Pochodne 2-pirydonu stanowią grupę związków obecnych zarówno w naturze jak i otrzymywanych wieloma metodami syntezy chemicznej. Wśród metod preparatywnych znajdują się syntezy jednoetapowe typu „one-pot” bazujące na wykorzystaniu tanich i łatwo dostępnych substratów. Nasz zespół do reakcji wykorzystuje kwas cytrynowy, który to stanowi jeden z najważniejszych bioproduktów. Kwas ten kondensując z różnymi dipodstawionymi aminami dawać może wiele pochodnych, wykazujących niekiedy bardzo silną fluorescencję. Ilość możliwych do otrzymania tą metodą związków jest względnie nieograniczona, wiele z nich pozostaje jak dotąd niescharakteryzowanych. Oprócz wspomnianych właściwości fluorescencyjnych substancje te mogą wykazywać pewną aktywność biologiczną.
Metody komputerowe umożliwiają szybką i prostą analizę wybranych właściwości związanych z budową cząsteczki. Potencjalne aktywności biologiczne można określić przy zastosowaniu metod in silico na podstawie samej struktury związku. Zapewnia to oszczędność zarówno czasu jak i środków finansowych ponieważ do celów takiej analizy nie ma potrzeby wcześniejszej syntezy związku.
Głównym celem badań prowadzonych w naszym zespole jest opracowywanie, synteza i optymalizacja struktury tych związków, które potencjalnie mogą zostać wykorzystane w układach biologicznych. Wstępna baza analizowanych substancji zawiera ponad 200 pochodnych. Dotychczas analizowane właściwości związków dotyczyły głównie ich potencjalnego działania, biodostępności oraz lekopodobieństwa. Istnieje wiele ogólnodostępnych narzędzi pozwalających na szybką i prostą charakterystykę związków pod kątem wymienionych aspektów. Prawdopodobieństwo aktywności związku badanego może zostać przewidziane na podstawie porównania jego struktury ze znanymi związkami aktywnymi. Biodostępność danej cząsteczki zależy w dużej mierze od takich parametrów jak jej wielkość, polarność, lipofilowość, rozpuszczalność, elastyczność oraz nienasycenie. Podobieństwo do leku klasycznie może zostać określone poprzez odniesienie do reguły 5 Lipińskiego bazującej na właściwościach molekularnych ważnych z punktu widzenia farmakokinetyki.
Metody komputerowe pozwalają na selekcję najbardziej obiecujących związków. Wszystkie dokonane metodami in silico predykcje aktywności i właściwości wymagają późniejszego potwierdzenia badaniami laboratoryjnymi. Jak dotąd przeprowadzono analizy in vitro pod kątem cytotoksyczności oraz właściwości przeciwzapalnych. Wstępne wyniki tych testów wskazały na niewielki wpływ związków badanych na żywotność komórek oraz na to, iż wykazują pewną aktywność biologiczną. Przeprowadzone analizy stanowią podstawę do dalszych testów. Planowane przez nas dodatkowe działania zmierzające ku rozwojowi tego kierunku badań obejmują m.in. wykorzystanie dokowania molekularnego do oceny interakcji potencjalnych związków aktywnych z określonymi celami molekularnymi.
