Σύνθεση συµπλόκων στοιχείων μετάπτωσης µε βιολογικής σηµασίας μόρια: μελέτη της αντικαρκινικής και αντιδιαβητικής τους δράσης

Abstract

The subject of the present doctoral thesis concerns the study ofsome transition metals with chelating agents that are of biological andpharmacological interest. Particularly, the reaction of copper, zinc,molybdenum and vanadium with the ligands levofloxacin,1.10phenanthroline, 2.2’-bipyridine, carnitine, malonic acid and caffeic acid isinvestigated. These ligands are very important because of their therapeuticapplications. In addition the aforementioned transition metals are essentialnutrients for humans and plants participating in many biological functions.Quinolones are a class of synthetic drugs which are derivatives ofthe 4-quinolone, and are known for their antibacterial activity mainly due tothe inhibition of formation of deoxyribonucleic acid. In this context isreferred, the study and characterization by elemental analysis and variousspectroscopic methods (IR, UV-Vis, EPR, NMR, TGA) of complexes oflevofloxacin. Complexes of the third generation fluoroquinolone,levofloxacin, were prepared in the presence and absence of heterocyclicsubstituents donor nitrogen atoms such as 2.2’-bipyridine and 1.10-phenanthroline. In some of them analysis of their structure by X-raydiffraction, was followed. Furthermore it was studied the interaction ofthese complexes with DNA and the antibacterial activity against threedifferent microorganisms, Escherichia Coli, Pseudomonas Aeruginosa andStaphylococcus Aureus. In addition their cytotoxic activity was evaluatedagainst MCF-7 cell line. Furthermore, experiments of confocal fluorescentwere performed for the zinc complexes of levofloxacin.Carnitine is a molecule involved in biological oxidations. Furthermore,it is known for its anticancer and antidiabetic activity like malonate andcaffeic acid molecules. In this context, the synthesis, study and characterization by elemental analysis and various spectroscopic methods(IR, UV-Vis, NMR, TGA) of complexes of the above ligands is refered. Insome of them crystal structure analysis was performed, by X-ray diffractionwhile determination of their anticancer and antidiabetic activity wasperformed. Furthermore, experiments of confocal fluorescent wereperformed for the complexes of carnitine.

Το αντικείµενο της παρούσας διδακτορικής διατριβής αφορά την µελέτη συµπλόκων ενώσεων του χαλκού, του ψευδαργύρου, του µολυβδαινίου και του βαναδίου µε µόρια βιολογικής και φαρµακολογικής σηµασίας. Συγκεκριµένα µελετάται η σύνθεση, ο χαρακτηρισµός και η ταυτοποίηση συµπλόκων ενώσεων του χαλκού, ψευδαργύρου,µολυβδαινίου και βαναδίου µε τους υποκαταστάτες λεβοφλοξασίνη, 1.10-φαινανθρολίνη, 2.2΄-διπυριδίνη, καρνιτίνη, µαλονικό οξύ και καφεϊκό οξύ. Οι υποκαταστάτες αυτοί είναι σηµαντικοί διότι εµπλέκονται σε βιολογικές διεργασίες και έχουν φαρµακολογικές εφαρµογές. Τα προαναφερθέντα στοιχεία µετάπτωσης, είναι απαραίτητα για τον άνθρωπο και τα φυτά, συµµετέχοντας σε πολλές βιολογικές δράσεις. Οι κινολόνες είναι µια κατηγορία συνθετικών φαρµάκων, τα οποία είναι παράγωγα της 4-κινολόνης, και είναι γνωστά για την αντιβακτηριακή τους δράση κυρίως λόγω της παρεµπόδισης σχηµατισµού του δεοξυριβονουκλεικού οξέος. Στο πλαίσιο αυτό αναφέρεται η σύνθεση, η µελέτη και ο χαρακτηρισµός µε στοιχειακή ανάλυση και διάφορες φασµατοσκοπικές µεθόδους (IR, UV-Vis, EPR, NMR, TGA) των συµπλόκων ενώσεων της λεβοφλοξασίνης. Παρασκευάσθηκαν σύµπλοκες ενώσεις της τρίτης γενεάς φθοροκινολόνης, λεβοφλοξασίνης, παρουσία και µη υποκαταστατών δοτών ετεροκυκλικών ατόµων αζώτου όπως 2.2-διπυριδίνης και 1.10-φαινανθρολίνης. Σε ορισµένα από αυτά πραγµατοποιήθηκε η επίλυση της δοµής µε περίθλαση ακτίνων Χ. Μελετήθηκε περαιτέρω ο τρόπος αλληλεπίδρασης των συµπλόκων αυτώνµε DNA καθώς και η δράση τους έναντι τριών διαφορετικών µικροοργανισµών, των Escherichia Coli, Pseudomonas Aeruginosa και Staphylococcus Aureus. Πραγµατοποιήθηκε επίσης προσδιορισµός της κυτταροτοξικής τους δράσης έναντι της κυτταρικής σειράς, MCF-7. Περαιτέρω στα σύµπλοκα της λεβοφλοξασίνης µε τον ψευδάργυρο πραγµατοποιήθηκαν πειράµατα µικροσκοπικής φθορισµοµετρίας (confocal fluorescent). Η καρνιτίνη, είναι ένα µόριο που εµπλέκεται σε βιολογικές οξειδώσεις. Επιπλέον είναι γνωστή για την αντικαρκινική και αντιδιαβητικήτης δράση όπως και τα µόρια µαλονικό και καφεϊκό οξύ. Στο πλαίσιο αυτό αναφέρεται η σύνθεση, η µελέτη και ο χαρακτηρισµός µε στοιχειακή ανάλυση και διάφορες φασµατοσκοπικές µεθόδους (IR, UV-Vis, NMR, TGA) συµπλόκων ενώσεων των προαναφερθέντων υποκαταστατών. Σε ορισµένα από αυτά πραγµατοποιήθηκε επίλυση της κρυσταλλικής δοµής µε περίθλαση ακτίνων Χ. Περαιτέρω πραγµατοποιήθηκε προσδιορισµός της αντικαρκινικής και εν µέρει της αντιδιαβητικής τους δράσης in vitro και in vivo. Στα σύµπλοκα της καρνιτίνης πραγµατοποιήθηκαν επίσηςπειράµατα µικροσκοπικής φθορισµοµετρίας (confocal fluorescent).