Головна

1. Наукова діяльність
2. Основні наукові результати
3. Наукове співробітництво
4. Наукове співробітництво в Україні
5. Міжнародне співробітництво

Доктор хімічних наук, доцент кафедри органічної хімії хімічного факультету Київського національного університету імені Тараса Шевченка,Володимирська, 64, 01033 Київ, Україна. Член Європейської фотохімічної асоціації, e-mail адреса: pvg@univ.kiev.ua.

Науковий напрямок - "Дизайн і синтез багатоканальних флуоресцентних зондів" - на кафедрі створений В. Г. Пивоваренком у 1994 році, з ініціативи та за активної участі д.б.н. Олександра Петровича Демченка, завідувача відділу біофізики Інституту біохімії ім. О.В. Паладіна НАНУ. Першим був спроектований і створений ряд 3-гідроксифлавонів, флуоресцентні властивості багатьох з яких було вивчено у подальших дослідженнях за участю українських та іноземних вчених-спектроскопістів. Починаючи з 1998 року значний вклад у розвиток теми вніс Андрій Сергійович Климченко, спочатку як студент, а потім - пошукувач. Він захистив кандидатську дисертацію (2003 р.) за темою "Флуоресцентні зонди на основі 3-гідроксихромону: синтез, вивчення спектральних та сенсорних властивостей, випробування у моделях біологічних систем". В перші роки розвитку були отримані важливі результати, які з одного боку свідчили про високу ефективність основних принципів напрямку, а з іншого - про велику перспективність створених сенсорів у їх застосуванні до вивчення рідинних систем.

Роботи цієї групи дістають все більше визнання, про що свідчить широке співробітництво з науковими групами Франції (університет Луї Пастера, Страсбург, університет Поля Сабатьє, Тулуза), США (Університет Медичного центру Канзас-Сіті, штат Канзас, Університет штату Флорида, Талахассі), Польщі (Гданський університет, Гданськ), Нідерландів (Вільний університет Амстердаму), Іспанії (Вільний університет Мадриду), Туреччини (Дослідницький центр на Мармуровому морі, Тубітак) та Білорусі (Інститут фізики АН Білорусі, Мінськ) та спільні публікації в провідних наукових журналах. В Україні найбільш тісно група співробітничає з вченими-спектроскопістами Інституту хімії при Харківському національному університеті ім. Каразіна, Інституту кріобіології (Харків) та біофізиками Інституту біохімії ім. А.В. Паладіна НАНУ, м. Київ. Нижче вказані лише ключові публікації. Всього ж з початку існування групи, з 1993 року, на цю тему опубліковано більше 100 статей у міжнародних наукових журналах. Матеріали представлено на численних (переважно міжнародних) наукових конференціях та семінарах.

У 1996 році роботи групи поширились на клас кетоціанінових барвників ряду дибензиліденциклопентанону. Було синтезовано і вивчено флуоресцентні властивості моно- та біс-краункетоціанінів, що містять аза-15-краун-5 макроцикл. Один з яскравих результатів: для біс-краун похідного отримано рекордне за величиною розділення смуг у спектрах емісії розчину вільного барвника та його комплексу з магнієм - 8000 см^-1.

У 2000 році розпочато роботи з барвниками на основі дициклопентано[b,e]піридинів, перспективних у напрямку розробки флуоресцентних рН-індикаторів. Відкрито і детально вивчено флуоресцентні властивості даного класу сполук. Синтезовано їх похідні з ядром дигідропіридину. В роботах активну участь приймала аспірантка Вікторія Федорівна Валюк. Вона за даною темою у 2005 році захистила кандидатську дисертацію "Синтез і спектральні властивості гексагідродициклопентано[b,e]-піридинів, їх солей та дигідропохідних".

У 2004 році розпочато роботи з барвниками на основі 3-гідроксихінолонів та 3-гідроксинафтиридонів. Відкрито двосмугову флуоресценцію цих сполук, їх збільшену фотостабільність у розчинах, описано їх високу чутливість до молекул-донорів та акцепторів водневого зв'язку. Виявлено можливість вимірів в'язкості середовища за спектрами флуоресценціїцих сполук. Вивчено кінетику їх флуоресценції у середовищах згаданих типів. Першим над темою почав послідовно працювати аспірант Дмитро Анатолійович Ющенко. Він у 2007 році захистив дисертацію доктора філософії в університеті Луї Пастера (Страсбург) "Synthesis, spectroscopic characterization and application of ratiometric fluorescent dyes for apoptosis sensing and protein labeling" (співкерівники: проф. І. Мелі, доц. В.Г. Пивоваренко).

• Створено ряд мультипараметричних флуоресцентних зондів на основі похідних 3-гідроксифлавону. Завдяки збільшеному об'єму інформації, що передається про об'єкт дослідження, створені зонди дозволяють окремо встановити параметри полярності та протонодонорності середовища.
• Створено перший високоселективний зонд для детекції аденозин трифорсфату (АТФ) у водних розчинах.
• Розроблено широкодіапазонний флуоресцентний рН-індикатор.
• Розроблено ряд флуоресцентних зондів для вивчення стану та складу ліпідної мембрани, для вивчення дипольного потенціалу ліпідної мембрани.
• Для вивчення характеристик рідинних систем створено новий клас багатоканальних флуоресцентних зондів, що працюють на основі внутрішньомолекулярного переносу одного або двох протонів.
• Відкрито і вивчено новий клас флуоресцентних барвників, що мають флуоресценцію у всьому видимому діапазоні. На цій основі запропоновано серію рН індикаторів, що працюють за ратіометричним принципом передачі сигналу.
• Синтезовано ряд флуоресцентних зондів на основі краун-кетоціанінів та краун-флавонолів. У результаті наявності у молекулі двох типів хелаторів, дані сполуки дають різну флуоресцентну відповідь при зв'язуванні з катіонами Mg²⁺, Ba²⁺ та H⁺. Завдяки високій чутливості до електростатичних ефектів у оточенні, вони проявляють рекордне розділення смуг магнієвого комплексу та вільного ліганду у спектрах флуоресценції.

Наукова група має широке співробітництво з вченими Франції (університет Луї Пастера, Страсбург), США (Університет Медичного центру Канзас-Сіті, штат Канзас, університет штату Флорида, Талахассі), Польщі (Гданський університет), Туреччини (Дослідницикий центр на Мармуровому морі, Тубітак) та Білорусі (Інститут фізики АН Білорусі, Мінськ), Нідерландів (Вільний університет м. Амстердам), Іспанії (Вільний університет м. Мадрид) та Швеції (Відділ медичної клітинної біології Біомедичного центру Університету м. Уппсала), про що свідчать спільні публікації в провідних наукових журналах. В Україні найбільш тісно проходить співробітництво з вченими Інституту хімії при Харківському національному університеті ім. В.Н. Каразіна та Інституту біохімії ім. А.В. Паладіна НАНУ, м. Київ. З початку існування групи опубліковано більше 50 статей і зроблено більше 100 доповідей на міжнародних наукових конференціях та семінарах. Група приймала участь у міжнародному проекті INTAS (грант 96-1225) з теми "Краун-кетоціанінові бавники - нове покоління флуоресцентних зондів, чутливих до електричного потенціалу біомембран", у ряді проектів міжнародного наукового співробітництва ("ДНІПРО", "EcoNet", "Visby").

Близько 10 років ведеться плідна співпраця з вченими м. Харкова. За цей час разом зі старшим науковим співробітником Олександром Давидовичем Рошалем та професором Андрієм Олеговичем Дорошенком (Інститут хімії при Харківському національному університеті ім. В.Н. Каразіна) вивчено флуоресцентні властивості 4'-(N-аза-15-краун-5)флавонолу, моно- та біс-краун похідних кетоціанінових барвників у розчинах. Досліджено комплексоутворення вказаних сполук з йонами лужноземельних металів. В даний час вивчаються флуоресцентні властивості флавонолів та дифлавонолів у розчинах. Разом з к.х.н. Олексієм Владиславовичем Григоровичем вивчається новий клас флуоресцентних рН-індикаторів - ариліденові похідні дициклопентано[b,e]піридинів.

Найбільш інтенсивне наукове співробітництво здійснювалось з групою біофізиків та хіміків, якою керував проф. О.П. Демченко (Науково-дослідний інститут генної інженерії та біотехнології ТУБІТАК, Гебзе-Кочайлі, Туреччина). Спільними зусиллями розвивається тема "Дизайн і синтез флуоресцентних сенсорів та іонних індикаторів на основі 3-гідроксихромонів". За 11 років співпраці надруковано більше 30 статей в міжнародних наукових журналах. Наукову тему представлено на численних наукових конференціях (близько 50 доповідей). В 2003 році результатом співробітництва стала перша захищена кандидатська дисертація (А.С. Климченко, "Флуоресцентні зонди на основі 3-гідроксихромону: синтез, вивчення спектральних і сенсорних властивостей, випробування в молелях біологічних систем" спеціальність - 02.00.10 - біоорганічна хімія). В останні роки дослідження 3-гідроксихромонів дістали широкий розвиток. В них включились наукові групи Гданського університету (Гданськ, Польща), Інституту фізики (Мінськ, Білорусь), університету Луї Пастера (Страсбург, Франція) та Вільного університету (Амстердам, Нідерланди).

З 1998 року проводяться спектральні дослідження похідних 3-гідроксифлавону спільно з науковими групами проф. Єжі Блажейовського (кафедра фізичної хімії Гданського університету (м. Гданськ, Польща) та ст.н.с. О.Д. Рошаля (Харківський національний університет ім. В.Н. Каразіна, м. Харків). Тема досліджень: "Синтез і флуоресцентні властивості флавонолів та дифлавонолів". За цією темою в міжнародних журналах опубліковано 4 статті, зроблено 6 доповідей на наукових конференціях, отримано 1 патент на винахід.