Inspiriert durch den Erfolg von Click-Reaktionen in der Organischen Chemie, der durch den Nobelpreis in Chemie 2022 für Bertozzi, Meldal, und Sharpless eindrücklich unterstrichen wurde, und den Struktur-Eigenschafts-Beziehungen, die wir in der eigenen Arbeitsgruppe in den letzten Jahren zur Bandbreite der iClick-Reaktion (= inorganic Click) gesammelt haben, ist das Ziel dieses Projekts die Ausweitung der iClick-Reaktion auf biologische Anwendungen. In einem ersten Projektabschnitt sollen neue Metallazido-Komplexe mit Alkinen zur Reaktion gebracht werden, deren Produkte als lumineszente Marker in lebenden Zellen dienen können, wobei durch die modulare Kombination der beiden Bausteine und deren Anknüpfung an biomolekulare Trägersysteme unterschiedliche zelluläre Zielstrukturen ansprechbar werden sollen. Ein besonderes Augenmerk wird dabei darauf gerichtet sein, solche Alkine zu identifizieren, die bei geringer Zytotoxizität trotzdem schnelle iClick-Reaktionen eingehen. Im zweiten Projektabschnitt wollen wir neue Methoden für kombinatorische iClick-Reaktionen entwickeln, die einen schnellen Zugang zu einer großen chemical space erlauben. Dies wird es insbesondere erlauben, eine breite Palette an Dipolarophilen zu untersuchen, um solche Triazolato-iClick-Produkte zu identifizieren, die vielversprechende photophysikalische Eigenschaften für biologische Studien aufweisen. Es sollen automatisierte Protokolle für ein schnelles aktivitätsgeleitetes Screening entwickelt werden, in denen anschließend nur solche Komplexe auf einer präparativen Skala synthetisiert werden, die sich zuvor in Assays mit einfachem read-out als geeignet erwiesen haben, sei es in Bezug auf die Lumineszenz oder Bioverfügbarkeit. In Rahmen des finalen Projektabschnitts sollen dann aussichtsreiche Kandidaten aus den ersten beiden Teilen in Bezug auf ihre photophysikalischen Eigenschaften umfassend untersucht werden, bevor diese dann von einem auswärtigen Partner auf ihre Zytotoxizität hin charakterisiert und die Aufnahme in Zellen mittels Lumineszenzmikroskopie ergründet werden sollen.
