Synthesis and Spectroscopic Characterization of Lanthanide Complexes as Chiral Probes in Structural Studies
Project goals
Lanthanides with organic ligands exhibit unique specificity and sensitivity to biological molecules. They are also suitable for probing biological material with a spatial resolution. Chiroptical spectroscopies are essential tools for studying molecular chirality in organic chemistry and biochemistry. In the project, we will increase sensitivity of these techniques by application of the lanthanide complexes, as our preliminary data show that they provide an atypically large chiral signal. We will design, synthesize and model chiral-sensitive imaging probe of biological objects. In particular water-soluble probes will be synthesized and characterized, and then their recognition with small bio-active molecules such as amino acids will be investigated by multiple spectroscopic techniques. The chiral recognition mechanism will be understood based on modeling of the structure and spectral response. Finally, the chiral recognition mechanism established for model compounds will be extended to optical probes for larger bio-active molecules such as peptides and carbohydrates.
Keywords
LanthanidesComplexesChiral SpectroscopyChiral RecognitionTheoretical ModelingChemical Imaging
Public support
Provider
Czech Science Foundation
Programme
Junior Grants
Call for proposals
Juniorské granty 2 (SGA0201600002)
Main participants
Ústav organické chemie a biochemie AV ČR, v. v. i.
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
16-08764Y
Alternative language
Project name in Czech
Syntéza a spektroskopická charakterizace komplexů lanthanoidů pro použití jako chirálních sond ve strukturních studiích
Annotation in Czech
Lanthanoidy s organickými ligandy vykazují jedinečnou specifičnost a citlivost pro biologické molekuly. Jsou také vhodné pro zobrazování biologického materiálu s velkým prostorovým rozlišením. Chiroptické spektroskopie jsou základními nástroji pro studium molekulární chirality v organické chemii a biochemii. Naše předběžné výsledky ukazují, že komplexy lanthanoidů mají atypicky velký chirální signál.V rámci projektu proto zvýšíme citlivost těchto technik použitím komplexů lanthanoidů. Navrhneme a syntetizujeme citlivé zobrazovací sondy vhodné pro použití u biologických objektů. Ve vodě rozpustné komplexy a jejich rozpoznání malými biologicky aktivními molekulami, např. aminokyselinami, budou studovány pomocí několika spektroskopických technik. Mechanismus chirálního rozpoznání bude vysvětlen na základě modelování struktury a spektrální odezvy. Zkušenosti z malých modelových systému budou přeneseny na konstrukci podobné optické sondy použitelné pro větší biologicky aktivní molekuly, jako jsou peptidy a sacharidy.
Scientific branches
Completed project evaluation
Provider evaluation
U - Uspěl podle zadání (s publikovanými či patentovanými výsledky atd.)
Project results evaluation
The project brings new knowledge on interactions and detection of the lanthanide complexes with biological molecules utilizing the method of Raman optical activity. The team has made achievement within this project judged according to number and quality of publications. The work brings both experimental and theoretical results that may contribute to development of the new probes in medicine.
Solution timeline
Realization period - beginning
Jan 1, 2016
Realization period - end
Dec 31, 2018
Project status
U - Finished project
Latest support payment
May 16, 2018
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP19-GA0-GJ-U/01:2
Data delivery date
Jun 11, 2019
Finance
Total approved costs
4,386 thou. CZK
Public financial support
4,386 thou. CZK
Other public sources
0 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Recognised costs
4 386 CZK thou.
Public support
4 386 CZK thou.
0%
Provider
Czech Science Foundation
CEP
BO - Biophysics
Solution period
01. 01. 2016 - 31. 12. 2018