Σύνθεση, χαρακτηρισμός της δομής και μελέτη της βιολογικής δράσης συμπλόκων ενώσεων του δισθενούς μαγγανίου και του τρισθενούς σιδήρου με μη-στεροειδή αντιφλεγμονώδη φάρμακα

Abstract

In the context of the PhD Thesis, the synthesis, the characterization and the study of the biological behavior of 24 novel complexes of Mn(II) and Fe(III) with ΝSAID ligands of the category of phenylalkanoic acids, anthranilic acids and salicylic acids derivates were performed in the presence or absence of nitrogen-donors co-ligands. Within this context, 13 mononuclear, one dinuclear and two trinuclear manganese(II) complexes were synthesized and structurally characterized as well as one dinuclear, three neutral and two cationic trinuclear, and two tetranuclear iron(III) complexes. The characterization of the novel coordination compounds was accomplished via molecular conductivity measurements, infra-red (ΙR) spectroscopy, ultra-violet visible (UV–vis) spectroscopy, Mössbauer spectroscopy (for the Fe(III) complexes) and single-crystal X-Ray crystallography. UV-vis spectroscopy, viscosity measurements and cyclic voltammetry (for several manganese(II) complexes) have been employed in order to study the binding mode and strength of the complexes to calf–thymus DNA, while competitive studies with ethidium bromide (EB) performed by fluorescence emission spectroscopy have revealed the ability of the complexes to displace the DNA–bound EB. The binding of the complexes to CT DNA is tight, intercalation is concluded as the most possible mode of interaction of all complexes with CT DNA, while for cationic iron complexes, an electrostatic interaction with CT DNA may exist. The interaction of the complexes with serum albumin proteins (SA) has been studied by fluorescence emission spectroscopy and the determined binding constants exhibit relative high values, indicating their rather tight binding to the SA in order to get transported towards their potential targets and upon arrival complexes have the potential to get released. The investigation of the in vitro scavenging activity of the complexes shows selective activity towards ABTS, ∙OH radicals versus DPPH radicals.

Στα πλαίσια της παρούσας διατριβής πραγματοποιήθηκε η σύνθεση, ο χαρακτηρισμός και η μελέτη της βιολογικής συμπεριφοράς 24 νέων ενώσεων συναρμογής Mn(II) και Fe(III) με ligands ΜΣΑΦ της κατηγορίας των φαινυλαλκανοϊκών οξέων, των ανθραλινικών οξέων και των παραγώγων του σαλικυλικού οξέος, παρουσία ή απουσία ligands δοτών ατόμων Ν. Παρασκευάστηκαν και χαρακτηρίστηκαν δομικά 13 μονοπυρηνικές, μία διπυρηνική, και δύο τριπυρηνικές σύμπλοκες ενώσεις του Mn(II), καθώς και μία διπυρηνική, τρεις ουδέτερες και δύο κατιονικές τριπυρηνικές, και δύο τετραπυρηνικές σύμπλοκες ενώσεις του Fe(III). Ο χαρακτηρισμός των ενώσεων έγινε με μετρήσεις μοριακής αγωγιμότητας, με φασματοσκοπία ΙR, με φασματοσκοπία UV-vis, με κρυσταλλογραφία ακτίνων–Χ και για τα σύμπλοκα του τρισθενούς σιδήρου με φασματοσκοπία Mössbauer. Η αλληλεπίδραση των ΜΣΑΦ και των συμπλόκων ενώσεων με το CT DNA μελετήθηκε με φασματοσκοπία UV–vis, με μετρήσεις ιξώδους, με κυκλική βολταμμετρία (για ορισμένα σύμπλοκα του μαγγανίου), και φασματοσκοπία εκπομπής φθορισμού (μελέτη της ανταγωνιστικής δράσης με το EB). Από τις μελέτες συμπεραίνεται ότι ο πιο πιθανός τρόπος αλληλεπίδρασης των συμπλόκων με το CT DNA είναι η παρεμβολή ενώ στα δύο κατιονικά σύμπλοκα του σιδήρου εμφανίζεται και ηλεκτροστατική αλληλεπίδραση με το CT DNA, πέραν της παρεμβολής. Επίσης με φασματοσκοπία φθορισμού ερευνήθηκε η ικανότητα των ΜΣΑΦ και των συμπλόκων ενώσεων να αλληλεπιδρούν με τις αλβουμίνες BSA και HSA. Όλες οι ενώσεις έχουν την ικανότητα να αλληλεπιδρούν με τις BSA και HSA, με μεγαλύτερη συγγένεια προς τη BSA, με τέτοιο τρόπο ώστε να συνδέονται αντιστρεπτά, να μπορούν να μεταφερθούν και πιθανότατα να απελευθερωθούν από την αλβουμίνη όταν φτάσουν στα κύτταρα-στόχους. Τέλος, αξιολογήθηκε η αντιοξειδωτική ικανότητα των ΜΣΑΦ και των ενώσεών τους μέσω της δέσμευσης τριών ειδών ελευθέρων ριζών (DPPH, ABTS, OH). Βρέθηκε ότι τα σύμπλοκα εμφανίζουν μία εκλεκτικότητα με καλύτερη δράση ως προς τη δέσμευση των ριζών ABTS, έπειτα ως προς τη δέσμευση των ριζών υδροξυλίου και μικρή ως προς τη δέσμευση ριζών DPPH.