- Laboratórium funkčných organických molekúl NB A501 (Ing. Róbert Fischer, PhD., Ing. Lukáš Ďurina, PhD.)
- Laboratórium vývoja nových antibiotík NB A304 a A403 (doc. Pavol Jakubec, PhD., doc. Dušan Berkeš, CSc., Ing. Oľga Caletková, PhD.)
- Laboratórium chémie prírodných látok NB A401 (prof. Tibor Gracza, DrSc., Ing. Peter Koóš, PhD., Ing. Martin Markovič, PhD.)
- Laboratórium asymetrickej syntézy analógov alkaloidov NB A405 (prof. Štefan Marchalín, DrSc., doc. Peter Šafář, CSc.)
- Laboratórium syntézy vonných látok NB A305 (doc. Peter Szolcsányi, PhD.)
- Laboratóriá chémie dusíkových heterocyklov NB A402 a A404 (prof. Viktor Milata, DrSc., Ing. Dušan Bortňák, PhD.)
- Detašované pracovisko ÚOChKP FCHPT STU pri Saneca Pharmaceuticals, a.s. Hlohovec (doc. Dušan Berkeš, CSc.)
Laboratórium funkčných organických molekúl NB (A501, 502)
sa zaoberá vývojom nových spôsobov prípravy N,O-heterocyklických zlúčenín s viacfunkčným syntetickým využitím a ich aplikáciou v chémii liečiv, prírodných látok (aj analógy) a moderných syntetických materiálov.
Kontaktné osoby v prípade záujmu o štúdium
Ing. Róbert Fischer, PhD. (robert.fischer[at]stuba.sk)
Ing. Lukáš Ďurina, PhD. (durina.lukas[at]gmail.com)
Syntéza pyrolizidínových a pyrolidínových alkaloidov a štúdium ich cytostatických účinkov
Charakter projektu: Biologické účinky prírodných zlúčenín
Hyacintacíny sú prírodné pyrolizidínové alkaloidy izolované z rastlín čeľade Hyacinthaceae (doteraz približne 25 zlúčenín), ktoré inhibujú pôsobenie enzýmov glykozidáz a sú považované za atraktívnych kandidátov v modernej liečbe onkologických ochorení, ale aj v liečbe cukrovky a rôznych vírusových a bakteriálnych infekcií.
Kodonopsinol B je prírodný pyrolidínový alkaloid izolovaný z rastliny Codonopsis pilosula, ktorej drvený koreň je súčasťou bylinných zmesí používaných v čínskom a japonskom ľudovom liečiteľstve. Kodonopsinol B inhibuje pôsobenie enzýmov glykozidáz a predpokladá sa, že je zodpovedný za sľubné protirakovinové účinky týchto prírodných prípravkov.
Doterajšie výsledky: Pripravili sme prírodný alkaloid (+)-hyacintacín C3 a racemát prírodného alkaloidu kodonopsinolu B a testovali sme ich účinok na zamedzenie rastu ľudských nádorových buniek U87-MG (mozgu), HepG2 (pečene) a JEG-3 (placentárne) a MOLM-13 (leukemické). Ani jeden z alkaloidov (+)-hyacintacín C3 a (±)-kodonopsinol B nespomaľovali rast nádorových buniek, pravdepodobne pre nedostatočný prestup bunkovou membránou z dôvodu ich vysokej hydrofility.
Nasledujúce ciele: Zvýšiť prestup hyacintacínu C3 a kodonopsinolu B a ich analógov bunkovou membránou zavedením lipofilných substituentov do štruktúry.
Štruktúrne analógy psammaplyzínov – syntéza a účinky jednoduchších spiroizoxazolínov
Charakter projektu: Nové farmaceutiká na báze prírodných liečiv
Psammaplyzíny sú prírodné bioaktívne alkaloidy izolované z morských húb radu Verongida. Základná štruktúra všetkých psammaplyzínov sa skladá zo spirooxepínizoxazolínovej časti a z moloka’iamínu (amínová časť), ktoré sú navzájom spojené amidickou väzbou. Deriváty psammaplyzínov sa vyznačujú širokým spektrom farmakologických vlastností, ako sú hlavne cytostatické, antivírusové, antimikrobiálne, antimalarické, antioxidačné účinky. Predpokladá sa, že práve spirooxepínizoxazolínový systém by mohol byť zodpovedný za pozorovanú cytotoxicitu a mohol by slúžiť ako štruktúrna predloha pri vývoji nových liečiv.
Projekt sa zaoberá vytvorením novej syntézy na prípravu hydroxylovaných spiroizoxazolínov – štruktúrne jednoduchších analógov prírodných psammaplyzínov. Po úspešnej syntéze budú cieľové zlúčeniny testované na protivírusovú, protirakovinovú a antibakteriálnu aktivitu.
Dizajn a syntéza nových fotoizomerizovateľných arylazopyridínov
Charakter projektu: Ovplyvňovanie vlastností dusíkatých heterocyklických zlúčenín pomocou fotoprepínačov
Fotoizomerizácia je fotochemický proces, pri ktorom dochádza ku konformačnej zmene v štruktúre svetlom ožiarených fotoaktívnych zlúčenín, čo sa prejaví zmenou ich fyzikálnych a chemických vlastností. Zlúčeniny s takýmito vlastnosťami sa nazývajú fotoprepínače (z angl. photoswitches). N=N dvojitá väzba arylazopyridínov sa nachádza v dvoch odlišných E (trans) a Z (cis) izomérnych formách, ktoré môžu byť navzájom menené pôsobením žiarenia. Fotoizomerizovateľné zlúčeniny predstavujú novú triedu moderných funkčných molekúl so širokým uplatnením napríklad v nanotechnológii, v optoelektronike alebo v fotofarmakológii – zmena účinku liečiva napr. (E)↔(Z) izomerizáciou N=N väzby.
Projekt sa zaoberá prípravou bi- a tridentátnych benzimidazo-, benzoxazo- a benztiazo-substituovaných arylazopyridínov, ktoré budú ďalej využité pri tvorbe komplexov prechodných kovov a štúdiu prepínania ich magnetických stavov.
Projekt má taktiež ambíciu vypracovať syntézu arylazopyridínových linkerov ako súčasť farmaceutických polymérov s využitím pri štúdiu prípravy prenášačov liečiv aktivovaných pôsobením svetla.
Súčasní a bývalí spoluriešitelia (rok obhajoby, zamestnanie)
Hyacintacín C3
Ing. Lívia Dikošová, PhD. (2021), výskum, Synkola, s.r.o.
Ing. Mária Zajičková, PhD. (2019), pedagóg, Farm. fakulta UK
Ing. Barbora Otočková (2019), analytik, Saneca Pharmaceuticals, a.s.
Ing. Tomáš Malatinský, PhD. (2018), výskum, FCHPT
Ing. Zsófia Puhová (2017), výskum, Slovnaft, a.s.
Kodonopsinol B
Ing. Lukáš Ďurina, PhD. (2022), pedagóg, FCHPT
Ing. Ondrej Záborský, PhD. (2016), výskum, Synkola, s.r.o.
Spiroizoxazolíny
Ing. Radka Štadániová, PhD. (2021), analytik, FCHPT
Ing. PharmDr. Lukáš Kerti (2021), PhD. študent, FU Berlín
Ing. Michal Sahulčík, (2019), výskum, Biosynth Slovensko s.r.o.
Bc. Stanislava Berzáková (2022), Ing. študent, FCHPT
Arylazopyridíny
Ing. Jakub Orvoš (2019), PhD. študent, FCHPT
Bc. Adam Nemčovič (2021), Ing. študent, FCHPT
Doterajšia spolupráca
Farm. fakulta, Hradec Králové – biologické testy (prof. Trejtnar); Centrum biovied SAV – biologické testy (Dr. Messingerová); OACH FCHPT – komplexy s arylazopyridínmi (doc. Šalitroš); Ústav polymérov SAV – farmaceutické polyméry (Dr. Kronek); OACH FCHPT – röntgenová štruktúrna analýza (prof. Moncoľ); Centrálne laboratóriá FCHPT – analýza produktov; Chemický ústav SAV – analýza produktov
Výsledky skupiny v oblasti pedagogiky
18 úspešne ukončených diplomantov (2012-2021); 7 úspešne ukončených PhD. študentov (2014-2022); ŠVK: 2 x 1. miesto; 1 x 2. miesto; 5 x 3. miesto
Laboratórium chémie prírodných látok NB A401
sa zaoberá syntézou vybraných prírodných látok biomedicínskeho významu a vývojom syntetických metód na konštrukciu komplexných, biologicky zaujímavých zlúčenín. Totálna syntéza predovšetkým na báze novej metodiky v oblasti paládiom (II)-katalyzovaných cyklizácií nenasýtených polyolov a aminoalkoholov.
Kontaktné osoby v prípade záujmu o štúdium
Prof. Ing. Tibor Gracza, DrSc. (tibor.gracza[at]stuba.sk)
Ing. Peter Koóš, PhD. (peter.koos[at]stuba.sk)
Ing. Martin Markovič, PhD. (martin.markovic[at]stuba.sk)
Total syntheses of biorelevant molecules using Pd-catalysed carbonylation and/or C-H activation as a key step
Carbon monoxide is generated in situ from in-house developed CO surrogates.
Enabling technologies in organic synthesis
Preparation of target molecules using continuous flow processes
Bývalí spoluriešitelia s ukončeným PhD a ich súčasná kariéra
Ing. Ľuboš Remeň PhD., vedúci výskumu, Indorsia, CH
doc. Ing. Peter Szolcsányi PhD., pedagóg, FCHPT STU
Ing. Matej Babjak PhD., pedagóg, FCHPT STU
Ing. Peter Kapitán PhD., syntetik, Leoni s.r.o.
Ing. Peter Koóš PhD., pedagóg, FCHPT STU
Ing. Jana Doháňošová-Nováčiková PhD., výskumný pracovník, FCHPT STU
Ing. Oľga Karlubíková-Caletková PhD., pedagóg, FCHPT STU
Ing. Miroslav Palík PhD., výskumný pracovník, Saneca a.s.
Ing. Martin Markovič PhD., pedagóg, FCHPT STU
Ing. Beáta Kandriková-Slatkovská PhD., patentový úradník, Henkel Slovensko
Ing. Pavol Lopatka PhD., výskumný pracovník, FCHPT STU
Ing. Tomáš Čarný PhD., výskumný pracovník, PriF UK
Doterajšia spolupráca
Indorsia, Švajčiarsko; Georganics, Slovensko; Chemický ústav SAV, Akademie Věd České Republiky; University of Cambridge
Laboratórium asymetrickej syntézy analógov alkaloidov NB A405
sa zaoberá prípravou neprírodných epimérov a modifikovaných štruktúrnych analógov indolizidínových a chinolizidínových alkaloidov. Pomocou lacných východiskových zlúčenín (kyselina L-glutámová a 2-furaldehyd), ľahko dostupných z obnoviteľných prírodných zdrojov, je možné pripraviť rôzne reaktívne tricyklické furoindolizidíny obsahujúce až päť reakčných centier vhodných pre ďalšie chemické diverzifikácie. Tieto tricyklické heterocykly je možné ďalej využiť ako kľúčové stavebné bloky pre syntézu nových polyhydroxylovaných furoindolizidínov s variabilným počtom stereogénnych centier a s potenciálnou biologickou aktivitou.
Kontaktné osoby v prípade záujmu o štúdium
Prof. Ing. Štefan Marchalín, DrSc. (stefan.marchalin[at]stuba.sk)
Doc. Ing Peter Šafář, CSc. (peter.safar[at]stuba.sk)
Syntéza analógov polyhydroxylovaných indolizidínových alkaloidov
- prírodné alkaloidy obsahujúce vo svojej štruktúre indolizidínový skelet (A)
- svojou štruktúrou mimikujú sacharidy a sú schopné inhibovať enzýmy glykozidázy
- následkom toho vykazujú široké spektrum biologických účinkov – napr. protirakovinovú, antimetastatickú, antiproliferačnú či antivírusovú.
- Syntéza nových analógov indolizidínových alkaloidov ktoré majú potenciál ako terapeutiká pri liečbe rôznych ochorení
- AKTUÁLNY PROJEKT: Príprava nových derivátov polyhydroxylovaných indolizidínov s využitím otvárania tetrahydrofuránového jadra.
- V našej výskumnej skupine bola vyvinutá metóda, ktorá len v troch krokoch poskytuje indolizidínový skelet a vychádza z komerčne dostupných a lacných surovín – kyseliny L-glutámovej a 2-furánkarbaldehydu
- príprava nových indolizidínov ktoré sa líšia počtom, umiestnením a absolútnou konfiguráciou hydroxylových skupín, s využitím rôznych metód otvárania THF jadra
Členovia riešiteľského kolektívu: doc. Ing. Peter Šafař, CSc., Ing. Paula Fraňová, Bc. Petra Pažitná, Bc. Martina Hrušková.
Laboratórium vývoja nových antibiotík NB A304
sa zaoberá dizajnom a syntézou nových antibiotík účinných voči najnebezpečnejším bakteriálnym patogénom s dôrazom na vysokú aktivitu voči MRSA (“zlatý stafylokok”). Nové antimikrobiálne deriváty sú syntetizované a izolované využitím najnovších poznatkov a techník organickej chémie a modernej fotochémie. Počas úvodnej časti vývoja liečiva je študent konfrontovaný so všetkými kľúčovými separačnými a analytickými technikami a mikrobiologickým určovaním aktivity antibiotík. Študent, ktorý získa zručnosti v organickej syntéze a medicinálnej chémii je pripravený na plnohodnotné uplatnenie vo výskume a vývoji liečiv alebo ich priemyselnej výrobe.
Kontaktné osoby v prípade záujmu o štúdium
Doc. Ing. Dušan Berkeš, DrSc. (dusan.berkes[at]stuba.sk)
Doc. Ing. Pavol Jakubec, PhD. (pavol.jakubec[at]stuba.sk)
Ing. Oľga Caletková, PhD. (olga.caletkova[at]stuba.sk)
Syntéza nových antibiotík - Berkeleylaktón A
- izolovaný z kokultúry extremofilných baktérií pochádzajúcich z bývalej mednej bane v BerkeleyPit Lake
- vysoko účinné antibiotikum (MIC cca 1-5 mg/mL), napríklad voči MRSA (rezistentná forma S. Aureus)
- nový neznámy spôsob účinku
- prvá totálna syntéza Berkeleylaktónu A v spolupráci našej výskumnej skupiny s kolegami z Oxfordu
- potvrdená vysoká antibakteriálna účinnosť voči MRSA
- potvrdená štruktúra na základe X-ray analýzy
Antibakteriálna aktivita testovaná na Staphylococcus aureus CCM 3953, MIC50 [µg/ml], testovanie sa uskutočnilo v spolupráci z Prof. Bujdákovou z PriFUK:
Fluorescenčne značené konjugáty berkeleylaktónu pre štúdium účinku v bunkových kultúrach:
Príprava ďalších aza- a fenyl- substituovaných derivátov berkeleylaktónu A:
Príprava antibiotík s duálnym účinkom (metastabilné konjugáty berkeleylaktónu s cefalosporínom a fluorochinolónom):
Aktuálne ciele:
- pokračovať v spolupráci s kolegami z biochémie pri odhaľovaní mechanizmu účinku berkeleylaktónu
- nájsť a zosyntetizovať nové antibiotikum
- nájsť nové posily do laboratória
Laboratórium syntézy vonných látok NB A305
sa zaoberá syntézou a výskumom senzorických vlastností nových vonných molekúl s aplikačným potenciálom.
Kontaktné osoby v prípade záujmu o štúdium
Doc. Ing. Peter Szolcsányi, PhD. (peter.szolcsanyi[at]stuba.sk)
Syntéza a vlastnosti nových vonných zlúčenín
Výskumná skupina sa zaoberá štruktúrnym dizajnom, efektívnou syntézou a vonnými vlastnosťami nových derivátov a analógov ne/prírodných molekúl s vôňou pižma. Zaujíma nás vplyv chemickej štruktúry na ich senzorické parametre so zámerom vývoja funkčných zlúčenín potenciálne využiteľných v parfumérii.
Syntéza a vlastnosti nových homológov Helvetolidu (Ing. Vladimír Dacho)
Projekt sa zaoberá dizajnom, syntézou a vonnými vlastnosťami nových derivátov Helvetolidu. Keďže jeho nevýhodou
je problematická a nízkovýťažná syntéza (15% v 3 krokoch) v kombinácii s prítomnosťou dvoch stereogénnych centier,
cieľom je efektívnejšia príprava stereochemicky jednoduchších homológov so zachovaním resp. modifikáciou vône.
.
Syntéza a vlastnosti nových analógov Sylkolidu (Bc. Artëm Nikipelov)
Projekt sa zaoberá dizajnom, syntézou a vonnými vlastnosťami nových derivátov Sylkolidu. Keďže jeho nevýhodou je relatívna nestabilita (74% degradácia za 60 dní) a taktiež E/Z-izoméria v kombinácii so stereogénnym centrom, cieľom je príprava geometricky a stereochemicky jednoduchších analógov so zachovaním resp. modifikáciou vône.
Vedecko-výskumná kooperácia a spolupráca
Akademická spolupráca:
Prof. Darren J. Dixon, University of Oxford, UK; Prof. Steven V. Ley, University of Cambridge, UK; Prof. Andrea Vasella, ETH Zürich, CH
Firemná spolupráca:
AUSTRIA JUICE GmbH, AT; Axxence Slovakia Ltd., SK
Laboratóriá chémie dusíkových heterocyklov NB A402 a A404
sa zaoberá syntézou, reaktivitou a fyzikálno-chemickými a biologickými vlastnosťami 5- a 6-článkových dusíkových heterocyklických zlúčenín s ich použitím v materiálovej vede alebo humánnej či veterinárnej medicíne.
Kontaktné osoby v prípade záujmu o štúdium
prof. Ing. Viktor Milata, DrSc. (viktor.milata[at]stuba.sk)
Ing. Daniel Végh, DrSc. (daniel.vegh[at]stuba.sk)
Ing. Dušan Bortňák, PhD. (dusan.bortnak[at]stuba.sk)
Ing. Branislav Pavílek (branislav.pavilek[at]stuba.sk)
Mono-/poly-/perfluórsubstituovanéí 4-chinolóny - syntéza a vlastnosti
Čo sú 4-chinolóny ?
- Čo sú 4-chinolóny?
- Antibakteriálne (napr. Ciphine)
- Protirakovinové (Gefitinib)
- Antimalariká (Chloroquine....COVID 19 !)
- Protiplesňové (Clioquinol)
- Antivirotiká (Elvitegravir)
- Antialzheimeriká (Kynurénová kyselina)
Ako sa pripravujú ?
Syntéza, syntetické a praktické využitie potenciálne biologicky aktívnych fyto-(hetero)cyklických zlúčenín
Biologicky aktívne zlúčeniny
- antibakteriálne látky, antivirotiká
- protinádorovo aktívne zlúčeniny
- inhibítory enzýmov a receptorov
Nové materiály
- komponenty pre organopolymérne solárne články
- organické polovodičové materiály
- organické unipolárne tranzistory (OFET)
- organické svetelné diódy (OLED)
Fluórované biomarkery
- na zobrazenie telesných štruktúr a funkcií in vivo
Príprava azo-zlúčenín pyrazolov: nové molekulové motory a prepínače
- motor o veľkosti molekuly
- svetlom riadené a poháňané
- nové ,,smart“ vlastnosti
- transport liečiva na presné miesto v tele
- nové možnosti ukladania informácií
Detašované pracovisko ÚOChKP FCHPT STU pri Saneca Pharmaceuticals, a.s. Hlohovec
sa zaoberá asymetrickými syntézami v heterogénnej fáze riadenými kryštalizáciou - kryštalizáciou indukované stereoselektívne syntézy neprírodných aminokyselín a ich derivátov. Vývoj a modifikácie inhibítorov metabolizmu lipidov. Aplikácie do vývoja nových syntetických metód pre generické API (aktívne farmaceutické substancie bez patentovej ochrany).
Kontaktné osoby v prípade záujmu o štúdium
doc. Ing. Dušan Berkeš, CSc. (dusan.berkes[at]stuba.sk)
