Проекти

Към момента в катедра Органична химия се изпълняват следните проекти:

 

1. НАЦИОНАЛНА ПРОГРАМА „ЕВРОПЕЙСКИ НАУЧНИ МРЕЖИ“, Проект „DRUG-MOLECULE“ - https://drug-molecule.com/

Ръководител: проф. д-р инж. Емилия Найденова

 

2. Проект по ФНИ към МОН, Договор ДН 03/8 на тема „Галантаминови и 4-аминопиридинови производни съдържащи пептиден мотив с очакван ефект върху болестта на Алцхаймер и множествена склероза“

Ръководител: доц. д-р Даниела С. Цекова

Базова Организация: Химикотехнологичен и металургичен университет (ХТМУ)

Партньорска органозация: Институт по невробиология (ИНБ) към БАН

Период на изпълнение: 3 години от дата на сключване на договора

Анотация:

Основните цели на проектa касаят създаване на нови хибридни молекули с разнообразни фармакологични действия, които могат да повлияват профилактиката и лечението на болестта на Алцхаймер (БА) и множествената склероза (МС). Те включват следните направления:

  1. Синтез на хибридни съединения съставени от молекулите на галантамина или 4-аминопиридина и различни пептидни фрагменти. Идеята е съчетание на важни за лечението на БА и МС фармакологични ефекта: 1) инхибиране на ß-или -секретазите чрез пептидните фрагменти; 2) инхибиторна активност спрямо ацетилхолинестераза (AChE) и/или бутирилхолинестераза (BuChE) и антиагрегиращо действие дължащи се на галантамина;
    3) подтискане на възпалителното действие, под въздействие на
    4- аминопиридина; 4) увеличаване на нивата на добрия холестерол.

Планирани са: 1) Синтез на пептидни производни на β-секретазни инхибитори;
2) Синтез на производни на галантамина, включващи пептиден фрагмент (с антиагрегиращо действие или с инхибиращо действие спрямо β-секретаза и - секретаза); 3) Синтез на производни на 4-аминопиридина с дипептиди модифицирани с общия фрагмент N(-N-(3,4- дихлорофенил)-D,L-Ala-OH; 4) Синтез на производни на 4-аминопиридина, модифицирани с аналози на тетрапептида Val-Asn-Leu-Ala, притежаващ β-секретазно инхибиращо действие.

  1. Изследване на активността на съединенията ще бъде проведена в следните направления:

    • инхибиторна активност спрямо ензимите β-секретаза, - секретаза, AChE и BuChE;

    • антиагрегиращо действие;

    • изследване на противовъзпалително действие.

  1. Oпределяне на цитотоксичност и на способност на съединенията за преминаване през кръвно-мозъчната бариера.

  2. Влиянието на новосинтезираните съединения върху когнитивните функции (памет и способност за обучение) ще бъде изследвано.

  3. Ще бъдат направени квантово-химични изследвания на конформационната предпочетеност на новосинтезираните съединения.

  4. Кристализация и рентгеноструктурен анализ на получени монокристали от комплекса ензим-субстрат.


 

3. Проект по ФНИ към МОН, Договор ДН 18/5 на тема „Нови азо материали и приложение на техните фотофизични свойства като устройства за обратим оптичен запис“

Ръководител: доц. д-р инж. Антон Георгиев

Базова Организация: Химикотехнологичен и металургичен университет (ХТМУ)

Партньорска организация: Институт по оптични материали и технологии (ИОМТ) към БАН

Период на изпълнение: 3 години от дата на сключване на договора

Анотация:

Материалите, съдържащи азобензен, са клас оптични материали, интензивно изследвани през последните десетилетия, поради потенциалната възможност за тяхната употреба като среди за оптичен запис на информация, оптични превключватели и сензори, както и в поляризационната холография и фотониката. Задачите на проекта са свързани със синтез и охарактеризиране на свойствата на новосинтезираните азо материали за потенциални фотофизични и фотодинамични приложения. Основната идея е да се разработят нови материали за върхови постижения в областта на нанотехнологиите.

Провежданите от нас научни изследвания през последните години са насочени към разработването на фоточувствителни азополимери или малки молекули. В тази връзка предлагаме да се синтезират и изследват азоматериали на основата на полиимиди, поради техните отлични механични свойства, високата им термична и химична стабилност. Иновациите в областта на нанотехнологиите са довели до разработването на много нови наноматериали, които са отлични кандидати за приложение в устройства за съхранение на информация. Като багрила са използвани спрегнати азобензени, при които потенциалът за реализиране на по-големи промени в молекулата под действието на светлината е голям. Поради тези причини, за да разберем по-добре фотофизичните свойства на азобагрилата, ще използваме квантово-химични подходи за разбиране на електронната структура.

 

 

4. Проект по ФНИ към МОН, Договор ДН 08/10 на тема „Обратим поляризационен холографски запис в анизотропни азополимерни нанокомпозити“

Ръководител: доц. д-р Димана Назарова (ИОМТ към БАН)

Базова Организация: Институт по оптични материали и технологии (ИОМТ) към БАН

Партньорска организация: Химикотехнологичен и металургичен университет (ХТМУ)

Период на изпълнение: 3 години от дата на сключване на договора

Анотация:

Проектът е насочен към изследването на фотоиндуцираните процеси в нов тип анизотропни нанокомпозитни материали на базата на азобензен-съдържащи полимери и азобагрила. Това са фотоанизотропни материали, чувствителни не само към интензитета, но и към поляризацията на светлината. Благодарение на това, в тях може да се извършва многократен поляризационен холографски запис с висока ефективност, разделителна способност и време на памет. В последните години усилено се изследват композитни материали, които имат нови уникални свойства и са с много по-добри характеристики от матрицата, от която са изградени. Много голям напредък в тази област има при някои фотополимери с вградени наночастици, но преди нас не са изследвани анизотропни композитни среди.

Проектът предвижда изследвания в няколко научни области (физически науки, химически науки и др.), което предопределя неговата интердисциплинарност и изисква тясно взаимодействие между базовата организация и двете партниращи организации. Ще бъдат направени експериментални (поляриметрични, спектрофотометрични, холографски) и теоретични изследвания на серия от нови материали – азополимери с внедрени наночастици от метали и метални оксиди. Целта ни е да получим нови знания за влиянието на големината, състава и концентрацията на наночастиците върху фотоиндуцираната анизотропия, а също така да извършим холографски запис и да изследваме свойствата на така получените поляризационни решетки. Съгласно предварителните ни изследвания, очакваме частиците да доведат до повишаване на фотоиндуцираната анизотропия и бързодействието на азополимерните хибриди, поради влиянието им върху така наречния свободен обем вътре в полимерната матрица и от там върху мобилността на полимерните молекули.

 

Публикации (ХТМУ):

  1. Ani Stoilova, Anton Georgiev, Lian Nedelchev, Dimana Nazarova, Deyan Dimov, “Structure-Property Relationship and Photoinduced Birefringence of the Azo and Azo-Azomethine Dyes Thin Films in PMMA Matrix”, Optical Materials (In press), IF = 2.238.

  2. Anton Georgiev, Anton Kostadinov, Deyan Ivanov, Deyan Dimov, Simeon Stoyanov, Lian Nedelchev, Dimana Nazarova, Denitsa Yancheva, “Synthesis, Spectroscopic and TD-DFT Quantum Mechanical Study of Azo-Azomethine Dyes. A Laser Induced Trans-Cis-Trans Photoisomerization Cycle”, Spectrochimica Acta - Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy 192 (2018) 263-274, https://doi.org/10.1016/j.saa.2017.11.016 , IF = 2,653.

  3. Ani Stoilova, Anton Georgiev, Dimana Nazarova, Lian Nedelchev, Deyan Dimov, Plamen Petkov, „Development of nanostructured materials with CBRN agents sensing properties“. Advanced Nanotechnologies for Detection and Defence against CBRN Agents, NATO Book Conference Series, 2018, pp 499-507. https://doi.org/10.1007/978-94-024-1298-7_50Springer,