Desenvolvimento de potenciais metalofármacos de rutênio contendo 1,1’-bis(difenilfosfino)ferroceno e ligantes mercapto

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2019
Autor(a) principal: Macedo, Adriana Pereira Mundim Guedes
Orientador(a): Batista, Alzir Azevedo lattes
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de São Carlos
Câmpus São Carlos
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Química - PPGQ
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
ERO
Área do conhecimento CNPq:
Link de acesso: https://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/12806
Resumo: The antimetastatic activity, high selectivity and cytotoxicity in various human tumor cell line makes ruthenium (II) complexes attractive for the development of new chemotherapeutic agents for cancer treatment. In this study, six new ruthenium complexes with biological interest ligands of general formula [Ru(NS)(bipy)(dppf)]PF6, where NS = 2-mercaptothiazoline, 2-mercapto-1-methylimidazole, 6-mercaptopyridine-3-carboxylic acid, 4,6-diamino-2-mercaptopyrimidine, 6-methyl-2-thiouracil and 2-thiouracil, were synthesized. The complexes were characterized by molar conductivity, elemental analysis, infrared and UV / visible region absorption spectroscopy, 31P{1H}, 1H and 13C{1H} nuclear magnetic resonance, cyclic and differential pulse voltammetry, and some complexes, by monocrystal X-ray diffraction. The cytotoxic activity of the complexes was evaluated against different tumor cell lines and non-tumor cells, as well as the possible mechanism of action of these complexes against MDA-MB-231 cells. In addition, the interaction of the complexes with the biomolecules of HSA and DNA, and the inhibition of the enzyme topoisomerase IB, were evaluated. The results showed high cytotoxicity and selectivity for triple-negative breast tumor cell line (MDA-MB-231), with IC50 values in the range of 0.33‒3.78 μM. The cells percentage increase in sub-G1 phase of the cell cycle analysis, distinct morphological alterations and the increase in apoptotic cells labeled with Annexin-V show that apoptosis is the mechanism of cell death induced in MDA-MB-231 cell line after treatment with the complexes. Multiple targets of action were identified for the complexes, such as induction of DNA damage, mitochondrial depolarization with reduction of mitochondrial membrane potential, increase of reactive oxygen species levels and inhibition of Topoisomerase IB enzyme. In addition, antimetastatic activities were evidenced due by both cell migration and angiogenesis in CAM membrane model inhibition. The complexes exhibited strong interaction with HSA with Kb values in the range of 105‒107 and affinity for the IA site of the protein. The complexes showed electrostatic interaction with DNA. These results observed for the synthesized complexes present promising characteristics of potential anticancer drugs.
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In this study, six new ruthenium complexes with biological interest ligands of general formula [Ru(NS)(bipy)(dppf)]PF6, where NS = 2-mercaptothiazoline, 2-mercapto-1-methylimidazole, 6-mercaptopyridine-3-carboxylic acid, 4,6-diamino-2-mercaptopyrimidine, 6-methyl-2-thiouracil and 2-thiouracil, were synthesized. The complexes were characterized by molar conductivity, elemental analysis, infrared and UV / visible region absorption spectroscopy, 31P{1H}, 1H and 13C{1H} nuclear magnetic resonance, cyclic and differential pulse voltammetry, and some complexes, by monocrystal X-ray diffraction. The cytotoxic activity of the complexes was evaluated against different tumor cell lines and non-tumor cells, as well as the possible mechanism of action of these complexes against MDA-MB-231 cells. In addition, the interaction of the complexes with the biomolecules of HSA and DNA, and the inhibition of the enzyme topoisomerase IB, were evaluated. The results showed high cytotoxicity and selectivity for triple-negative breast tumor cell line (MDA-MB-231), with IC50 values in the range of 0.33‒3.78 μM. The cells percentage increase in sub-G1 phase of the cell cycle analysis, distinct morphological alterations and the increase in apoptotic cells labeled with Annexin-V show that apoptosis is the mechanism of cell death induced in MDA-MB-231 cell line after treatment with the complexes. Multiple targets of action were identified for the complexes, such as induction of DNA damage, mitochondrial depolarization with reduction of mitochondrial membrane potential, increase of reactive oxygen species levels and inhibition of Topoisomerase IB enzyme. In addition, antimetastatic activities were evidenced due by both cell migration and angiogenesis in CAM membrane model inhibition. The complexes exhibited strong interaction with HSA with Kb values in the range of 105‒107 and affinity for the IA site of the protein. The complexes showed electrostatic interaction with DNA. These results observed for the synthesized complexes present promising characteristics of potential anticancer drugs.A atividade antimetastática, alta seletividade e citotoxicidade em várias linhagens de células tumorais humanas, tornam os complexos de rutênio (II) atraentes para o desenvolvimento de novos agentes quimioterápicos no tratamento do câncer. Neste estudo, foram sintetizados seis novos complexos de rutênio com ligantes de interesse biológico, cujo a fórmula geral é [Ru(N-S)(bipy)(dppf)]PF6, onde N-S= 2-mercaptotiazolina, 2-mercapto-1-metilimidazol, 6-mercaptopiridina-3-ácido carboxílico, 4,6-diamino-2-mercaptopirimidina, 6-metil-2-tiouracil e 2-tiouracil. Todos os complexos sintetizados foram caracterizados por condutividade molar, análise elementar, espectroscopia de absorção na região do infravermelho e na região do UV/visível, ressonância magnética nuclear de 31P{1H}, 1H e 13C{1H}, voltametria cíclica e de pulso diferencial, e alguns complexos, por difração de raios X de monocristal. A atividade citotóxica dos complexos foi avaliada frente a diferentes linhagens de células tumorais e não-tumoral, assim como o possível mecanismo de ação desses complexos frente as células MDA-MB-231. Além disso, foram avaliadas a interação dessses complexos com as biomoléculas de HSA e DNA, e a inibição da enzima topoisomerase IB. Os resultados mostraram altos índices de citotoxicidade e seletividade para linhagem celular de tumor de mama triplo-negativo (MDA-MB-231), com valores de IC50 na faixa de 0,33-3,78 µM. O aumento da porcentagem de células na fase sub-G1 na análise do ciclo celular, alterações morfológicas características de apoptose e aumento de células apoptóticas marcadas com Anexina-V mostram que a apoptose é o mecanismo de morte celular induzido na linhagem de células MDA-MB-231 após o tratamento com os complexos. Múltiplos alvos de ação foram identificados para os complexos, como a indução de danos ao DNA, despolarização mitocondrial com redução do potencial de membrana mitocondrial, aumento dos níveis de espécies reativas de oxigênio e inibição da enzima topoisomerase IB. Adicionalmente, foram evidenciadas atividades antimetastáticas, com a inbição da migração celular e inibição da angiogênese em modelos de membrana CAM. Os complexos mostraram forte interação com a HSA com valores de Kb na faixa de 105-107 e afinidade pelo sítio IA da proteína. Os complexos mostraram interação eletrostática com o DNA. Esses resultados promissores observados para os complexos sintetizados, caracterizam potenciais fármacos anticâncer.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)CAPES: Código de Financiamento 001porUniversidade Federal de São CarlosCâmpus São CarlosPrograma de Pós-Graduação em Química - PPGQUFSCarAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessComplexos de rutênio / bis (difenilfosfinoferroceno)/diiminaCâncer de mamaApoptoseDano ao DNAEROInibição de migraçãoAngiogêneseCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::QUIMICA INORGANICA::QUIMICA BIO-INORGANICADesenvolvimento de potenciais metalofármacos de rutênio contendo 1,1’-bis(difenilfosfino)ferroceno e ligantes mercaptoDevelopment of potential ruthenium metallopharmaceuticals containing 1,1'-bis (diphenylphosphine) ferrocene and mercapto ligandsinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesis600600e62fb48f-fa23-4158-8d60-0b17f006946creponame:Repositório Institucional da UFSCARinstname:Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)instacron:UFSCARORIGINALTESE ULTIMA VERSÃO 18-05-20.pdfTESE ULTIMA VERSÃO 18-05-20.pdfTeseapplication/pdf16571573https://repositorio.ufscar.br/bitstreams/c37ba070-7ff9-4f82-a473-0f595b1f5fe9/download64707dc6aaf18ae53045c0b0647912cfMD51trueAnonymousREADCarta de homologação.pdfCarta de homologação.pdfCarta Comprovanteapplication/pdf152671https://repositorio.ufscar.br/bitstreams/e11ab154-3ffa-4bc7-9034-bb924a9a707e/downloadcaac88407d91f328621dbd990b8252bcMD52falseAnonymousREADCC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8811https://repositorio.ufscar.br/bitstreams/f35f3ad1-f223-4ffd-a765-407a703c17e5/downloade39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34MD53falseAnonymousREADTEXTTESE ULTIMA VERSÃO 18-05-20.pdf.txtTESE ULTIMA VERSÃO 18-05-20.pdf.txtExtracted texttext/plain335353https://repositorio.ufscar.br/bitstreams/18d000f0-39a4-4043-bfd5-fe7f474852e6/download95e7b454821bbc802dc7e9985f046b22MD58falseAnonymousREADCarta de homologação.pdf.txtCarta de homologação.pdf.txtExtracted texttext/plain1357https://repositorio.ufscar.br/bitstreams/a04b9ed4-3e14-4638-9616-8e1c7e217fce/downloadbf95f56bb8777821e15dc161547f04e8MD510falseAnonymousREADTHUMBNAILTESE ULTIMA VERSÃO 18-05-20.pdf.jpgTESE ULTIMA VERSÃO 18-05-20.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg7535https://repositorio.ufscar.br/bitstreams/d0efbf28-42e8-4fc3-97fc-898298d8229e/download243eae6b6a842efa750a497e3a65e507MD59falseAnonymousREADCarta de homologação.pdf.jpgCarta de homologação.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg9587https://repositorio.ufscar.br/bitstreams/7d17d386-fd98-4060-8d25-965318d519c8/download80fc49fbcc6b936a235aef610f151c2bMD511falseAnonymousREAD20.500.14289/128062025-02-05 19:25:31.758http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilopen.accessoai:repositorio.ufscar.br:20.500.14289/12806https://repositorio.ufscar.brRepositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufscar.br/oai/requestrepositorio.sibi@ufscar.bropendoar:43222025-02-05T22:25:31Repositório Institucional da UFSCAR - Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)false
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