Мета: синтез нових комплексних сполук та оксидних систем на основі Re(I,III) та Zr(IV), як біоактивних та нанорозмірних функціональних матеріалів, дослідження їх властивостей, механізму біологічної дії та форм існування у розчинах та живих організмах.
У результаті виконання НДР були отримані нові знання з хімії комплексних сполук та оксидних систем на основі Re(I,III) та Zr(IV), що дозволяє зрозуміти механізм біологічної дії (зокрема антиракової) одержаних сполук та прогнозувати речовини з найефективнішою біоактивністю.
Підтверджена гіпотеза про те, що антиракова, антиоксидантна, цитостабілізуюча, гепатопротекторна, імуномодулююча та інші види біологічної активності, наявність яких уже доведена для біядерних кластерних сполук Re(ІІІ), є результатом можливості низькоенергетичного електронного переходу у почверному зв’язку Re-Re або захвату компонентою зв’язку електрона. Крім того, доведено, що цілеспрямована дія на клітину забезпечується шляхом ковалентної взаємодії з біологічними макромолекулами (білки, ДНК та ін.), їх складовими частинами (амінокислотами, нуклеїновими основами, нуклеотидами, нуклеозидами) та плазмідами.
Встановлений механізм антирадикальної дії комплексних сполук ренію(ІІІ) полягає у переході одного електрону зі штучного модельного радикалу на почверний зв’язок реній-реній комплексних сполук диренію(ІІІ). Механізм був досліджений на прикладі системи: стабільний трифенілвердазильний радикал та високореакційна сполука диренію(ІІІ) у розчині. Цей механізм має перевагу у тому, що комплексні сполуки ренію(ІІІ), на відміну від відомих аналогів, здатні каталізувати розклад вільних радикалів, виступаючи як антирадикальні агенти багатократної дії.
На основі детальних досліджень люмінесцентних властивостей доведено, що координаційні сполуки на основі карбонілів ренію(I) можуть слугувати біологічними маркерами та мітками для флуоресцентної візуалізації клітин, у тому числі для діагностування онкологічних захворювань та відстеження розподілу фармацевтичних препаратів у живому організмі. Розроблена концепція цілеспрямованого введення флуоресцентних міток на основі трикарбонільних комплексів ренію(I) до біомолекул полягає у синтезі люмінофору, що має вільну карбоксильну групу та приєднанні до нього пептиду, що буде виконувати транспортну роль. Приєднання здійснюється шляхом пептидного синтезу за рахунок утворення амідного зв’язку між карбоксильною групою ліганду та аміногрупою пептиду.
Деякі з одержаних координаційних сполук Zr(IV) можуть бути використані для отримання матеріалів медичного призначення (штучні кістки, зубні протези, медичний інструментарій). Також встановлена технологічна ефективність метансульфонатних прекурсорів для виготовлення тонкоплівкових твердих електролітів для паливних комірок типу «Fuel Sell».