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Novel tungstenocene complexes bearing bioactive chelates and their anticancer activity

Alexandra Banc

Art der Arbeit

Masterarbeit

Universität

Universität Wien

Fakultät

Fakultät für Chemie

Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)

Masterstudium Chemie

Betreuer*in

Bernhard Keppler

Mitbetreuer*in

Michael Malarek

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DOI

10.25365/thesis.50078

URN

urn:nbn:at:at-ubw:1-17122.36582.866354-6

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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)

Abstracts

Abstract

(Deutsch)

Krebs ist eine der tödlichsten Krankheiten weltweit, auf dem zweiten Platz nach den Herz-Kreislauferkrankungen. Aus diesem Grund wurde eine Suche nach Lösun-gen gestartet um ihn zu besiegen. 1960 entdeckte Barnett Rosenberg die Anwendung von Cisplatin als Chemothe-rapeutikum. Heutzutage sind Cisplatin, Carboplatin und Oxaliplatin weltweit zugelas-sene Metall basierte Chemotherapeutika. Leider zeigen diese Verbindungen ein brei-tes Spektrum an gravierenden Nebenwirkungen (zum Beispiel: Nephrotoxizität, Übel-keit, Neurotoxizität), zudem gibt es intrinsische oder während der Therapie erworbe-ne Resistenzen durch manche Tumore. Um alle diese Nachteile zu reduzieren wurden neue Chemotherapeutika mit an-deren Metallzentren und verschiedenen Wirkungsmechanismen entwickelt und un-tersucht. Zwei Ruthenium-Verbindungen (IT-139 und NAMI-A) und eine Gallium Ver-bindung sind in klinischen Studien und zeigen vielversprechende Resultate. 1979 haben Köpf und Köpf-Maier die Wirkung einer Serie von Metallocenen Cp2MX2 (M= Ti, V, Nb, Mo; X = Halid, pseudo-Halid) an verschiedenen Tumorzellli-nien getestet, was gezeigt hat, dass diese Verbindungen eine vielversprechende An-titumor-Aktivität haben. Wolfram ist das einzige Übergangsmetall aus der dritten Reihe, das von leben-den Organismen benötigt wird. Es besitzt eine einzigartige chemische Vielseitigkeit und eine hohe Bioverfügbarkeit, dieses Metall kann in verschiedenen Enzymen ge-funden werden (zum Beispiel: in Oxidoreduktasen). Außerdem, zeigt es Ähnlichkei-ten mit einem anderen Übergangsmetall, Molybdän, von dem Verbindungen als mög-liche Chemotherapeutika untersucht wurden. Überraschenderweise, ist die Chemie der Tungstenocenen wenig untersucht worden, der letzte Bericht aus diesem Bereich stammt aus 2013. Das Ziel meiner Masterarbeit war es neue Wolframocene, durch Substitution der zwei Chlorido-Liganden im Bis(cyclopentadienyl)wolframdichlorid-Komplex durch verschiedene bioaktive O,O- und O,S,-Chelatliganden (Maltol, Thiomaltol, Allomaltol, Thioallomaltol, Ethylmaltol, Thioethylmaltol und Dithiomaltol), zu synthetisieren und auch deren Stabilität in wässriger Lösung, Interaktionen mit Biomolekülen und mögli-che Zytotoxizität zu untersuchen. Die Liganden und Komplexe wurden durch ver-schiedenen Methoden untersucht, wie 1H- und 13C-NMR, Elementaranalyse, Mas- X senspektrometrie (ESI-MS), UV-VIS Spektroskopie, FT-IR Spektroskopie und Cyclo-voltammetrie.

Abstract

(Englisch)

Cancer is one of the deadliest diseases worldwide, occupying second place after the cardiovascular diseases. Therefore, the search for medicines to cure cancer has become a priority in today`s society. In the 1960s, Barnett Rosenberg discoverd the application of cisplatin as a chemotherapeutic. Nowadays, cisplatin, carboplatin and oxaliplatin are worldwide approved metal-based anticancer drugs. Unfortunately, these compounds display a spectrum of severe side effects (e.g. nephrotoxicity, nausea, and neurotoxicity), in-trinsic resistance to some tumors and also acquired resistance during consecutive therapy. In order to circumvent all of these drawbacks, there have been developed and investigated new anticancer thearapeutics based on metals other than platinum and with different modes of action. Two ruthenium complexes (IT 139 and NAMI-A) and one gallium complex (KP 46) are in clinical trials, showing promising results. In 1979 Köpf and Köpf-Maier tested a series of metallocenes Cp2MX2 (M= Ti, V, Nb, Mo; X = halides and pseudo-halides) on different tumor cells, which showed that they had antitumor activity against them. Tungsten is the only third row transition metal required by living organisms. It presents an unique chemical versatility and high bioavailability, this metal can be found in different enzymes (e.g. oxidoreductases). On the other hand it shows simi-larities with other transition metal, molybdenum, another metal of which compounds where investigated as possible antitumor drugs. Surprinsingly, the chemistry of tun-stenocene is largely unexplored, the last report in this field being from 2013. The aim of my master thesis was to obtain new tungstenocene compounds by substituing both chlorido groups in the bis(cyclopentadienyl)tungsten dichloride com-plex with different bioactive O,O- and O,S- chelating ligands (maltol, allomaltol, ethylmaltol, thiomaltol, thioallomaltol, thioethylmaltol and dithiomaltol) and test their stability in aqueous solution and possible impact on cancer activity. The ligands and the complexes were studied by 1H and 13C-NMR, elemental analysis, mass spec-trometry (ESI-MS), UV-VIS spectroscopy, FT-IR spectroscopy and cyclic voltamme-try.

Autor*innen

Alexandra Banc

Haupttitel (Englisch)

Novel tungstenocene complexes bearing bioactive chelates and their anticancer activity

Paralleltitel (Deutsch)

Neue Wolframocen-Komplexe mit bioaktiven Chelatliganden und deren Antitumor Aktivität

Publikationsjahr

2017

Umfangsangabe

X, 64 Seiten : Illustrationen, Diagramme

Sprache

Englisch

Beurteiler*in

Bernhard Keppler

Klassifikationen

35 Chemie > 35.00 Chemie: Allgemeines ,

35 Chemie > 35.40 Anorganische Chemie: Allgemeines

AC Nummer

AC15148450

Utheses ID

44278

Studienkennzahl

UA | 066 | 862 | |

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