Σύνθεση και μελέτη της δομής και της δράσης συμπλόκων ενώσεων των μεταβατικών μετάλλων με παράγωγα των 3-υδροξυ- και 2-υδραζινο- κιναζολινονών

Abstract

In the context of the present PhD thesis, the synthesis of six new derivatives of 2-hydrazino- and 3-hydroxy-quinazolinone, the synthesis of 29 new complexes of transition metal complexes bearing the new quinazolinone derivatives as ligands, the characterization of the new compounds and the study of their potential biological activity were carried out. The characterization of the compounds was performed by spectroscopic (1H NMR, IR, UV-vis, HRMS) and physicochemical techniques (molar conductivity measurements). The determination of the crystal structures was performed by X-ray crystallography. The biological activity of the compounds was studied in terms of their binding mode and binding strength to CT DNA (kinetic studies by UV-vis spectroscopy, viscometry), the ability of the compounds to displace ethidium bromide (kinetic studies by fluorescence spectroscopy) and the ability of the compounds to act as photochemical nucleases when incubated with double-stranded cyclic plasmid DNA. The binding constants of the compounds to serum proteins (BSA and HSA) were also calculated and the possible sites of albumin where the compounds bind selectively were evaluated. Finally, the antioxidant capacity of the compounds was evaluated. From the results of the interaction of the compounds with CT DNA, it appears that the complexes bind to the DNA most likely via intercalation and the compounds exhibit remarkable activity as active photochemical nucleases. All compounds show strong and reversible binding ability to BSA and HSA and high H2O2-reducting ability. The new compounds are proposed as novel compounds with biological activity, potential application in photodynamic therapy and possible applications as antioxidant agents, which depends on the nature of the ligand, the type of metal and the geometry around the central metal.

Στα πλαίσια της παρούσας διδακτορικής διατριβής πραγματοποιήθηκε η σύνθεση έξι νέων παραγώγων της 2-υδράζινο- και 3-υδροξυ-κιναζολινόνης, η σύνθεση 29 νέων συμπλόκων ενώσεων με ιόντα μεταβατικών μετάλλων με ligand τα νέα παράγωγα κιναζολινόνης, ο χαρακτηρισμός των νέων ενώσεων και η μελέτη της πιθανής βιολογικής τους δράσης. Ο χαρακτηρισμός των ενώσεων έγινε με φασματοσκοπικές (1Η NMR, IR, UV-vis, HRMS) και φυσικοχημικές τεχνικές (μετρήσεις γραμμομοριακής αγωγιμότητας). Η επίλυση των κρυσταλλικών δομών έγινε με κρυσταλλογραφία ακτίνων–Χ. Η βιολογική δράση των ενώσεων μελετήθηκε ως προς τον τρόπο και την ισχύ σύνδεσης αυτών με το CT DNA (κινητικές μελέτες με φασματοσκοπία UV-vis, ιξωδομετρία), την ικανότητα των ενώσεων να εκτοπίσουν το αιθίδιο βρωμίδιο (κινητικές μελέτες με φασματοσκοπία φθορισμού) και την ικανότητα των ενώσεων να δρουν ως φωτοχημικές νουκλεάσες όταν επωαστούν με δίκλωνο κυκλικό πλασμιδιακό DNA. Στη συνέχεια υπολογίστηκαν οι σταθερές σύνδεσης των ενώσεων στις πρωτεΐνες ορού αίματος (BSA και ΗSA) και αξιολογήθηκαν οι πιθανές θέσεις των αλβουμινών όπου οι ενώσεις προτιμούν να συνδέονται. Τέλος, αξιολογήθηκε η αντιοξειδωτική ικανότητα των ενώσεων. Από τα αποτελέσματα της αλληλεπίδρασης των ενώσεων με το CT DNA φαίνεται ότι οι σύμπλοκες ενώσεις συνδέονται στο CT DNA μέσω παρεμβολής και οι ενώσεις εμφανίζουν αξιόλογη δράση ως ενεργές φωτοχημικές νουκλεάσες. Όλες οι ενώσεις εμφανίζουν ικανότητα ισχυρής και αντιστρεπτής σύνδεσης με την BSA και την HSA και υψηλή ικανότητα αναγωγής του Η2Ο2. Οι νέες ενώσεις μπορούν να προταθούν ως καινοτόμες ενώσεις με βιολογική δράση, πιθανή εφαρμογή στη φωτοδυναμική θεραπεία και πιθανές εφαρμογές ως αντιοξειδωτικοί παράγοντες, γεγονός που εξαρτάται από τη φύση του ligand, το είδος του μετάλλου και τη γεωμετρία γύρω από το κεντρικό μέταλλο.