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ORCID:  http://orcid.org/0000-0001-7175-7279
Document type: Tese
Access type: Acesso Aberto
Title: Avaliação da atividade antitumoral de complexos organometálicos de rutênio(II) contendo ligantes β-dicetonas
Alternate title (s): Evaluation of the antitumor activity of ruthenium(II) organometallic complexes containing β-diketone ligands
Author: Macêdo, Roberta Rocha
First Advisor: Poelhsitz, Gustavo Von
First member of the Committee: Colina Vegas, Legna Andreina
Second member of the Committee: Corrêa, Rodrigo de Souza
Third member of the Committee: Oliveira, Carolina Gonçalves
Fourth member of the Committee: Guerra, Wendell
Summary: Nesta tese, são descritas a síntese, caracterização e avaliação de atividade antitumoral de cinco complexos organometálicos de rutênio(II) monocatiônicos contendo ligantes β-dicetona e piridina. Os complexos sintetizados apresentaram como fórmula geral [Ru(O-O)(p-cim)(py)]PF6, sendo (O-O): 1,3-butanodiona-1-fenil-4,4,4-trifluoro (bta) (I), 2-tenoiltrifluoroacetona (tta) (II), 1,3-butanodiona-1-(4-bromofenil)-4,4,4-trifluoro (tfb) (III), 1,3-butanodiona-1-(4-fluorofenil)-4,4,4-trifluoro (tff) (V), 1,3-butanodiona-1-(4- clorofenil)-4,4,4-trifluoro (btc) (V); p-cim: ƞ6-p-cimeno e py: piridina. Os complexos foram analisados por técnicas usuais de caracterização, tais como condutividade molar, CHN, espectroscopia de IV e UV-Vis, RMN (1H e 13C{1H}), espectrometria de massas e difração de raios X de monocristal. Além disso, todos os complexos foram estudados quanto às suas estabilidades nos solventes empregados em testes biológicos e foi verificado que os complexos I e III exibiram melhor perfil de estabilidade em solução. Os ensaios de atividade antitumoral in vitro foram realizados frente a linhagens tumorais histologicamente distintas A549, A2780-cis, MCF-7 e MDA-MB-231, e frente a linhagens não tumorais, MRC-5 e MCF-10A. Através dos resultados obtidos foi possível inferir que a inserção dos ligantes ao precursor de rutênio promoveu o aumento da atividade biológica, uma vez que Ru(II)/areno foi inativo e os ligantes ativos exibiram citotoxicidade inferior aos respectivos complexos. Nessa série, todos os complexos exibiram bons valores de citotoxidade frente à linhagem resistente a cisplatina A2780-cis (IC50 = 5,06 – 10,83 μmol L-1), MCF-7 (IC50 = 10,17 – 34,78 μmol L-1) e MDA-MB-231 (IC50 = 8,25 – 46,14 μmol L-1), ressaltando que o composto III foi o mais ativo em todas as linhagens tumorais testadas (IC50 = 5,07 – 42,47 μmol L-1). Para a A549, exceto o II, os demais complexos exibiram moderada citotoxicidade. Para as linhagens não tumorigênicas os complexos foram menos tóxicos que a cisplatina para MCF-10A, com destaque para o V, que foi inativo. Além disso, todos os complexos foram mais seletivos que a cisplatina na A2780-cis e, para MCF-7, o V exibiu índice de seletividade > 6. Todos os complexos não interagem com DNA por intercalação nem por ligação covalente, podendo apresentar interações reversíveis e fracas. Os testes preliminares com a BSA demonstraram que os complexos I e IV interagem com essa proteína, podendo estar associada à farmacocinética desses compostos.
Abstract: In this work, the synthesis, characterization and evaluation of the antitumor activity of five monocationic ruthenium(II) organometallic complexes containing β-diketone and pyridine ligands are described. The synthesized complexes presented the general formula [Ru(O-O)(p-cim)(py)]PF6, being (O-O): 4,4,4-trifluoro-1-phenyl-1,3-butanedione (bta) (I), 2 -thenoyltrifluoroacetone (tta) (II), 1-(4-bromophenyl)-4,4,4-trifluoro-1,3- butanedione (tfb) (III), 4,4,4-trifluoro-1-(4-fluorophenyl)butane-1,3-dione (tff) (IV), 1- (4-chlorophenyl)-4,4,4-trifluoro-1,3-butanedione (btc) (V); p-cim: ƞ6-p-cymene and py: pyridine. The complexes were analyzed by usual characterization techniques, such as molar conductivity, elemental analysis, absorption spectroscopy in the infrared and visible ultraviolet region, 1H and 13C{1H} nuclear magnetic resonance spectroscopy, mass spectrometry and X-ray diffraction. In addition, all complexes were studied regarding their stability in the solvents used in the biological tests and it was verified that complexes I and III exhibited a better stability profile in solution. The in vitro antitumor activity assays were performed against histologically distinct tumor cell lines A549, A2780-cis, MCF-7 and MDA-MB-231, and against non-tumor cell lines, MRC-5 and MCF-10A. Through the results obtained, it was possible to infer that the insertion of ligands to the ruthenium precursor promoted an increase in biological activity, since Ru(II)/arene was inactive and the active ligands exhibited lower cytotoxicity than the respective complexes. In this series, all complexes exhibited good cytotoxicity values against the cisplatin-resistant cell lines A2780-cis (IC50 = 5.06 – 10.83 μmol L-1), MCF-7 (IC50 = 10.17 – 34.78 μmol L-1) and MDA -MB-231 (IC50 = 8.25 – 46.14 μmol L-1), emphasizing that compound III was the most active in all tumor cell lines tested (IC50 = 5.07 – 42.47 μmol L-1). For A549, except for II, the other complexes exhibited moderate cytotoxicity. For non-tumorigenic ligeages, the complexes were less toxic than cisplatin for MCF-10A, with emphasis on V, which was inactive. In addition, all complexes were more selective than cisplatin at A2780-cis and for MCF-7, V exhibited selectivity index > 6. All complexes do not interact with DNA by intercalation or covalent binding, and may present reversible interactions and weak. Preliminary tests with BSA demonstrated that complexes I and IV interact with this protein, possibly being associated with the pharmacokinetics of these compounds.
Keywords: Beta-dicetonas
Beta-diketones
Rutênio(II)
Ruthenium(II)
Câncer
Cancer
Area (s) of CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::QUIMICA INORGANICA::QUIMICA BIO-INORGANICA
Language: por
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
Program: Programa de Pós-graduação em Química
Quote: MACÊDO, Roberta Rocha. Avaliação da atividade antitumoral de complexos organometálicos de rutênio(II) contendo ligantes β-dicetonas. 2023. 205 f. Tese (Doutorado em Química) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2023. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.te.2023.188
Document identifier: http://doi.org/10.14393/ufu.te.2023.188
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/37680
Date of defense: 3-Mar-2023
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