Racinalni dizajn kompleksa prelaznih metala sa ligandima inspirisanim prirodnim proizvodima i biomolekulima - primena u medicini i katalizi

Rukovodilac grupe

Istraživači

  • dr Ljiljana Mihajlović-Lalić - naučni saradnik, Inovacioni centar Hemijskog fakulteta u Beogradu, d.o.o.
  • dr Stefan Nikolić - naučni saradnik, Inovacioni centar Hemijskog fakulteta u Beogradu, d.o.o.
  • Ana Kandić - istraživač pripravnik, Inovacioni centar Hemijskog fakulteta u Beogradu, d.o.o.

Oblast istraživanja

Istraživačka grupa bavi se dizajnom, sintezom i hemijskom karakterizacijom kompleksa prelaznih metala sa akcentom na upotrebu prirodnih proizvoda i njihovih analoga kao liganada. Prilikom izbora potencijalnih liganada oslanjamo se na svojstva prelaznih metala da mogu da grade kompleksna jedinjenja sa molekulima ili jonima koji sadrže azot, sumpor, kiseonik ili fosfor kao ligatorske atome, u skladu sa tvrdoćom metalnog jona (teorija tvrdih i mekih kiselina i baza) istovremeno uzimajući u obzir i veličinu potencijalnog prstena koji može nastati ukoliko ima više ligatorskih atoma (helatni efekat). Tako je izbor liganada uglavnom usmeren ka molekulima na bazi hinolina, flavonoida, porfirina ili tiola. Očekivani ishod sinteze ovih kompleksnih jedinjenja je njihova potencijalna primena u medicinske svrhe (antitumorska, antibakterijska, antivirusna aktivnost, inhibicija enzima značajnih za neželjene procese u ćelijama) i kao katalizatora u reakcijama eliminisanja materija (epoksida, jona poput perhlorata, nitrata..) koje su nepoželjne u životnoj sredini (voda, vazduh, zemljište). Pored sinteze potencijalno aktivnih kompleksnih jedinjenja, bavimo se i sintezom proaktivnih supstanci, što znači da same nemaju aktivnost, ali kada se nađu u određenom medijumu, strukturnom modfikacijom, pre svega prostom disocijacijom tačno određene veze dolazi do oslobađanja aktivne komponente. Sve pomenute metode sinteze i analize sintetisanih jedinjenja prate moderne trendove u oblasti hemijske sinteze zasnovane na ideji strukturne modifikacije poznatih organskih molekula u cilju dobijanja novih i njihovih odgovarajućih kompleksnih jedinjenja prelaznih metala. Ova kompleksna jedinjenja bi trebalo da imaju izmenjena i/ili poboljšana svojstva u odnosu na prekursore od kojih su sintetisani.

U ova istraživanja su uključeni iskusni istraživači i nastavnici sa Hemijskog fakulteta i Inovacinog centra Hemijskog fakulteta, kao i studenti osnovnih, master i doktorskih studija. Jedan od ciljeva grupe je i intenzivan rad sa studentima, njihova obuka i osposobljavanje za samostalan istraživački rad.

Grupa aktivno sarađuje i sa istraživačkim grupama na Hemijskom fakultetu Univerziteta u Beogradu i zalažemo se za kontinualnu saradnju sa kolegema unutar institucija kojima pripadamo (UBHF i ICFH). Saradnja grupe sa istraživačkim grupama sa poznatih evropskih univerzitetskih centara dodatno pruža mogućnost sticanja novih znanja i veština istraživača u grupi, kako u oblasti istraživačkog rada tako i u nastavi. Na ovaj način motivišemo mlade kolege da nam se pridruže, osveže grupu novim postignućima i idejama, ali i da steknu dodatna iskustva, znanje i ostvare veze sa kolegama iz zemlje i inostranstva.

Oprema koju grupa koristi u radu

  • THERMO Scientific Nicolet 6700 FT-IR Spectrometer FT-IR spektrometar
  • Bruker Avance III 500 MHz NMR spektrometar
  • Varian / Agilent 400 MHz NMR spektrometar

Saradnja sa drugim istraživačkim grupama u zemlji

  • dr Milena Krstić, vanredni profesor - Fakultet veterinarske medicine, Univerzitet u Beogradu
  • dr Verica Jevtić, redovni profesor - Prirodno-matematički fakultet Univerziteta u Kragujevcu
  • dr Gordana Radić, redovni profesor - Medicinski fakultet Univerziteta u Kragujevcu, Katedra za farmaciju
  • dr Marija Dimitrijević, docent - Medicinski fakultet Univerzitet u Nišu, Katedra za farmaciju
  • dr Sonja Misirlić-Denčić, vanredni profesor - Medicinski fakultet Univerzitet u Beogradu
  • dr Danijela Maksimović-Ivanić i Sanja Mijatović, naučni savetnici, Univerzitet u Beogradu -Institut za biološka istraživanja "Siniša Stanković"
  • dr Marija Mirković i dr Magdalena Radović, viši naučni saradnici Instituta za nuklearne nauke "Vinča"

Saradnja sa drugim istraživačkim grupama iz inostranstva

  • Prof. Dr. Nadia Mösch-Zanetti, professor, and Jörg Schachner, associate professor, Ph. D., University of Graz, Institute of Chemistry, Department of Inorganic Chemistry
  • Maria João Gomes Ferreira, Ph. D., researcher, Pedro Pinheiro, and Gonçalo C. Justino, Associacao do Instituto Superior Tecnico para a Investigacao e Desenvolvimento (Centro de Química Estrutural, CQE) from Lisbon, Portugal
  • Dr Loganathan Rangasamy, associate professor, Velore Institute of Technology, Centre for Biomaterials, Cellular and Molecular Theranostics
  • Dr Eva Anna Enyedy, associate professor - University of Szeged, Department of Molecular and Analytical Chemistry

Trenutno aktuelni projekti

Horizont Evropa projekat iz poziva Marie Skłodowska-Curie Actions Staff Exchange pod nazivom:
"Kompleksi metala prirodno inspirisanog sklopa funkcionalizovani za citotoksičnu i katalitičku efikasnost",
akronim: MET-EFFECT, evidencioni broj: 101086373, https://cordis.europa.eu/project/id/101086373, https://met-effect.com/ - rukovodilac projekta dr Ljiljana Mihajlović-Lalić, naučni saradnik Inovacionog centra Hemijskog fakulteta u Beogradu, d.o.o.

Odabrane publikacije

  1. S. Nikolić, J. Arakelyan, V. Kushnarev, S.M. Alfadul, D. Stanković, Y.I. Kraynik, S. Grgurić-Šipka, M.V. Babak, Coordination of Ru(II)-Arene Fragments to Dipyridophenazine Ligands Leads to the Modulation of Their In Vitro and In Vivo Anticancer Activity, Inorg. Chem. 62(21), 8188, (2023). https://doi.org/10.1021/acs.inorgchem.3c00570
  2. M.V. Dimitrijević, Lj.E. Mihajlović-Lalić, S. Grgurić-Šipka, T.M. Mihajlov-Krstev, D.L. Miladinović, J.M. Poljarević, Synthesis, chemical characterization, and antimicrobial potency of picolinate-based halfsandwich Ru(II) complexes, J. Coord. Chem., 76, 783, (2023). https://doi.org/10.1080/00958972.2023.2195965
  3. T. Petrović, N. Gligorijević, F. Belaj, S. Aranđelović, Lj.E. Mihajlović-Lalić, S. Grgurić-Šipka, J. Poljarević, Drug combination study of novel oxorhenium(V) complexes, J. Inorg. Biochem., 231, 111807, (2022). https://doi.org/10.1016/j.jinorgbio.2022.111807
  4. M. Mirković, M. Radović, D. Stanković, S. Vranješ-Đurić, D. Janković, Dj. Petrović, Lj.E. Mihajlović-Lalić, Ž. Prijović, Z. Milanović: Co(III), Ni(II) and Cu(II) complexes with a tetradentate Schiff base ligand: synthesis, characterization, electrochemical behavior, binding assessment and in vitro cytotoxicity, J. Coord. Chem. 75 (2022) 211‒224. https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/00958972.2022.2032683
  5. Lj.E. Mihajlović-Lalić, J. Poljarević, S. Grgurić-Šipka, Metal complexes with α-picolinic acid frameworks and their antitumor activity, Inorg. Chim. Acta, 527, 120582, (2021) https://doi.org/10.1016/j.ica.2021.120582
  6. M. Pavlović, A. Tadić, N. Gligorijević, J. Poljarević, T. Petrović, B. Dojčinović, A. Savić, S. Radulović, S. Grgurić-Šipka, S. Aranđelović, Synthesis, chemical characterization, PARP inhibition, DNA binding and cellular uptake of novel ruthenium(II)-arene complexes bearing benzamide derivatives in human breast cancer cells, J. Inorg. Biochem., 210, 111155, (2020). https://doi.org/10.1016/j.jinorgbio.2020.111155
  7. J.P. Mészáros, J.M. Poljarević, I. Szatmári, O. Csuvik, F. Fülöp, N. Szoboszlai, G. Spengler, É.A. Enyedy, An 8-hydroxyquinoline-proline hybrid with multidrug resistance reversal activity and the solution chemistry of its half-sandwich organometallic Ru and Rh complexes, Dalton Trans., 49(23), 7977, (2020). https://doi.org/10.1039/d0dt01256d
  8. Lj.E. Mihajlović-Lalić, D. Stanković, J. Poljarević, T.J. Sabo, D. Manojlović: Voltammetric Study of Antitumor Efficient Ethylenediamine-Type of Ligands, J. Electrochem. Soc., 165, G123, (2018). https://iopscience.iop.org/article/10.1149/2.1121810jes
  9. L.M. Peschel, C. Holzer, Lj. Mihajlović-Lalić, F. Belaj, N.C. Mösch-Zanetti: Coordinative Flexibility of a Thiophenolate Oxazoline Ligand in Ni(II), Pd(II) and Pt(II) Complexes, Eur. J. Inorg. Chem. 9, 1569, (2015). DOI: 10.1002/ejic.201403108. https://chemistry-europe.onlinelibrary.wiley.com/doi/absejic.201403108