Syntéza a studium komplexních sloučenin Co(III) a pentadentátních Schiffových bází a studium jejich protinádorové aktivity

Bc. Stanislav KUČERA

Master's thesis

Synthesis and characterization of Co(III) complexes with pentadentate Schiff bases and study on their anticancer activity

Abstract:

Teoretická část této diplomové práce se zaměřuje na biologickou roli kobaltu v živých systémech, jeho zastoupení ve vitamínu B12 a v enzymech a na úlohu kobaltu v různých onemocněních. Je zde probírána problematika kobaltitých komplexů, které vykazují zajímavé biologické vlastnosti, se zaměřením na kobaltité komplexy jakožto léčiva a hypoxicky aktivovaná léčiva. V praktické části je popsána syntéza 20 komplexních sloučenin obecného vzorce [Co(L5)(L1)] či [Co(L5)(L1')](NO3), kdy H2L5 je Schiffova báze, L1- je halogenidový, pseudohalogenidový či karboxylátový ligand a L1' je N-donorový heterocyklický elektroneutrální ligand. Dále jsou zde popsány a interpretovány výsledky provedených analýz a studií. Připravené látky byly studovány pomocí elementární analýzy, infračervené a UV/Vis spektroskopie, monokrystalové rentgenové strukturní analýzy a také pomocí metod termické analýzy. Připravené komplexy byly zkoumány též pomocí cyklické voltametrie a u dvou vybraných komplexů bylo také provedeno stanovení in vitro cytotoxické aktivity na několika nádorových buněčných liniích (MCF7 - prsní karcinom; PANC-1 - karcinom slinivky břišní; HT29 - kolorektální adenokarcinom; MRC5 - plicní fibroblast; A2780 - karcinom vaječníku a A2780R - karcinom vaječníku rezistentní na cisplatinu). Výsledky těchto analýz pomohly stanovit strukturu připravených látek. Z výsledků in vitro testování projevil nejzajímavější výsledky jeden z komplexů, jehož IC50 dosahovala hodnot 14,4+-2,1 uM proti buňkám karcinomu vaječníku A2780 (IC50 = 18,0+-2,5 uM pro cisplatinu).

Abstract:

Theoretical chapter of this diploma thesis is focused on biological role of cobalt in living organisms, in vitamin B12 and enzymes, and its part in occurrence of various diseases. It also reports on coordination compounds of cobalt(III) with significant biological properties, with emphasis on cobalt(III) complexes as drugs and hypoxia-activated prodrugs. Experimental part describes the synthesis of 20 coordination compounds with general formula [Co(L5)(L1)] or [Co(L5)(L1')](NO3), where H2L5 is Schiff base, L1- is halogenido, pseudohalogenido or carboxylate ligand. Next part describes and discusses results of physico-chemical analyses and studies. All prepared compounds were characterized by elemental analysis, infrared and UV/Vis spectroscopy. Selected compounds were studied by single-crystal X-ray diffraction and thermal analysis. Prepared complexes were also studied by cyclic voltammetry and two selected compounds were tested for their in vitro cytotoxic activity on several cancer cell lines (MCF7 - breast cancer; PANC-1 - pancreas carcinoma; HT29 - colorectal adenocarcinoma; MRC5 - lung fibroblast; A2780 - ovarian carcinoma and A2780R - cisplatin-resistant ovarian carcinoma). The most interesting results of in vitro tests exhibited one of the complexes with IC50 of 14,4+-2,1 uM against ovarian carcinoma cells A2780 (IC50 = 18,0+-2,5 uM for cisplatin).

Keywords

Kobalt, kobaltité komplexy, Schiffovy báze, hypoxie, prekurzory léčiv, cytotoxicita, syntéza, charakterizace

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 30. 4. 2018

Thesis defence

• Date of defence: 28. 8. 2018
• Supervisor: Ing. Ivan Nemec, Ph.D.

Palacký University Olomouc

Faculty of Science

Master programme / field:
Chemistry / Bioinorganic Chemistry