Tetra(tien-2-il)porfirina e seus complexos com metais da primeira-série de transição: síntese, caracterização, investigação da citotoxicidade e interação com DNA
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Data de Publicação: | 2020 |
Tipo de documento: | Dissertação |
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Título da fonte: | Repositório Institucional da UFSCAR |
Texto Completo: | https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/13368 |
Resumo: | Cancer is a generic term for over 100 diseases with uncontrolled cell growth. Each year, all cancer forms are responsible for millions of deaths worldwide and are the leading cause of deaths linked to disease. Therefore, the scientific community is searching for new compounds that serve as agents for chemotherapy. However, there has been a promising application of metalloporphyrins, as these substances have planar structures that interact intermolecularly with DNA molecule. Incorporation of transition metals can increase the solubility and planarity of this class of compounds, enabling different forms of interaction with the DNA double-strand. It is known that 5,10,15,20-tetra- (thien-2-yl) -21H, 23H-porphyrin (H2TTP) contains substituents in a meso position almost coplanar to the porphyrin ring, providing greater planarity when compared to meso-substituted analog compounds. Thus, in this work, porphyrinic complexes of zinc(II), nickel(II), cobalt(II), copper(II), and manganese(III) were synthesized using H2TTP as a ligand. The compounds were characterized by spectroscopic techniques such as UV-vis, Infrared, fluorescence, and 1H NMR, as well as HRMS-ESI, molecular conductivity and elementary analysis. Data from spectroscopy in the UV-vis region showed that all complexes were able to interact with ct-DNA, obtaining a binding constant in the order of 105 M-1, indicating a non-covalent interaction. Changes in the electrophoretic mobility of the plasmid pBR322 were also observed after incubation (24h) with the [Mn(TTP)Cl] complex. Cytotoxicity of all compounds were evaluated towards two cell lines, A2780cis (cisplatin-resistant ovarian tumor) and DU-145 (prostate tumor). It has been confirmed that the [Mn(TTP)Cl] complex was active against both cell lines, A2780cis (IC50 = 3.45 ± 0.14 μmol.L-1) and DU-145 (5.28 ± 0.23 μmol.L-1) were more cytotoxic than cisplatin. However much, the other complexes did not demonstrate activity in concentrations at 50 μmol.L-1 or lowest. Analyzing the results, it can be concluded that DNA is not the key target involved in [Mn(TTP)Cl] complex cytotoxicity, which further opens up greater possibilities for biological investigation. |
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However, there has been a promising application of metalloporphyrins, as these substances have planar structures that interact intermolecularly with DNA molecule. Incorporation of transition metals can increase the solubility and planarity of this class of compounds, enabling different forms of interaction with the DNA double-strand. It is known that 5,10,15,20-tetra- (thien-2-yl) -21H, 23H-porphyrin (H2TTP) contains substituents in a meso position almost coplanar to the porphyrin ring, providing greater planarity when compared to meso-substituted analog compounds. Thus, in this work, porphyrinic complexes of zinc(II), nickel(II), cobalt(II), copper(II), and manganese(III) were synthesized using H2TTP as a ligand. The compounds were characterized by spectroscopic techniques such as UV-vis, Infrared, fluorescence, and 1H NMR, as well as HRMS-ESI, molecular conductivity and elementary analysis. Data from spectroscopy in the UV-vis region showed that all complexes were able to interact with ct-DNA, obtaining a binding constant in the order of 105 M-1, indicating a non-covalent interaction. Changes in the electrophoretic mobility of the plasmid pBR322 were also observed after incubation (24h) with the [Mn(TTP)Cl] complex. Cytotoxicity of all compounds were evaluated towards two cell lines, A2780cis (cisplatin-resistant ovarian tumor) and DU-145 (prostate tumor). It has been confirmed that the [Mn(TTP)Cl] complex was active against both cell lines, A2780cis (IC50 = 3.45 ± 0.14 μmol.L-1) and DU-145 (5.28 ± 0.23 μmol.L-1) were more cytotoxic than cisplatin. However much, the other complexes did not demonstrate activity in concentrations at 50 μmol.L-1 or lowest. Analyzing the results, it can be concluded that DNA is not the key target involved in [Mn(TTP)Cl] complex cytotoxicity, which further opens up greater possibilities for biological investigation.O câncer é um conjunto de mais de 100 doenças caracterizadas pelo crescimento descontrolado de células e representa a segunda maior causa das mortalidades, relacionadas a doenças, no mundo. Por conta disso, há uma busca por novos compostos que funcionam como quimioterápicos que apresentem diferentes tipos de interação com alvos oncológicos, como, por exemplo, o DNA. O uso de metaloporfirinas tem sido promissor, uma vez que essas substâncias apresentam estruturas planares, que podem maximizar interações intermoleculares com o DNA. Após a inserção de metais de transição em sua estrutura pode-se aumentar a solubilidade e a planaridade dessa classe de compostos, possibilitando uma maior diversidade de tipos de interação com a dupla-fita do DNA. Sabe-se que a 5,10,15,20-tetra-(tien-2-il)-21H,23H-porfirina (H2TTP) contém seus substituintes em posição meso quase coplanar ao anel porfirínico, proporcionando uma maior planaridade, quando comparada a compostos análogos meso substituídos. Desta forma, nesse trabalho foram sintetizados complexos porfirínicos de zinco(II), níquel(II), cobalto(II), cobre(II) e manganês(III) utilizando H2TTP como ligante. Todos os compostos foram caracterizados pelas técnicas de espectroscopia UV-vis, infravermelho, fluorescência, RMN 1H, HRMS-ESI, condutividade molar e análise elementar. Foi verificado que todos os complexos foram capazes de interagir com ct-DNA utilizando espectroscopia na região do UV-vis, obtendo-se constantes de ligação na ordem de 105 M-1, indicando interações por vias não-covalentes. Também foi observado uma mudança na mobilidade eletroforética do plasmídeo pBR322, após a incubação por 24h com o complexo [Mn(TTP)Cl]. A partir da avaliação da citotoxicidade dos compostos frente às linhagens celulares A2780cis (tumoral de ovário resistente a cisplatina) e DU-145 (tumoral de próstata) foi verificado que o complexo [Mn(TTP)Cl] mostrou atividades promissoras frente ambas as linhagens, A2780cis (IC50 = 3,45 ± 0,14 μmol.L-1) e DU-145 (5,28 ± 0,23μmol.L-1), porém os demais compostos não apresentaram atividade citotóxica (IC50 > 50 μmol.L-1). Destaca-se que o composto [Mn(TTP)Cl] mostrou-se mais ativo do que a cisplatina. Com esses resultados, pode-se afirmar que o DNA não é principal alvo envolvido na citotoxicidade do complexo [Mn(TTP)Cl], abrindo uma maior possibilidade na investigação biológica.Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)CNPq: 146769/2018-0porUniversidade Federal de São CarlosCâmpus São CarlosPrograma de Pós-Graduação em Química - PPGQUFSCarAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessSínteseCaracterizaçãoPorfirinaComplexoCitotoxicidadeInteração com DNASynthesisCharacterizationPorphyrinComplexCytotoxicityDNA interactionCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::QUIMICA INORGANICA::CAMPOS DE COORDENACAOCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::QUIMICA INORGANICA::DETERMINACAO DE ESTRUTURA DE COMPOSTOS INORGANICOSCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::QUIMICA INORGANICA::QUIMICA BIO-INORGANICATetra(tien-2-il)porfirina e seus complexos com metais da primeira-série de transição: síntese, caracterização, investigação da citotoxicidade e interação com DNATetra(thien-2-yl)porphyrin and their complexes with first transition series metals: synthesis, characterization, cytotoxicity investigation, and interaction with DNAinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesis60060054a34865-0da5-4148-8520-028795d9275dreponame:Repositório Institucional da UFSCARinstname:Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)instacron:UFSCARORIGINALDissertação de mestrado1.pdfDissertação de mestrado1.pdfapplication/pdf7547136https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/13368/1/Disserta%c3%a7%c3%a3o%20de%20mestrado1.pdf07af83dd06f1c3754f7f6728c8f8e3d7MD51Carta de homologacao_George FVR.pdfCarta de homologacao_George FVR.pdfapplication/pdf150044https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/13368/3/Carta%20de%20homologacao_George%20FVR.pdfc099e629d34a5e7a836327add2ac78f5MD53CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8811https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/13368/4/license_rdfe39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34MD54TEXTDissertação de mestrado1.pdf.txtDissertação de mestrado1.pdf.txtExtracted texttext/plain162287https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/13368/5/Disserta%c3%a7%c3%a3o%20de%20mestrado1.pdf.txtb8c5d8a5decf7586198d5446c3dee473MD55Carta de homologacao_George FVR.pdf.txtCarta de homologacao_George FVR.pdf.txtExtracted texttext/plain1483https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/13368/7/Carta%20de%20homologacao_George%20FVR.pdf.txt68a20c500597cd9267a121ef8809e8b6MD57THUMBNAILDissertação de mestrado1.pdf.jpgDissertação de mestrado1.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg9518https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/13368/6/Disserta%c3%a7%c3%a3o%20de%20mestrado1.pdf.jpgcdcc46d4b9595309a5c67d88ad5e5653MD56Carta de homologacao_George FVR.pdf.jpgCarta de homologacao_George FVR.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg12489https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/13368/8/Carta%20de%20homologacao_George%20FVR.pdf.jpge7f23a7329bd34797445b34bce433aeeMD58ufscar/133682023-09-18 18:32:03.213oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/13368Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufscar.br/oai/requestopendoar:43222023-09-18T18:32:03Repositório Institucional da UFSCAR - Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)false |
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