Grant własny Ministerstwa Nauki i Szkolnictwa Wyższego
Badania spektroskopowe i kwantowo-chemiczne fosfomycyny i jej pochodnych
wykonawca: Małgorzata Barańska, Katarzyna Chruszcz-Lipska
Kwota 100 tys

Związki fosfonowe wzbudzają zainteresowanie z uwagi na swoje właściwości, które przypisuje się naturze wiązania C-P oraz strukturalnemu podobieństwu kwasów fosfonowych do ważnych biologicznie estrów fosforanowych. Ponadto, związki te posiadają właściwości antybakteryjne, antywirusowe, mają zastosowanie jako antybiotyki, pestycydy oraz inhibitory enzymów. Jednym z przedstawicieli tej grupy związków jest fosfomycyna (kwas (-) (1R,2S) epoksypropylofosfonowy, fosfomycin). Jest to substancja bakteriobójcza o szerokim spektrum działania, wytwarzana przez szczepy Streptomyces, a współcześnie także syntetycznie. Jak pokazują obecne badania naukowe fosfomycyna jest antybiotykiem wciąż obiecującym, pomimo swojego prawie „40-letniego stażu”, z uwagi na bardzo niski stopień uodparniania się na nią drobnoustrojów. Celem niniejszego projektu jest usystematyzowanie i uzupełnienie stanu wiedzy dotyczącego fosfomycyny i jej stosowanych w lecznictwie związków, a w szczególności soli: sodowej, disodowej, wapniowej oraz z trometamolem (2- amino-2-hydroksymetylopropano-1,3-diolem) w różnych warunkach eksperymentalnych. Ponadto z uwagi na fakt, iż aktywność farmaceutyczna metalokompleksów, a w szczególności związków z miedzią może przewyższać aktywność samego liganda zaplanowano dodatkowo poznanie struktur kompleksów fosfomycyny z jonami miedzi. Badania eksperymentalne obejmowały pomiary metodami spektroskopii magnetycznego rezonansu jądrowego (NMR), spektroskopii absorpcyjnej w podczerwieni (IR), spektroskopii rozpraszania Ramana (RS) oraz w miarę możliwości dyfrakcji promieni X i spektroskopii paramagnetycznego rezonansu elektronowego (EPR). Następnie przeprowadzono obliczenia kwantowo-chemiczne z wykorzystaniem teorii funkcjonału gęstości (DFT), które pozwolą szczegółowo zanalizować widma doświadczalne. Umożliwi to porównanie własności strukturalnych w/w związków. Badania eksperymentalne prowadzono także przy użyciu, nowoczesnych, technik spektroskopii oscylacyjnej (IR i Raman), a mianowicie mapowania ramanowskiego umożliwiającego analizę substancji czynnej in situ tj. bezpośrednio w leku oraz analizy korelacyjnej 2-D doskonale nadającej się do badań struktury molekularnej związku w warunkach stresowych, którymi są pH i temperatura.