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Type: Tese de Doutorado
Title: Preparo de novos complexos de Ru(II) com ligantes mistos como agentes fotocitotóxicos
Authors: Ariane Carla Campos de Melo
First Advisor: Elene Cristina Pereira Maia
First Referee: André Luiz Barboza Formiga
Second Referee: Pedro Paulo Corbi
Third Referee: Wagner da Nova Mussel
metadata.dc.contributor.referee4: Ruben Dario Sinisterra Millan
Abstract: Uma das aplicações mais importantes de complexos metálicos é no tratamento do câncer. O aparecimento de resistência celular e os efeitos colaterais aos medicamentos atualmente disponíveis têm incentivado a pesquisa de novos compostos. Neste trabalho, sintetizamos onze complexos inéditos de Ru(II) do tipo [RuLL'2]PF6, onde L = sulfametizol (smz), sulfametoxazol (smx), sulfassalazina (ssz), sulfametoxipiridazina (smp), sulfapiridina (spd) ou hidrazida do ácido 2-tiofenocarboxílico (shyd), L' = 2,2'- bipiridina (bpy) ou 1,10-fenantrolina (phen). Os complexos foram caracterizados por análise elementar, condutimetria, temperatura de decomposição, espectroscopias no UV-vis e IV, RMN de 1H, espectrometria de massas (ESI-MS). Os complexos [Ru(bpy)2smp](PF6) (1) e [Ru(phen)2smp](PF6) (2) tiveram a estrutura determinada por difração de raios X de monocristal. Em todos os complexos a geometria em torno do íon metálico é octaédrica distorcida. Nos complexos de spd, smz, smx e smp, o Ru(II) está coordenado às sulfas através do nitrogênio sulfonamídico desprotonado e do nitrogênio do anel heterocíclico; nos complexos de ssz o rutênio está coordenado aos oxigênios docarboxilato bidentado; e no complexo da shyd, ao oxigênio da amida e ao nitrogênio da amina. A esfera de coordenação é completada por dois nitrogênios heterocíclicos das a,a-diiminas. Os complexos ligam-se à BSA por mecanismo estático com constantes de ligação variando de 104 a 106. O efeito dos complexos no crescimento de células de leucemia mielóide crônica foi avaliado. Todos os complexos possuem atividade citotóxica significativa e superior à dos ligantes livres. Os complexos 1 e 2 foram os mais ativos. As atividades fotocitotóxicas dos complexos 1, 2, [Ru(bpy)2smz](PF6) (3), [Ru(phen)2smz](PF6) (4), [Ru(bpy)2ssz](PF6) (9) e [Ru(phen)2ssz](PF6) (10) foram investigadas. A exposição à luz UV-A por 5 minutos induziu um aumento na atividade citotóxica dos complexos, com aumento de cerca de 100 vezes para o complexo 2. Os complexos 1 e 2 clivam o ADN de plasmídeo após irradiação com luz UV-A. A substituição de phen por bpy resultou na diminuição do efeito citotóxico e na clivagem de ADN. Os complexos 1 e 2 ligam-se ao CT-ADN com os valores de K = 2,8 × 104 mol L-1 e 2,5 × 105 mol L-1, respectivamente. Os complexos 1, 2, 3, 4, 9 e 10 interagem com o domínio regulatório SH3 da proteína c-Abl, que é responsável pelo desenvolvimento de leucemia mieolóide crônica. As constantes de ligação, determinadas por espectrofluorimetria, foram 1,50 × 105, 2,50 × 105, 9,78 × 103, 7,99 × 106, 4,16 × 104 e 4,02 × 105 L mol-1 para os complexos 1, 2, 3, 4, 9 e 10, respectivamente. Estudos da interação do complexo 2 com o domínio Abl-SH3 mostraram, através dos espectros de RMN, que os resíduos mais afetados foram T79, G97, W99 e Y115.
Abstract: One of the most important uses of metal compounds is in the treatment of cancer. The appearance of cellular resistance and the side effects associated to the known drugs have stimulated the search for new compounds. In this work, we have synthesized novel ternary complexes of Ru(II) with N-heterocyclic ligands. Eleven complexes of Ru(II) oftype [RuLL2]PF6, in which L = sulfamethizole (smz), sulfamethoxazole (smx), sulfasalazine (ssz), sulfamethoxypyridazine (smp), sulfapyridine (spd), or 2-thiophenecarboxylic acid hydrazide (shyd), L = 2,2-bipyridine (bpy) or 1,10-phenanthroline (phen) were prepared. The complexes were characterized by elemental and conductivity analyses, decomposition temperature, UV-vis, 1H NMR, and IR spectroscopies, electrospray ionization mass spectrometry (ESI-MS). The structures of[Ru(bpy)2smp](PF6) (1) and [Ru(phen)2smp](PF6) (2) were determined by single crystal X-ray diffraction. In all complexes, the geometry around the metal ion is a distorted octahedron. In the complexes with smz, smx, spd and smp, Ru(II) is coordinated to the sulfa via the sulfonamidic nitrogen and the nitrogen of the heterocyclic ring; in the complexes with ssz Ru(II) is coordinated to the carboxylate as a chelating ligand; and inthe complex with shyd via the terminal nitrogen and the carbonyl oxygen. Two heterocyclic nitrogens of the aa-diimines complete the coordination sphere. The interactions between the Ru (II) complexes and bovine serum albumin (BSA) were investigated by fluorescence spectroscopy at pH 7.3. The experimental data indicate that both complexes bind to BSA by a static mechanism. The complexes bind to BSA with binding constants ranging from 104 to 106. The effect of complexes in the growth of chronic myelogenous leukemia cells was investigated. All complexes exhibit significant cytotoxic activity and higher than those of the corresponding free ligands. The photocytotoxic activity of the complexes 1, 2 [Ru(bpy)2smz](PF6) (3), [Ru(phen)2smz](PF6) (4), [Ru(bpy)2ssz](PF6) (9) and [Ru(phen)2ssz](PF6) (10) was also investigated. UV-light exposure for 5 min increases cytotoxicity of all complexes, withan increase of approximately 100 times in the case of 2. Complexes 1 and 2 cleave supercoiled DNA after UV light irradiation but not in dark conditions. Complexes 1 and 2 bind to CT-DNA with the values of K = 2.8 × 104 mol L-1 and 2.5 × 105 mol L-1, respectively. Complexes 1, 2, 3, 4, 9 and 10 interact with the regulatory domain SH3 of the c-Abl protein, which is responsible for the development of chronic myeloid leukemia. The binding constants, determined by spectrofluorimetry, were 1.50 × 105,2.50 × 105, 9.78 × 103, 7.99 × 106, 4.16 × 104 and 4.02 × 105 L mol-1 for complexes 1, 2, 3, 4, 9 and 10, respectively. NMR studies of the interaction of complex 2 with the Abl-SH3 domain showed that the most affected residues were T79, G97, W99 and Y115.
Subject: Química inorgânica
Sulfonamidas
Ácido desoxirribonucleico
Fotoquimioterapia
Raios X Difração
Complexos metálicos
Proteínas
Agentes antineoplásicos
Compostos de rutenio
Antibióticos
language: Português
Publisher: Universidade Federal de Minas Gerais
Publisher Initials: UFMG
Rights: Acesso Aberto
URI: http://hdl.handle.net/1843/SFSA-ARCSPE
Issue Date: 4-Sep-2017
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