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Employing 5-hydroxy-[1,4]-naphthoquinones as bioactive ligand scaffolds for organometallic complexes
Manuel Pristner
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Chemie
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Masterstudium Chemie
Betreuer*in
Bernhard K. Keppler
Mitbetreuer*in
Wolfgang Kandioller
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-28781.84448.434962-6
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Krebs ist nach kardiovaskulären Erkrankung die zweit häufigste Todesursache weltweit und in vielen Fällen ist Chemotherapie, oftmals in Kombination mit anderen Therapieformen, die gewählte Behandlungsmethode. Der Übergangsmetallkomplex Cisplatin und seine Derivate Oxaliplatin und Carboplatin sind einige der am häufigsten verwendeten Chemotherapeutika. Aufgrund ihrer schweren Nebenwirkungen (Nephrotoxizität, Neurotoxizität, etc.) und möglicher Probleme mit intrinsischen und erworbenen Resistenzen, besteht großes Interesse an der Entwicklung neuer Krebsmedikamente. Einer der nennenswertesten Kandidaten ist der Ruthenium(III) Komplex IT-139, der die Phase I der klinischen Studien mit vielversprechenden Ergebnissen abgeschlossen hat. Diese Verbindung zeigte hohe Selektivität gegenüber Tumorzellen durch die selektive Akkumulation in malignem Gewebe. Zusätzlich wird der Komplex vermutlich unter den sauerstoffarmen Bedingungen in Tumorzellen zur aktiveren Ru(II) Spezies reduziert werden(“activation by reduction”). Durch den Erfolg von IT-139 wurde auch das Interesse an organometallischen Verbindungen anderer Edelmetalle, wie Osmium und Rhodium, als potenzielle Chemotherapeutika geweckt. Besonders vielversprechend sind Komplexe mit der „piano-stool“ Konfiguration, die durch ihre breite Modifikationsmöglichkeit eine Feinabstimmung der physikalisch-chemischen und biologischen Eigenschaften erlauben und somit großes Potenzial für die Entwicklung neuer Krebsmedikamente aufweisen.
Das Ziel dieser Masterarbeit ist die Synthese und Charakterisierung neuer Halbsandwichkomplexe von Ruthenium(II), Osmium(II) und Rhodium(III) unter Verwendung von 5-Hydroxy-[1,4]- naphthochinonen als zweizähnige O,O Liganden. 5-Hydroxy-[1,4]-naphthochinone wie Juglon und Plumbagin sind sekundäre Pflanzenstoffe die eine breit gefächerte Palette an biologischen Aktivitäten aufweisen, unter anderem entzündungshemmende und antimikrobielle Eigenschaften sowie Wirkung gegen Krebs.
Die hergestellten Komplexe wurden mittels Kristallstrukturanalyse, Elementaranalyse, Massenspektrometrie und 1D/2D NMR Spektroskopie charakterisiert. Zusätzlich wurde das Redoxpotential durch zyklische Voltammetrie, die Löslichkeit in wässriger Lösung, sowie die Stabilität in wässrigem Medium durch UV/Vis Spektroskopie untersucht.
Abstract
(Englisch)
Cancer is after cardiovascular diseases the second most leading cause of death worldwide and chemotherapy, often in combination with other therapies, is in many cases the choice of treatment. The transition metal complexes cisplatin and its derivatives oxaliplatin and carboplatin are one of the most common used anticancer drugs in chemotherapy. Due to the severe side effects (nephrotoxicity, neurotoxicity, etc.) and difficulties with acquired and intrinsic resistances, there is a great interest in the development of new anticancer drugs. One noteworthy candidate is the ruthenium complex IT-139, which has successfully completed phase I clinical trials with promising results. This compound shows high selectivity against tumor cells by selective accumulation in malignant tissue. In addition the compound is supposed to be reduced under the hypoxic conditions yielding the highly reactive Ru(II) species. (“activation by reduction”). Due to the success of IT-139, Ru(II) complexes in addition to other noble metal organometallics such as osmium and rhodium sparked interest as potential anticancer agents. Especially complexes with the so-called “piano-stool” configuration offer promising potential for the development of novel metallodrugs due to their broad range of modification sites, allowing the fine-tuning of physico-chemical and biological properties.
The aim of this master thesis is the synthesis and characterization of novel half-sandwich complexes of ruthenium(II), osmium(II) and rhodium(III) employing O,O chelating 5-hydroxy-[1,4]-naphthoquinones as bioactive ligand scaffolds. 5-Hydroxy -1,4-naphthoquinones such as juglone and plumbagin are secondary plant metabolites with a broad array of biological activities, including anti-inflammatory, antimicrobial and anticancer abilities. Their redox chemistry and the ability to generate reactive oxygen species offer interesting anticancer activity.
The synthesized complexes were characterized via X-ray diffraction analysis, elemental analysis, mass spectrometry and 1D/2D NMR spectroscopy. Additionally the redox potential was measured by cyclic voltammetry, the solubility in aqueous solution was determined and the stability in aqueous medium was investigated by UV/Vis spectroscopy.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Englisch)
naphthoquinon ligand chemical synthesis
Schlagwörter
(Deutsch)
Naphthochinon Ligand chemische Synthese
Autor*innen
Manuel Pristner
Haupttitel (Englisch)
Employing 5-hydroxy-[1,4]-naphthoquinones as bioactive ligand scaffolds for organometallic complexes
Paralleltitel (Deutsch)
Verwendung von 5-Hydroxy-[1,4]- naphthochinonen als bioaktive Ligandengerüste für organometallische Komplexe
Publikationsjahr
2018
Umfangsangabe
cirka 13 ungezählte, 63 Seiten : Illustrationen, Diagramme
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Bernhard K. Keppler
Klassifikation
35 Chemie > 35.60 Metallorganische Verbindungen
AC Nummer
AC15078705
Utheses ID
46844
Studienkennzahl
UA | 066 | 862 | |