member-academic-staff-he
גליה מעיין

גליה מעיין

פרופסור משנה
972-4-8293947+
gm92@technion.ac.il
415a
המחקר במעבדתי מתמקד בכימיה ביומימטית וקישור מתכתי במטרה לדמות את המבנה ותפקוד שלחלבונים קושרי מתכת כולל הכרה סלקטיבית, קטליזה שיתופית, פירוק מים בתהליך אלקטרו ופוטוקטליטיואגרגציה מבוקרת של ננו חלקיקים.

  1. משפט סיכום בתחום המחקר

המחקר במעבדתי מתמקד בכימיה ביומימטית וקישור מתכתי במטרה לדמות את המבנה ותפקוד של חלבונים קושרי מתכת כולל הכרה סלקטיבית, קטליזה שיתופית, פירוק מים בתהליך אלקטרו  ופוטוקטליטי ואגרגציה מבוקרת של ננו חלקיקים.

  1. פירוט המחקר

אנו חוקרים את האינטראקציה בין פולדמרים ביומימטים אורגניים (דמויי פפטיד) וחומרים אי-אורגניים כגון יוני מתכת וננו חלקיקי מתכת. באופן ספציפי, אנחנו חוקרים פולדמרים דמויי פפטידים הנקראים "פפטואידים", השייכים למשפחת האוליגומרים המורכבים מגליצינים המותמרים בחנקן האמידי.

פפטואידים מסונתזים בקלות על מצע מוצק באמצעות שיטת "תת-מונומרים"- סינתזה המורכבת משני שלבים החוזרים על עצמם בתנאי הסביבה אשר בדרך כלל דורשים זמני תגובה קצרים וללא קבוצות הגנה.

למרות שפפטואידים אינם מסוגלים ליצור קשרי מימן לאורך השלד שלהם, ניתן לשלב בהם מונומרים כיראליים ונפחיים, המאפשרים להם לאמץ מבנה שניוני יציב בתמיסה, עקב אינטראקציות סטריות וסטריו-אלקטרוניות.  

1
מבנה של פפטיד ופפטואיד (משמאל). מבנה הליקאלי של פפטואיד המכיל קב' כיראלית נפחית של פניל אתיל (מימין).

מבנה של פפטיד ופפטואיד (משמאל). מבנה הליקאלי של פפטואיד המכיל קב' כיראלית נפחית של פניל אתיל (מימין).

2אנו עוסקים כיום בחמישה נושאים עיקריים:

  1. קטליזה שיתופית– לאחרונה תוכננו בהצלחה מספר פפטואידים קצרים, המכילים ליגנדה הקושרת יון  מתכתי וקטליזטור אורגני, אשר ביחד מזרזים חמצון של כהלים ראשוניים פי 20 מהר יותר ממערכת שלא מחברת את שני המרכיבים. כיום אנו מתמקדים בפיתוח פפטואידים המסוגלים לבצע קטליזה אסימטרית לקבלת תוצר נקי אופטית.
  2. כילאטור סלקטיבי ליוני נחושת, אבץ וברזל– שימוש בפפטואיד הליקאלי ומספר טכניקות סינטטיות ייחודיות לשילוב ליגנדות קושרות מתכות על פפטואיד, אפשרו לתכנן פפטואיד עם סלקטיביות ואפיניות גבוהה ליון מתכתי בודד (נחושת או אבץ) או שני יוני מתכת שונים באתרים ספציפיים על הפפטואיד (נחושת וברזל, נחושת ואבץ, נחושת וקובלט). באמצעות שימוש בליגנדות קושרות מתכת בי וטרי-דנטטיות הצלחנו לתכנן פפטואיד עם סלקטיביות גבוהה ליון נחושת. פפטואיד זה יכול לקשור יון נחושת בצורה תוך מולקולרית מתוך תערובת המכילה 20 אקוויוולנטיים של מתכות אחרות (אבץ, קובלט, ברזל, מנגן וניקל) ואקוויוולנט אחד בלבד של יון נחושת. בנוסף, פפטואיד זה יכול לקשור שתי מתכות שונות (נחושת וברזל) באופן בין מולקולרי באתרים ספציפיים של הפפטואיד בצורה קינטית או תרמודינאמית.
  3. 3שימוש במיקרוגל לביצוע תגובות כימיות בפפטואידים על מצע מוצק– לאחרונה תיארנו הכנסת שתי ליגנדות בידנטטיות באמצעות תגובת ציקליזציה [3+2] (תגובת ״קליק״). בנוסף, הראנו שניתן להוסיף אמינים הטרוציקליים לא מוגנים באמצעות תגובת התמרה בין אמין לפרופיל כלוריד המחובר לשלד הפפטואיד וכמו כן, פיתחנו שיטה יעילה חד שלבית לציקליזציה של פפטואידים. תגובות אלו בוצעו באמצעות שימוש בקרינת מיקרוגל על גבי מצע מוצק.  
  4. זרזים ביומימטיים חדשים עבור פיצול מים פוטוכימי ואלקטרוכימי– אנו מפתחים זרזים כגון קומפלקס אי אורגני מסיס מים וכן פפטואידים הנושאים ליגנדות קשרות מתכת וקבוצות פונקציונאליות אחרות, לצורך פיצול מים אלקטרוכימי ופוטוכימי. הצלחנו להכין מספר קומפלקסים המראים פעילות אלקטרוקטליטית וכעת אנו פועלים לשיפורם.
  5. אגרגציה נשלטת של ננו חלקיקים מתכתיים ע"י פפטואידים– אנו מפתחים פפטואידים המסוגלים לייצב ננו חלקיקים מתכתיים. הפפטואידים הנ"ל תומכים באגרגציה נשלטת של הננו חלקיקים. אנו מעוניינים להשתמש במערכות הללו על מנת לפתח יכולת חישה כיראלית וקטליזה הטרוגנית אסימטרית. לאחרונה, גילינו ששינוי ברצף המונומרים, באורך ובליגנדה הקושרת חלקיקים, מוביל לשליטה בכמות האגרגציה וכעת אנו מתמקדים בשינויים שיובילו למורפולוגיות אגרגציה ייחודיות.

4

תעסוקת פוסטדוקטורט

אוגוסט 2009-יולי 2011מחקר עם פרופ' ג'ורג' כריסטו, הפקולטה לכימיה, אוניברסיטת פלורידה,
גיינסוויל, פלורידה.
ינואר 2007-יולי 2009 מחקר בשיתוף פעולה עם פרופ' מייקל ד. וורד ופרופ' קנט קירשנבאום, המכון
לעיצוב מולקולרי, הפקולטה לכימיה, אוניברסיטת ניו יורק, ניו יורק.

 

השכלה

2001-2006 לימודי דוקטורט בקבוצה של פרופ' רוני נוימן, הפקולטה לכימיה אורגנית, מכון ויצמן
למדע, רחובות, ישראל.
נושא המחקר: " מערכות חדשותלתגובות חמצון המזורזות ע"י פוליאוקסומתכות״.
1998-2000 תואר שני בקבוצה של פרופ' אברהם שנצר, הפקולטה לכימיה אורגנית, מכון ויצמן
למדע, רחובות, ישראל.
נושא המחקר: "הכנה, אפיון ושימוש של ליגנדה חדשה להכנת קומפלקסים הטרו-גרעיניים״.
1995-1998  תואר ראשון בכימיה בהצטיינות, אוניברסיטת תל אביב, תל אביב, ישראל.

 

פרסים

2011 חוקר כימיה ירוקה מטעם הקרן הלאומית למדע (NSF)
2010 מלגה בכימיה ירוקה לזכרו של יוסף ברין (פרס ACS)
2009 פרס נסיעות מטעם החברה הסטריאוכימית של ניו יורק.

  1. Maria Baskin, Larisa Panz and Galia Maayan “Versatile Ruthenium Complexes Based on 2,2’-Bipyridine Modified Peptoids”, Chem. Commun., 2016, DOI: 10.1039/C6CC04346A
  2. Maria Baskin and Galia Maayan “A rationally designed metal-binding helical peptoid for selective recognition processes”, Chem. Sci., 2016, 7, 2809-2820.
  3. Maria Baskin and Galia Maayan “Water Soluble Chiral Metallopeptoids”, Biopolymers Pept. Sci. 2015, 104, 577-584.
  4. PrathapJeyaKaniraj and Galia Maayan “Metallopeptoids as Efficient Biomimetic Catalysts”, Chem. Commun. 2015, 51, 11096-11099.
  5. PrathapJeyaKaniraj and Galia Maayan “A facile strategy for the construction of cyclic peptoids under MW irradiation through a simple substitution reaction”, Org. Lett. 2015, 17, 2110-2113.
  6. Tamara Zabrodski, Maria Baskin, ParthapJeyaKaniraj, Galia Maayan* “Click To Bind: Microwave Assisted Solid-Phase Synthesis of Peptoids Incorporating Pyridine-Triazole Ligands and their Copper(II) Complexes”, Synlett 2015, A1-A17.
  7. Galia Maayan, Michael D. Ward and Kent Kirshenbaum, “Folded Biomimetic  Oligomers for Enantioselective Catalysis”, Proceedings of the National Academy of Science USA, 2009, 106 (33), 13679-13684.
  8. Galia Maayan, Kent Kirshenbaum and Michael D. Ward, “Metallopeptoids.” Chemical Communications, 2009, 56-58.
  9. Galia Maayan, RonitPopovitz-Biro and Ronny Neumann, “Polyoxometalate Nanoparticles and Their Improved Catalytic Activity for the Aerobic Oxidation of Sulfides”, Journal of the American Chemical Society, 2006, 128, 4968-4969.

שם תפקיד דוא"ל
טוטן גוש חוקר פוסט דוקטורט totan.chem@gmail.com
צ'נדרה מוהן דרפנני חוקר פוסט דוקטורט chandramohand2@gmail.com
הגר טיגר סטודנטית לדוקטורט hagart@campus.technion.ac.il
מריה בסקין סטודנטית לדוקטורט baskinma@campus.technion.ac.il
סרדן פוסרה סטודנטית לדוקטורט srdanp@campus.technion.ac.il
אליסה סמוליאקובה סטודנטית לתואר שני alisa.smolyakova@gmail.com
נעמה ימין גלוז סטודנטית לדוקטורט naamay210@gmail.com
ליבי זבורובסקי חוקרת פוסט דוקטורט liebyz@gmail.com
איתי שטיינברג סטודנט לתואר ראשון shtayinberg@gmail.com
עמית סול סטודנטית לתואר ראשון amit.amit.sol01@gmail.com
קטיה סטמטין סטודנטית לתואר ראשון katiastamatin@gmail.com
לי אלון  סטודנטית לתואר שני  lee788@gmail.com
גולובצקי אנסטסיה סטודנטית לתואר שני ganastasia@campus.technion.ac.il
רואן גוילין סטודנטית לתואר שני guilin@campus.technion.ac.il
אסטרכן דניאל סטודנית לתואר שני Sdani93@campus.technion.ac.il
חדר 471, טלפון: 3678, 2569