A) Prezentácia úloh, ktoré sa majú vykonať: Cieľom projektu je získať a prevádzkovať súbor nástrojov, ktoré sú vhodné na identifikáciu/charakterizáciu nových prírodných (rastlinných, hubových a bakteriálnych) organických zlúčenín a organických zlúčenín produkovaných chemickou syntézou, ich konjugátov (smerové deriváty, koloidné nanočastice) a ich metabolitov, ako aj na výskum zmien na úrovni proteínov (proteomika) v bunkách v dôsledku vplyvu zlúčenín. Pri liečbe nádorových a reinfekčných ochorení mikrobiálneho pôvodu môže dôjsť k významnému prielomu takzvanej cielenej terapie, ktorá zvyšuje selektivitu účinných látok a znižuje ich vedľajšie účinky. Spoločným znakom tohto nového smeru farmaceutického výskumu je vytvorenie zlúčenín, ktoré sú schopné zacieliť účinnú látku do postihnutého nádoru alebo infikovaných buniek. Infraštruktúra, ktorá sa má vyvinúť, sa zameriava na izoláciu, identifikáciu a charakterizáciu nových prirodzene produkovaných biologicky aktívnych zlúčenín (konjugátov s peptidom a/alebo nanosystémmi) vyrobených organickou chemickou syntézou v súlade s najvyššími medzinárodnými normami. Prevažná väčšina biologicky účinných látok, ktoré sa v súčasnosti používajú v medicíne, sú sekundárne metabolity rastlín, húb a mikroorganizmov prokaryotov alebo sú príbuzné polosyntetické syntetické zlúčeniny. Jedným z hlavných cieľov nášho výskumu je identifikovať a charakterizovať nové účinné látky a metabolity rastlinného, hubového alebo mikroorganizmu pôvodu. S týmto rozvojom infraštruktúry sa snažíme rozšíriť možnosť objavenia ďalších liečivých a toxických rastlinných účinných látok a charakterizačného profilu zlúčenín. V priebehu výskumu definujeme nielen účinnú látku organizmu, ale aj čoraz zásadnejší „metabolitový odtlačok prsta“ v medzinárodnej praxi. Je dôležité poznamenať, že podľa niektorých hypotéz môže byť väčšina predtým neznámych účinných látok účinne identifikovaná a charakterizovaná touto stratégiou. Z podobných dôvodov je sľubná metabolická charakterizácia metabolických produktov mikróbov žijúcich v extrémnych podmienkach (profesionálne zodpovedné: Ústav biológie, Katedra organológie rastlín, Katedra mikrobiológie). Väčšina biokonjugátov vhodných na cielenú liečbu pozostáva z troch zložiek; účinná látka, riadiaca molekula a prepojovacia jednotka. V našom výskume sa snažíme vytvoriť sklady zlúčenín, v ktorých je aktívna látka (prírodná alebo syntetizovaná) a kontrola peptidových zložiek spojená v širokej škále kombinácií s vyvinutými dvojfunkčnými spojovacími látkami, čím sa zvyšuje škála konjugátov vhodných pre cielenú terapiu, čo môže byť aj predpokladom individuálneho liečenia. Okrem identifikácie a charakterizácie vyrobených zložiek a konjugátov z nich je ich stabilita, metabolizmus a zmeny hladiny bielkovín vyvolané bunkami v biologických systémoch tiež nevyhnutné na meranie ich vysoko priepustnej, vysoko rušivej analytickej platformy (profesionálny operátor: Ústav chémie, MTA-ELTE Peptidchemical Research Group). Uvedené dve oblasti výskumu sa spoločne spoliehajú na novo obstarané zariadenie UHPLC-MS/MS, ktoré je vhodné nielen na jednoduché rutinné analýzy, ale má aj významný výskumný potenciál. Kvalitatívna a kvantitatívna analýza zložiek vzoriek sa môže vykonať pomocou systému (HPLC-MS/MS) spojeného s kvapalinovou chromatografiou (HPLC) určeným na odber, ktorý umožňuje vysoko presné stanovenie hmotnosti, s detekciou hmotnosti kvadrupolu a orbitrapu. Množstvo komponentov, ktoré sa majú skúšať, sa môže meniť rádovo. Systém je vhodný na vykonávanie testov ultraúčinnej kvapalinovej chromatografie (UHPLC), čím sa výrazne skracuje čas merania, čím sa zvyšuje počet vzoriek, ktoré možno spracovať, a znižuje sa používanie rozpúšťadla. Identifikácia a kvantifikácia oddelených látok je zabezpečená detektorom diódového poľa (190 – 800 nm), detekciou hmotnostnej spektrometrie s vysokým rozlíšením hybridným hmotnostným spektrometrom quadrupol-orbitrap. Pracujú v širokom hmotnostnom rozsahu (m/z 50 – 2000) s vysokou presnosťou (menej ako 5 ppm) hmotnostných spektrometrov tiež umožňujú identifikáciu konštrukcie a identifikáciu profilu znečistenia tým, že poskytujú jedinečnú citlivosť (attogram). Nahrávanie ČŠ/MS zabezpečuje vysokoenergetická bunka s vplyvom HCD, ktorá umožňuje reprodukovateľné zaznamenávanie spektra a bezpečnejšiu identifikáciu komponentov pri vyhľadávaní v knižnici. Vymeniteľné zdroje iónov (skriňa zdroja iónov API s vyhrievanou elektrospray ionizáciou – H-ESI II a APCI ionizačné zdroje s duálnym destilačným systémom) umožňujú skúmanie molekúl širokej škály štruktúr. Hlavné vlastnosti uvedené robia prístroj vhodný pre rýchlu „vysokú priepustnosť“ analýzu veľkého počtu vzoriek. A
