Ενώσεις συναρμογής του μονοσθενούς χαλκού και αργύρου με ligands S-, N- και P- δότες: σύνθεση, δομικός χαρακτηρισμός και βιοδραστικότητα

Abstract

In the context of the PhD Thesis, the synthesis and characterization of twenty two Cu(I) and six Ag(I) novel complexes was achieved and their biological behavior was studied. S-, N- and P- donor ligands which belong to thioamides, tertiary aryl phosphines and diphosphines were used. The structure determination of the compounds was accomplished by single-crystal X-ray crystallography, while for the full characterization of the compounds, spectral data (IR, UV-Vis, fluorescence spectra), melting points, elemental analysis and thermoanalytical studies for some of them were used. The geometry around the metal in both the copper and the silver complexes was found to be tetrahedral or planar trigonal, featuring a noticeable structural variety with respect to the coordination mode and the nuclearity. Biological activity studies include interaction study with calf-thymus DNA of almost all the complexes, interaction with bovine and human serum albumins study for some of them, antibacterial activity study of many of the compounds and anticancer activity study of the Ag(I) compounds. The interaction with CT DNA was studied by UV and fluorescence spectroscopy and viscosity measurements. From the measurements and the calculations, intercalation is suggested as the most possible binding mode with DNA. The albumin binding constants are relatively low, indicating loose and reversible binding to serum albumins. Furthermore, it is found that the antimicrobial activity of free thioamides is negligible, while most of the studied complexes exhibit significant and selective activity. The in vitro cytostatic and cytotoxic activity study of silver complexes and the respective thioamides againsta panel of four well-established human cancer cell lines leads to the conclusion that cytostatic and cytotoxic activity of complexes against all the studied cell lines is very high, in contrast to the free thioamides, which are inactive against all of the cell lines.

Στα πλαίσια της διδακτορικής διατριβής πραγματοποιήθηκε η σύνθεση και ο χαρακτηρισμός εικοσιδύο νέων σύμπλοκων ενώσεων του Cu(I) και έξι σύμπλοκων ενώσεων του Ag(I) και μελετήθηκε η βιολογική συμπεριφορά τους. Χρησιμοποιήθηκαν ligands δότες S-, N- και P-, τα οποία ανήκουν στα ετεροκυκλικά θειοαμίδια,στις τριτοταγείς αρυλοφωσφίνες και στις διφωσφίνες. Ο προσδιορισμός της δομής των ενώσεων επιτεύχθηκε με κρυσταλλογραφία ακτίνων-Χ σε μονοκρύσταλλο, ενώ για τον πλήρη χαρακτηρισμό των ενώσεων χρησιμοποιήθηκαν τα φασματοσκοπικά τους δεδομένα (IR, UV-vis, φάσματα φθορισμού), τα σημεία τήξης, οι στοιχειακές αναλύσεις, καθώς και οι θερμοαναλυτικές μελέτες ορισμένων από αυτά. Τόσο τα σύμπλοκα του Cu(I), όσο και του Ag(I) υιοθετούν επίπεδη τριγωνική ή τετραεδρική γεωμετρία. Τα σύμπλοκα εμφανίζουν αξιόλογη δομική ποικιλία όσον αφορά στον τρόπο συναρμογής των ligands και στην πυρηνικότητα. Η μελέτη της βιοδραστικότητας συνοψίζεται στη μελέτη αλληλεπίδρασης με το DNA σχεδόν όλων των σύμπλοκων ενώσεων, της αλληλεπίδρασης με τις αλβουμίνες ορού ΒSA και HSA ορισμένων, της αντιβακτηριακής δράσης πολλών ενώσεων, καθώς και της αντικαρκινικής δράσης των ενώσεων του Ag(I). Η μελέτη της αλληλεπίδρασης με το DNA πραγματοποιήθηκε με φασματοσκοπία UV και φθορισμού, καθώς και μέσω μετρήσεων του ιξώδους. Από τις μετρήσεις και τους υπολογισμούς προτείνεται η παρεμβολή ως ο πιθανότερος τρόπος σύνδεσης με το DNA. Οι σταθερές σύνδεσης με τις αλβουμίνες είναι σχετικά χαμηλές και υποδηλώνουν χαλαρή και αντιστρεπτή σύνδεση. Επιπλέον, διαπιστώνεται ότι η αντιμικροβιακή δράση των ελεύθερων θειοαμιδίων είναι αμελητέα, ενώ τα περισσότερα από τα μελετηθέντα σύμπλοκα εμφανίζουν σημαντική, αλλά επιλεκτική δραστικότητα. Η μελέτη της κυτταροστατικής και κυτταροτοξικής δραστικότητας των συμπλόκων του αργύρου και των αντίστοιχων θειοαμιδίων έναντι μιας ομάδας τεσσάρων γνωστών ανθρώπινων καρκινικών κυτταρικών σειρών οδηγεί στο συμπέρασμα ότι η κυτταροστατική και κυτταροτοξική δράση των συμπλόκων έναντι όλων των εξεταζόμενων κυτταρικών σειρών είναι πολύ ισχυρή, σε αντίθεση με τα θειοαμίδια, τα οποία δεν εμφανίζουν in vitro δραστικότητα στις ελεγμένες συγκεντρώσεις έναντι καμίας από τις κυτταρικές σειρές.