Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/1843/59475
Type: Tese
Title: Complexos de In(III) com ligantes polidentados derivados de bases de Schiff: propriedades físico-químicas e avaliação de seu potencial quimioterapêutico, radioquimioterapêutico e radiossensibilizador frente a células de tumores mamários
Other Titles: Indium(III) complexes with Schiff base-derived polydentate ligands: physicochemical properties and evaluation of their chemotherapeutic, radiochemotherapeutic, and radiosensitizer potentials against breast tumors
Authors: Andrea Roxana Aguirre Manga
First Advisor: Heloisa de Oliveira Beraldo
First Co-advisor: Raquel Gouvêa dos Santos
First Referee: Fabio Luiz Navarro Marques
Second Referee: Júlio Santos Rebouças
Third Referee: Cynthia Lopes Martins Pereira
metadata.dc.contributor.referee4: Heveline Silva
Abstract: No presente trabalho foram sintetizados os complexos [In(2,6AcPh)Cl(H2O)] (1), [In(2,6AcpClPh)Cl(H2O)] (2) e In(2,6AcpCH3Ph)Cl(H2O)] (3) com 2,6-diacetilpiridina-bis(benzoilhidrazona) (H2-2,6AcPh) e seus derivados bis(para-cloro-benzoilhidrazona) (H2-2,6AcpClPh) e bis(para-toluil-hidrazona) (H2-2,6AcpCH3Ph), os complexos [In(2,6FoPh)Cl(H2O)] (4), [In(2,6FopClPh)Cl(H2O)]·3H2O (5) e [In(2,6FopCH3Ph)Cl(H2O)]·H2O (6) com 2,6-difomilpiridina-bis(benzoilhidrazona) (H2-2,6FoPh) e seus derivados bis(para-cloro-benzoilhidrazona) (H2-2,6FopClPh) e bis(para-toluil-benzoilhidrazona) (H2-2,6FopCH3Ph) e os complexos [In(2,6AcSc)Cl(H2O)] (7) e [In(2,6AcTsc)Cl(H2O)] (8) com 2,6-diacetilpiridina-bis(semicarbazona) (H2-2,6AcSc) e 2,6- diacetilpiridina-bis(tiossemicarbazona) (H2-2,6AcTsc). Nos complexos (1 - 8) o ligante se coordena ao metal na forma dianiônica por meio do sistema quelante O-N-Npy-N-O nas bis(benzoilhidrazonas) e bis(semicarbazona) e pelo sistema S-N-Npy-N-S na bis(tiossemicarbazona). As estruturas cristalográficas dos complexos (1) e (2) mostram para ambos uma geometria bipirâmide pentagonal, onde In(III) está coordenado ao ligante na forma pentadentada, a um íon cloreto e a uma molécula de água. Pela coordenação há um aumento da conjugação e da rigidez no ligante, o que faz com que os complexos (1 - 6) apresentem fluorescência em DMSO na faixa 425-575 nm. Foram obtidos valores de rendimento quântico menores de 1,5%, usando-se hemissulfato de quinina como padrão. Os compostos mostraram significativa luminosidade de fluorescência em razão da forte absorção na região do UV próximo. Amostras do precursor InCl3 e dos complexos (4), (6), (7) e (8), foram submetidas a ativação neutrônica com a finalidade de serem produzidos seus análogos radioativos *InCl3, (*4), (*6), (*7) e (*8) contendo 114mIn. Nos estudos de citotoxicidade foram empregadas três linhagens celulares, a saber: MCF-7 (adenocarcinoma mamário estrógeno dependente), MDA-MB-231 (adenocarcinoma mamário triplo negativo) e MRC-5 (fibroblastos de pulmão humano). Os complexos de índio(III) apresentaram atividade citotóxica e se observou um efeito aditivo pela combinação do tratamento das células tumorais com os complexos e radiações ionizantes (quimioterapia com complexos de In(III) combinada com radioterapia a partir de uma fonte de 60Co). O complexo (4) e seu análogo (*4) apresentaram atividade citotóxica na faixa micromolar contra as células MCF-7, sem atingir as células sadias MRC-5, e com citotoxicidade superior à da cisplatina. Na terapia combinada com radiação de uma fonte de 60Co, o complexo (4) (na concentração de 1 μmolL-1) em combinação com 1 Gy fez aumentar a porcentagem de morte celular na seguinte ordem MDA-MB-231 > MCF-7 > MRC-5. Assim o complexo (4) poderia atuar como potencial radiossensibilizador, elevando a eficácia terapêutica da radiação. Os complexos (6) e (7) não apresentaram atividade citotóxica frente às três linhagens celulares, mas seus análogos radioativos (*6) e (*7) mostraram-se ativos, na faixa micromolar, frente às células MCF-7. No entanto (*6) e (*7) e a cisplatina foram igualmente ativos contra as células saudáveis MRC-5. Na terapia combinada com radiação com fonte de 60Co os complexos (6) ou (7) aumentaram a eficácia terapêutica da radiação de igual forma nas células tumorais e saudáveis, não podendo atuar como potenciais radiossensibilizadores. O complexo (8), em concentrações da faixa micromolar, mostrou-se ativo unicamente frente às células MCF-7, enquanto o análogo (*8) apresentou atividade citotóxica frente às três linhagens celulares com índices de seletividade IS1 = 7,7 (IC50 MRC-5 / IC50 MCF-7) e IS2 = 1,4 (IC50 MRC-5 / IC50 MDA-MB-231). A radioquimioterapia com o complexo (*8) resultou em uma diminuição de 11,14 vezes no IC50, frente à linhagem MCF-7, em comparação com a quimioterapia com o complexo (8). Desse modo, o complexo (*8) teria potenciais aplicações na radioquimioterapia de tumores de mama MCF-7 e também MDA-MB-231. Os complexos (4) e (6) agiram como intercaladores frente ao DNA, enquanto o complexo (8) não mostrou capacidade de intercalação. O presente trabalho constitui importante contribuição ao estudo de compostos com ação antineoplásica e de estratégias de ação terapêutica contra câncer de mama estrógeno-dependente e triplo negativo.
Abstract: In the present work complexes [In(2,6AcPh)Cl(H2O)] (1), [In(2,6AcpClPh)Cl(H2O)] (2) and [In(2,6AcpCH3Ph)Cl(H2O)] (3) with 2,6-diacetylpyridina-bis(benzoylhydrazone) (H2-2,6AcPh) and its bis(para-chloro-benzoylhydrazone) (H2-2,6AcpClPh) and bis(para-toluyl-hydrazone) (H2-2,6AcpCH3Ph) were obtained, as well as complexes [In(2,6FoPh)Cl(H2O)] (4), [In(2,6FopClPh)Cl(H2O)]·3H2O (5) and [In(2,6FopCH3Ph)Cl(H2O)]·H2O (6) with 2,6-difomylpyridine-bis(benzoylhydrazone) (H2-2,6FoPh) and its bis(para-chloro-benzoylhydrazone) (H2-2,6FopClPh) and bis(para-toluyl-benzoyllhydrazone) (H2-2,6FopCH3Ph) derivatives, and complexes [In(2,6AcSc)Cl(H2O)] (7) and [In(2,6AcTsc)Cl(H2O)] (8) with 2,6-diacetylpyridine-bis(semicarbazone) (H2-2,6AcSc) and 2,6- diacetylpyridine-bis(thiosemicarbazone) (H2-2,6AcTsc). In complexes (1 - 8) a dianionic ligand is attached to the metal center through the O-N-Npy-N-O chelating system in the bis(benzoylhydrazones) and bis(semicarbazone) and through the S-N-Npy-N-S chelating system in the bis(thiosemicarbazone). The crystal structures of (1) and (2) reveal a pentagonal bipyramidal arrangement, in which the In(III) center is bonded to a pentadentate ligand together with a chloride ion and a coordination water molecule. The increased conjugation and rigidity of the ligands in the complexes gives rise to fluorescence of (1-6) in DMSO in the 425-575 nm range. The quantum yields were lower than 1.5% taking quinine hemisulphate as standard. The compounds exhibited significant luminosities due to absorption in the near UV. Samples of the InCl3 precursor and of complexes (4), (6), (7) and (8) were submitted to neutron activation aiming to obtain the 114mIn analogs *InCl3, (*4), (*6), (*7) and (*8). The cytotoxic effects of the compounds were evaluated against MCF-7 (estrogen-dependent mammary adenocarcinoma), MDA-MB-231 (triple negative mammary adenocarcinoma), and MRC-5 (non-malignant human lung fibroblast) cells. The indium(III) complexes showed cytotoxic activity against breast tumor cells and an additive effect was observed by the combined treatment of the cells with the complexes and ionization radiation (chemotherapy with the In(III) complexes and radiotherapy with a 60Co source). Complex (4) and its analog (*4) exhibited higher cytotoxic activity than cisplatin against MCF-7 breast tumor cells at micromolar concentrations with feeble effects on MRC-5 non-malignant cells. The combined therapy using complex (4) at 1 μmolL-1 and radiation from a 60Co source and 1 Gy resulted in an increased percentage of cell death in the MDA-MB-231 > MCF-7 > MRC-5 order. Hence, complex (4) could act as a potential radiosensitizer, by increasing the therapeutic efficacy of radiation. Complexes (6) and (7) did not show cytotoxic activity against the three studied cell lineages whereas their radioactive analogs (*6) and (*7) were active at micromolar concentrations against MCF-7 cells. However, (*6), (*7) and cisplatin proved to be equally active against MRC-5 healthy cells. The combined therapy using radiation from a 60Co source and complexes (6) or (7) resulted in increased efficacy against the tumor as well as against the non-malignant cells, suggesting that the compounds are not able to act as potential radiosensitizers. Complex (8) at micromolar concentrations showed cytotoxic effects only against MCF-7 cells while its radioactive (*8) was active against both tumor cell lineages with therapeutic indexes TI1 = 7.7 (IC50 MRC-5 / IC50 MCF-7) e TI2 = 1.4 (IC50 MRC-5 / IC50 MDA-MB-231). Radiochemotherapy with (*8) resulted in an 11.14-fold decrease in IC50 against MCF-7 cells compared to the chemotherapy treatment with (8). Hence, complex (*8) could have potential applications in the radiochemotherapy of MCF-7 and MDA-MB-231 breast tumor cells. Complexes (4) and (6) were able to function as DNA intercalating agents while (8) did not show intercalating capacity. The present work constitutes an important contribution to the study of compounds with antineoplastic activity and to the development of therapeutic strategies to treat estrogen-positive and triple-negative breast tumors.
Subject: Química inorgânica
Radioquímica
Índio (Química)
Complexos metálicos
Schiff, Bases de
Agentes antineoplásicos
Mamas – Câncer
Radioterapia
Quimioterapia
Testes biológicos
language: por
metadata.dc.publisher.country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Minas Gerais
Publisher Initials: UFMG
metadata.dc.publisher.department: ICEX - INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Química
Rights: Acesso Restrito
metadata.dc.rights.uri: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/pt/
URI: http://hdl.handle.net/1843/59475
Issue Date: 30-Aug-2023
metadata.dc.description.embargo: 30-Aug-2025
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