śmierć komórek nowotworowych (apoptoza i autofagia). Dla wybranych związków przeprowadzone zostaną badania obliczeniowe określające możliwość wykorzystania związków jako leków (ADME). W kolejnym kroku metodami obliczeniowymi sprawdzone zostaną oddziaływania związków ze strukturami białkowymi ludzkiego organizmu (receptorami), tak aby oszacować potencjał związków do dalszego rozwoju jako substancji biologicznie czynnych. Dotychczas nigdy nie analizowano zależności między strukturą, a aktywnością biologiczną dla czystych enancjomerów ferrocenofanów. Zbadanie mechanizmu ich działania znacząco przyczyni się do rozwoju dziedziny zwanej chemią biometaloorganiczną i pozwoli na wyselekcjonowanie kandydatów na nowe potencjalne leki, w tym głównie przeciwnowotworowe.