Search

Tα τελευταία χρόνια, ο καρκίνος του μαστού είναι ένα από τα σημαντικότερα προβλήματα της δημόσιας υγείας. Συνεπώς, στο πλαίσιο της παρούσας διπλωματικής εργασίας σχεδιάστηκε ένα νέο χημειοθεραπευτικό μεταλλοφάρμακο, συνδέοντας ένα μιτοχονδριοτροπικό τριάρυλ παράγωγο πνικτιδίων με ένα φάρμακο-οδηγό για τη στοχευμένη χημειοθεραπεία του καρκίνου του μαστού. Συγκεκριμένα, η ένωση [Cu(TPP)3(SAL)] (COSAL) συντέθηκε κατά την αντίδραση οξικού χαλκού(II) με το μη στεροειδές αντιφλεγμονώδες φάρμακο (ΜΣΑΦ), ακετυλοσαλικυλικό οξύ (ASPH) και την μιτοχονδριοτροπική ουσία, τριφαινυλοφωσφίνη (TPP) σε διάλυμα τολουολίου/διχλωρομεθανίου (toluene/DCM). O χαρακτηρισμός του συμπλόκου έγινε με σημείο τήξεως και τις ακόλουθες φασματοσκοπικές μεθόδους: Φθορισμός Ακτίνων Χ (XRF), Υπέρυθρη Φασματοσκοπία Μετασχηματισμού Fourier με Αποσβένουσα Ολική Ανάκλαση (ATR-FTIR), Θερμοβαρυτική-Διαφορική Θερμική Ανάλυση/ Διαφορική Θερμιδομετρία Σάρωσης (TG-DTA/ DSC), Υπεριώδους-Ορατού (UV-Vis), Φθορισμού και Πυρηνικού Μαγνητικού Συντονισμού Πρωτονίου (1H-NMR). Επίσης, έγινε προσδιορισμός του μοριακού βάρους σε διάλυμα με εφαρμογή της κρυοσκοπικής μεθόδου. Η κρυσταλλική δομή επιλύθηκε με Περίθλαση Ακτίνων Χ μονοκρυστάλλου (XRD). Το ορθορομβικό κρυσταλλικό σύστημα της ένωσης αποτελείται από 3 TPP και ένα σαλικυλικό οξύ (SALH2) που συντονίζονται γύρω από τη σφαίρα ένταξης του Cu(I) μέσω των ατόμων του φωσφόρου και της αποπρωτονιωμένης καρβοξυλικής ομάδας, αντίστοιχα. Ο τύπος του ορθορομβικού πλέγματος είναι [Cu(TPP)3(SAL)]. Κατά τη βιολογική μελέτη ελέγχθηκε η in vitro κυτταροτοξική δράση έναντι θετικών (MCF-7, (HD)) και αρνητικών σε ορμονικούς υποδοχείς (MDA-ΜΒ-231, (HI)) ανθρώπινων καρκινικών κυττάρων του μαστού, καθώς και η in vitro μη τοξική συμπεριφορά σε φυσιολογικά κύτταρα ινοβλαστών του εμβρυϊκού πνεύμονα (MRC-5). Επιπλέον, ερευνήθηκε ο ex vivo μοριακός μηχανισμός δράσης ως προς την συγγένεια δέσμευσης με το DNA θύμου αδένα μόσχου (CT-DNA) με μεθόδους ηλεκτρονιακής απορρόφησης (UV-Vis και φθορισμού) και ιξωδομετρία αλλά και ως προς την ανασταλτική δράση του ενζύμου της λιποξυγενάσης (LOX). Τέλος, ο τρόπος αλληπλεπίδρασης του COSAL με το CT-DNA επιβεβαιώθηκε με in silico πειράματα Μοριακής Πρόσδεσης. In recent years, breast cancer is one of the most important public health problems. Therefore, in the context of the present thesis, a new chemotherapeutic metallodrug was designed by connecting a mitochondriotropic agent (warhead) to a drug-driver for targeted breast cancer chemotherapy. Specifically, the conjugate [Cu(TPP)3(SAL)] (COSAL) was synthesized by reacting of copper(ΙΙ) acetate with the non-steroidal anti-inflammatory drug (NSAID) acetylsalicylic acid (ASPH) and triphenylphosphine (TPP) in toluene/dichloromethane (PhMe/DCM) solution. The COSAL was characterized by melting point and spectroscopic methods: X-Ray Fluorescence (XRF), Attenuated Total Reflectance-Fourier Transform Infrared (ATR-FTIR), Thermogravimetric-Differtial Thermal Analysis/ Differential Scanning Calorimetry (TG-DTA/ DSC), Ultraviolet-Visible (UV-Vis), Fluorescence and Proton Nuclear Magnetic Resonance (1H-NMR). The molecular weight of compound was determined by cryoscopic method. The crystal structure was resolved by the single-crystal X-ray diffraction analysis (XRD). The compound is orthorhombic. Three TPP ligands coordinate copper (I) ion through their phosphorus atoms. The coordination sphere is completed by a deprotonated carboxyl oxygen atom from a salicylic acid (SALH2). The formula of the orthorhombic unit is [Cu(TPP)3(SAL)]. The biological activity of COSAL was clarified by in vitro cytotoxicity against hormone-positive (MCF-7) and hormone-negative (MDA-MB-231) human breast cancer cells, while in vitro non-toxic behavior was tested in fetal lung fibroblasts (MRC-5) cells. Moreover, ex vivo binding affinity study of Calf Thymus (CT)-DNA was assessed by using electron spectroscopy techniques (UV-Vis and fluorescence) and viscometry. In addition, ex vivo inhibitory activity against lipoxygenase (LOX) was determined. Finally, in silico Molecular Docking calculations confirm the interaction mode type between COSAL and CT-DNA. 139 σ.

Ο χαλκός είναι ένα χημικό στοιχείο με μεγάλη βιολογική σημασία. Έχει δειχθεί ότι σύμπλοκες ενώσεις μετάλλων όπως Cu, Ag, Au, Zn, Sn με διάφορους υποκαταστάτες εμφανίζουν αντιμικροβιακή δράση. Η δράση αυτή σχετίζεται με την αλληλεπίδραση των συμπλόκων αυτών με το DNA των βακτηρίων. Η χρήση αντιβιοτικών φαρμάκων για την καταπολέμηση ορισμένων παθογόνων μικροοργανισμών έχει οδηγήσει στην ανάπτυξη ανθεκτικών στελεχών μικροβίων. Άρα είναι επιτακτική η ανάγκη παραγωγής χημειοθεραπευτικών ενώσεων με αντιμικροβική δράση που δεν είναι αντιβιοτικά. Σε αυτή την εργασία περιγράφεται η σύνθεση, ο χαρακτηρισμός και η βιολογική δραστικότητα σύμπλοκων ενώσεων του χαλκού με υποκαταστάτες τριφαίνυλοφωσφίνη και διπικολινικό οξύ. Το διπικολινικό οξύ είναι ένα φυσικό προϊόν που παράγεται από ορισμένα είδη βακτηρίων κατά το σχηματισμό ανθεκτικών δομών, των ενδοσπορίων. Συντέθηκαν συνολικά 4 σύμπλοκες ενώσεις, 2 νέες και 2 που έχουν συντεθεί ξανά, χαρακτηρίστηκαν με σημείο τήξης, φασματοσκοπία IR, NMR και κρυσταλλογραφία ακτίνων X. Έγινε προσδιορισμός της διαλυτότητάς τους σε διάφορους διαλύτες. Μελετήθηκε η σταθερότητα των συμπλόκων σε διαλύτη DMSO χρησιμοποιώντας φασματοσκοπία UV και NMR. Μελετήθηκε η αλληλεπίδρασή τους με CT-DNA. Eπίσης μελετήθηκε η αντιμικροβιακή τους ικανότητα σε βακτήρια του γενους Pseudomonas aeuroginosa, μέσω εύρεσης των ζωνών αναστολής και της ελάχιστης συγκέντρωσης που προκαλεί αναστολή. Έγινε μέτρηση του φθορισμού των συμπλόκων αυτών για την χρήση τους σε μια νέα φθορισμομετρική μέθοδο ανίχνευσης ενδοσπορίων. Τέλος μελετήθηκε η βιομιμιτική καταλυτική τους δράση στην οξείδωση της 3,5-δι-τερτ-βουτυλοκατεχόλη στην αντίστοιχη o-κινόνη, σχετικά με το ένζυμο υπεροξειδική δισμουτάση (SOD). Copper is a chemical element of great biological interest. It has been shown that complex compounds with metals such as Cu, Ag, Au, Zn, Sn with various ligands exhibit antimicrobial activity. This activity is related to the interaction of these complexes with the bacterial DNA. The use of antibiotic drugs to combat certain pathogenic microorganisms has led to the development of resistant strains of microbes. Therefore, it is imperative to produce chemotherapeutic compounds with antimicrobial activity that are not antibiotics. This work describes the synthesis, characterization and biological activity of complex copper compounds with substituents triphenylphosphine and dipicolinic acid. Dipicolinic acid is a natural product produced by certain types of bacteria in the formation of resistant structures, the endospores. In total 4 complex compounds, 2 new and 2 re-synthesized were characterized, characterized by melting point, IR, NMR and X-ray crystallography. The stability of the complexes in DMSO solvent was studied using UV and NMR spectroscopy. Their interaction with CT-DNA was studied. Their antimicrobial activity against Pseudomonas aeuroginosa was also studied via inhibition zone, and the minimum inhibition concentration MIC was determined. Fluorescence of these complexes was also measured for their use in a new fluorescence detection method for endospores. Finally, their biomimetic catalytic effect on the oxidation of 3,5-di-tert-butyl catechol to the corresponding o-quinone was studied. 114 σ.