The effect of the structure of inert N,N,N-ligands on the reactivity and biological activity of rhodium(III) and osmium(II) complexes in the presence and absence of non-toxic cosolvents

[A. Z. Caković]

174 lista

Maligni tumori predstavljaju jedan od najvećih izazova savremene medicine, pre svega zbog visokog mortaliteta, ali i ograničenja postojećih terapijskih pristupa, kao što su sistemska toksičnost prema zdravim tkivima i razvoj rezistencije kod tumorskih ćelija. U nastojanju da se prevaziđu navedeni izazovi, istraživanja se usmeravaju ka kompleksima prelaznih metala, koji se izdvajaju svojim hemijskim i biološkim svojstvima. Posebnu pažnju privlače kompleksi rodijuma i osmijuma, zahvaljujući svojoj strukturnoj fleksibilnosti, mogućnosti preciznog podešavanja reaktivnosti i sposobnosti selektivne interakcije sa biološki relevantnim metama. Dosadašnja istraživanja potvrđuju izraženu citotoksičnu aktivnost ovih kompleksa, kao i njihov potencijal za selektivno delovanje na tumorske ćelije, što ih čini veoma perspektivnim kandidatima za razvoj novih, efikasnijih i selektivnijih antitumorskih agenasa. U okviru ove doktorske disertacije sintetisano je ukupno petnaest kompleksnih jedinjenja, deset kompleksa Rh(III) i pet kompleksa Os(II), sa različitim klasama liganada, uključujući dien, piridinske i tiazol-piridinske derivate, kao i kamfor derivate bis-piridilpiridina. Svi sintetisani kompleksi su okarakterisani primenom elementalne mikroanalize, NMR i masene spektroskopije, dok je struktura pojedinih kompleksa dodatno potvrđena metodom rendgenske strukturne analize. Ispitivane su supstitucione reakcije kompleksa sa biološki relevantnim ligandima, interakcije sa DNK i serumskim albuminima, lipofilnost i in vitro citotoksična aktivnost prema različitim ćelijskim linijama. Primenom DFT metode i doking simulacija dodatno su analizirani afiniteti kompleksa ka biološki značajnim metama, kao i tipovi interakcija i mesta vezivanja. Posebna pažnja posvećena je ispitivanju uticaja jonskih tečnosti kao kosolvenata na aktivnost kompleksa Rh(III) i Os(II), pri čemu su ispitane supstitucione reakcije, interakcije sa biomolekulima i citotoksična aktivnost u njihovom prisustvu.

Malignant tumors represent one of the greatest challenges in modern medicine due to their high mortality rates and the limitations of current therapeutic approaches, such as toxicity to healthy tissues and the development of resistance in tumor cells. To overcome these challenges, attention is being focused on transition metal complexes, which are distinguished by their chemical and biological properties. Among these, rhodium and osmium complexes have garnered particular interest due to their structural adaptability, ability to fine-tune reactivity, and capacity to interact with biologically relevant targets. Previous studies have demonstrated their significant cytotoxic activity and potential for selective action, making them promising candidates for the development of more effective and selective antitumor agents. This doctoral dissertation presents the synthesis of a total of fifteen complexes, ten Rh(III) complexes and five Os(II) complexes, incorporating various ligand classes, including dien, pyridine, thiazole-pyridine derivatives, and camphor-based bis-pyridylpyridine derivatives. All synthesized complexes were thoroughly characterized using elemental microanalysis, NMR, and mass spectrometry, while the structure of some complexes was further confirmed by X-ray crystallography. The dissertation investigates substitution reactions of the complexes with biologically relevant ligands, interactions with DNA and serum albumins, lipophilicity, and in vitro cytotoxic activity against various cell lines. Additionally, DFT methods and docking simulations were applied to analyze the complexes' affinities for biologically significant targets, as well as the nature of their interactions and binding sites. Special emphasis was placed on examining the influence of ionic liquids as cosolvents on the activity of Rh(III) and Os(II) complexes, including substitution reactions, interactions with biomolecules, and cytotoxicity in their presence.

Rh(III) kompleksi • Os(II) kompleksi • Jonske tečnosti • Antitumorski agensi • Kinetika supstitucije • Interakcije sa DNK i serumskim albuminom • Sinergistički efekti • Citotoksičnost • Biološka aktivnost kompleksa

Rh(III) complexes • Os(II) complexes • Ionic liquids • Antitumor agents • Substitution kinetics • DNA and serum albumin interactions • Synergistic effects • Cytotoxicity • Biological activity of complexes

546.97+546.94]-386(043.3)

Rodijum, trovalentni - Kompleksna jedinjenja

Osmijum, dvovalentni - Kompleksna jedinjenja

Tekst