Skupina koordinačnej a bioanorganickej chémie
Clenovia skupiny
doc. RNDr. Erik Rakovský, PhD. (ORCID)
<output>Mgr. Lucia Natalia Miklášová, PhD.</output>
<output>Mgr. Lucia Natalia Miklášová, Ph</output>
doc. Svitlana Vitushkina, CSc. (ORCID)
RNDr. Marcel Zámocký, PhD., DrSc. (ORCID)
RNDr. Jana Chrappová, PhD. (ORCID)
Mgr. Natalia Lucia Miklášová, PhD. (ORCID)
MSc. Lenin Thulluvan Valappil (ORCID)
O skupine
Skupina koordinačnej a bioanorganickej chémie sa venuje výskumu koordinačných zlúčenín prechodných kovov a ich interakciám v živých organizmoch. Hlavným objektom nášho záujmu sú chirálne komplexy prechodných kovov, ktoré majú za fyziologických podmienok dostupných viacero oxidačných stavov, čo otvára možnosti ich využitia ako mimetík oxidoreduktáz, pričom chiralita môže ovplyvňovať ich interakciu s cieľovými molekulami. Tieto zlúčeniny, napríklad aminoacidáty Cu(II), môžu spôsobovať oxidačné poškodenie DNA a to otvára ich využitie ako cytostatík, pričom schopnosť organizmu regulovať hladinu Cu vedie ku zníženej toxicite v porovnaní so zavedenými liečivami napríklad na báze komplexov platiny. Bez záujmu nezostávajú ani iné enzymomimetické aktivity pripravených zlúčenín s perspektívou ich využitia v katalytických procesoch, magnetické vlastnosti či interakcia pripravených zlúčenín s cieľovými biologickými molekulami (DNA, sérový albumín, peroxidázy) a ich cytotoxicita či antimikrobiálne vlastnosti. Tieto výsledky využívame aj pri štúdiu štruktúry, funkcie a diverzity metaloproteínov najmä metaloenzýmov obsahujúcich v aktívnych centrách ióny prechodných kovov.
Súčasťou skupiny je laboratórium štruktúrnej kryštalografie vybavené na skúmanie kryštálových štruktúr pri ultranízkych teplotách (do 28 K). Doc. Rakovský sa venuje aplikácii kvantovokryštalografických metód na popis kryštálových štruktúr a pri popise vzťahov štruktúry a reaktivity pripravených zlúčenín.
Pre záujemcov o štúdium
Ponúkame témy bakalárskych a magisterských prác so zameraním na syntézu a charakterizáciu niekoľkých skupín koordinačných zlúčenín. Pri charakterizácii pripravených látok sa využíva predovšetkým vibračná (FTIR + Raman) spektroskopia a metódy štruktúrnej kryštalografie založené na difrakcii röntgenového žiarenia.
Pri skúmaní enzymomimetických procesov využívame metódy chemickej kinetiky založené na spektrálnych (UV-vis) alebo elektrochemických meraniach. Redoxné vlastnosti študujeme elektrochemickými metódami (cyklická voltametria) alebo ich kombináciou s UV-vis-nir spektroskopiou (spektroelektrochémia).
Interakcia pripravených zlúčenín s cieľovými biomakromolekulami (DNA, sérový albumín, peroxidázy) sa študuje metódami elektrónovej spektroskopie (UV-vis, spektrofluorimetria), elektrochemicky alebo kombináciou uvedených metód. V rámci bioanorganickej chémie budú vybrané rôzne skupiny metaloenzýmov, najmä enzýmových antioxidantov, ktorých reaktivita a interakcie budú tiež študované elektrochemickými a spektroskopickými metódami.
Pri štúdiu magnetických vlastností skúmaných molekúl v roztoku využívame ich paramagnetické efekty v NMR spektrometrii.
Vybrané témy záverečných prác sú vhodné aj pre študentov pedagogických kombinácií.
Riešené projekty
VEGA 1/0574/26 Aminoacidátokomplexy prechodných kovov – vzťah chirality a biologických vlastností.
Vybrané publikácie
(1) Rakovský, E.; Valappil, L. T.; Pateda, Y. R.; Bartošová, L.; Chrappová, J. Bis{2-[Bis(2-Hydroxyethyl)Amino]Acetato}zinc(II) Monohydrate. IUCrData 2025, 10 (4), x251003. https://doi.org/10.1107/S241431462501003X.
(2) Impert, O.; Czerniecka, N.; Balińska, N.; Kubiak, B.; Kozakiewicz-Piekarz, A.; Pryshchepa, O.; Pomastowski, P.; Ehlert, M.; Witwicki, M.; Pateda, Y. R.; Rakovský, E.; Katafias, A.; van Eldik, R. Nanoscale Ruthenium(III) Complexes with Bioactive Ligands: Structural, Colloidal, and Dual Antimicrobial-Cytotoxic Investigations. Dalt. Trans. 2025, 54 (38), 14304–14321. https://doi.org/10.1039/d5dt01857a.
(3) Chrappová, J.; Pateda, Y. R.; Bartošová, L.; Rakovský, E. Investigating the Formation of Different (NH4)2[M(H2O)5(NH3CH2CH2COO)]2[V10O28].nH2O (M = Co(II), Ni(II), Zn(II), n = 4; M = Cd(II), Mn(II), n = 2) Crystallohydrates. Crystals 2024, 14 (8), 685. https://doi.org/10.3390/cryst14080685.
(4) Chrappová, J.; Pateda, Y. R.; Rakovský, E. Synthesis and Crystal Structure Analysis of NH4[Zn(cma)(H2O)2]·H2O Using IAM and HAR Approaches. J. Chem. Crystallogr. 2023, 53 (2), 228–235. https://doi.org/10.1007/s10870-022-00961-1.
(5) Leskovská, J.; Miklášová, N.; Kubelac, P. M.; Achimaş-Cadariu, P.; Valentová, J.; Markuliak, M.; Fischer-Fodor, E., Antiproliferative Ruthenium Complexes Containing Curcuminoid Ligands Tested In Vitro on Human Ovarian Tumor Cell Line A2780, towards Their Capability to Modulate the NF-κBTranscription Factor, FGF-2 Growth Factor, and MMP-9 Pathway. Molecules 2022, 27(14), Article number 4565. https://doi.org/10.3390/molecules27144565.
(6) Miklášová, N.; Herich, P.; Dávila-Becerril, J. C.; Barroso-Flores, J.; Fischer-Fodor, E.; Valentová, J.; Leskovská, J.; Kožíšek, J.; Takáč, P.; Mojžiš, J., Evaluation of antiproliferative palladium(II) complexes of synthetic bisdemethoxycurcumin towards in vitro cytotoxicity and molecular docking on DNA sequence. Molecules 2021, 26(14), Article number 4369. https://doi.org/10.3390/molecules26144369.
(7) Fischer-Fodor, E., Mikláš, R., Rišiaňová L., Cenariu M., Gşrosu I.-G., Virag P., Perde Schrepler M., Tomuleasa C., Berindan-Neagoe I., Devínsky, F., Miklášová, N., Novel palladium(II) complexes that influence prominin-1/CD133 expression and stem cell factor release in tumor cells, Molecules 2017, 22(4), Article number 561. https://doi.org/10.3390/molecules22040561.
(8) Beyrati, M.; Forutan, M.; Hasaninejad, A.; Rakovský, E.; Babaei, S.; Maryamabadi, A.; Mohebbi, G. One-Pot, Four-Component Synthesis of Spiroindoloquinazoline Derivatives as Phospholipase Inhibitors. Tetrahedron 2017, 73 (34), 5144–5152. https://doi.org/10.1016/j.tet.2017.07.005.
(9) Zámocký, M., Kubala, B., Zámocká, B., Kronek, J., Hollmann, F. Molecular diversity of unspecific heme peroxygenases with promising applications in sustainable oxyfunctionalizations. Inter. J. Biol. Macromol. 2025, 329, 147823. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2025.147823
(10) Zámocký, M., Harichová, J. Evolution of heme peroxygenases: ancient roots and later evolved branches. Antioxidants 2022, 11, 1011. https://doi.org/10.3390/antiox11051011