Coordination, organometallic and supramolecular chemistry approaches to the design of metal-based cytotoxic agents

Author

Faustino Brissos, Rosa Maria

Director

Gámez Enamorado, Patrick

Tutor

Gámez Enamorado, Patrick

Date of defense

2018-04-13

Pages

222 p.



Department/Institute

Universitat de Barcelona. Departament de Química Inorgànica i Orgànica

Abstract

The discovery of cisplatin and its successful use as chemotherapeutic agent have encouraged the development of metal-based anticancer molecules. The present doctoral research project includes three different chemistry approaches to design new metal-based cytotoxic compounds. Coordination, organometallic and supramolecular chemistry have been used to successfully develop three families of compounds with highly promising biological properties. Copper(II) coordination compounds of various nuclearities have been prepared from new Schiff-base ligands. The complexes strongly interact with DNA without cleaving it and exhibit notable cytotoxicities against various murine and human cancer cell lines. Organometallic ruthenium(II)-arene compounds containing a monophosphane PR3 ligand have been obtained, which show remarkable cytotoxicites against a wide panel of human cancer cells, so as very interesting antimetastatic properties. Structureactivity relationship studies have been carried out, which illustrated the great potential (and versatility) of this family of molecules, whose biological properties can be finetuned by the selection of the different ligands bound to the metal. A new family of supramolecular compounds has been developed with the objective to target the DNA major groove or/and stabilize non-conventional DNA structures, for instance the three-way junction (3WJ). The series of iron(III) metallohelicates prepared exhibit groove-binding properties but are not capable of stabilizing the 3WJ. Some of these helical complexes show interesting cytotoxic properties and one of them can even induce cell apoptosis.


El descobriment que cisplatí és un fàrmac molt útil en quimioteràpia ha encoratjat el desenvolupament de fàrmacs antitumorals basats en metalls. El projecte de recerca d’aquesta Tesi Doctoral inclou tres aproximacions diferents pel disseny de nous compostos citotòxics basats en metalls. Així doncs, tant la química de coordinació com l’organometàl·lica i supramolecular s’han emprat per desenvolupar tres famílies de compostos amb propietats biològiques molt prometedores. S’han preparat complexos de Cu(II) amb imines (bases de Shiff) de diverses nuclearitats. S’ha trobat que els complexos interaccionen fortament amb l’ADN sense escindir-lo i tenen citotoxicitats elevades en diverses línies de cèl·lules canceroses de ratolí i també humanes. S’han estudiat també compostos organometàl·lics de Ru(II) amb fosfines terciàries PR3 i s’ha trobat que són molt citotòxics en un ampli espectre de línies cel·lulars canceroses humanes. A més, presententen un efecte antimetastàtic molt interessant. S’han establert relacions estructura-propietat, fet que il·lustra el gran potencial i versatilitat d’aquesta família de molècules perquè les propietats es poden modular segons el lligand fosfina unit al metall. Finalment, s’ha desenvolupat una nova família de compostos supramoleculars amb l’objectiu que interaccionin amb el solc gran de l’ADN i/o estabilitzar estructures no convencionals de l’ADN com per exemple unions triples (3WJ). Així doncs, s’ha trobat que els metal·lohelicats de Fe(III) que s’han preparat s’uneixen al solc major de l’ADN però no son capaços d’estabilitzar les unions triples 3WJ. Alguns d’aquests compostos presenten propietats citotòxiques interessants i un d’ells fins i tot indueix l’apoptosi cel·lular.

Keywords

Compostos de coordinació; Compuestos de coordinación; Coordination compounds; Compostos organometàl·lics; Compuestos organometálicos; Organometallic compounds; Desenvolupament de medicaments; Desarrollo de los medicamentos; Drug development

Subjects

547 - Organic chemistry

Knowledge Area

Ciències Experimentals i Matemàtiques

Documents

RMFB_PhD_THESIS.pdf

14.52Mb

 

Rights

ADVERTIMENT. L'accés als continguts d'aquesta tesi doctoral i la seva utilització ha de respectar els drets de la persona autora. Pot ser utilitzada per a consulta o estudi personal, així com en activitats o materials d'investigació i docència en els termes establerts a l'art. 32 del Text Refós de la Llei de Propietat Intel·lectual (RDL 1/1996). Per altres utilitzacions es requereix l'autorització prèvia i expressa de la persona autora. En qualsevol cas, en la utilització dels seus continguts caldrà indicar de forma clara el nom i cognoms de la persona autora i el títol de la tesi doctoral. No s'autoritza la seva reproducció o altres formes d'explotació efectuades amb finalitats de lucre ni la seva comunicació pública des d'un lloc aliè al servei TDX. Tampoc s'autoritza la presentació del seu contingut en una finestra o marc aliè a TDX (framing). Aquesta reserva de drets afecta tant als continguts de la tesi com als seus resums i índexs.

This item appears in the following Collection(s)