[en] The present dissertation is divided in three sections. On the first part, we have designed and developed a new synthetic methodology that has enabled the preparation of ligands previously published by the research group in a more efficient manner. The assembly of these ligands with metallic centers of Pd(II) and Pt(II) at low concentrations leads to the formation of mononuclear metallacycles M1L1. In addition, through this strategy new analogue ligands with different size and functionalization were obtained. The process of Pd(II)/Pt(II)-directed self-assembly of the new metallacycles has been explored, observing that apart from the expected mononuclear metallacycles, dinuclear species M2L2 appear at high concentrations. We have found that the speciation can be controlled by the application of external stimuli (concentration and/or addition of a substrate). The second part of this work is focused on the study of the interaction of Pt(II) metallacycles with duplex and G-quadruplex DNA structures. We began by studying the interaction of three differently-sized quadrangular metallacycles of type M2L2, previously published by this research group. The purpose of this work was to determine the possible influence of size of the metallacycles on the interaction with DNA. The results showed that the smallest Pt-box display less activity but greater selectivity for a quadruplex formed in c-Kit gene. The results obtained by means of spectroscopic techniques were reinforced by carrying out cell tests. Finally, we have studied the interaction of a more diverse family of M1L1 and M2L2 metallacycles with double-helix and G-quadruplex DNA. The metallacycle showing a better interaction profile and selectivity, were subjected to further spectroscopic studies. Of all the metallacycles analyzed, the one with the best absorption/emission profile was subjected to further biological studies. Those revealed that the analyzed metallacycle was able to enter cancer cells, to reach the nucleus and subsequently bind G-quadruplex structures present in the nucleolus, being the first example of a fluorescent Pt(II) metallacycle capable of exhibiting this behaviour.

[es] La presente tesis doctoral se divide en tres partes diferenciadas, comenzando por el diseño y desarrollo de una nueva metodología que ha permitido obtener de manera más eficiente ligandos previamente publicados por el grupo de investigación, y cuyo ensamblaje a bajas concentraciones con centros metálicos de Pd(II) y Pt(II) conduce a especies mononucleares M1L1. La nueva estrategia permite además obtener nuevos ligandos análogos de diferente tamaño y funcionalización. Se ha estudiado el proceso de autoensamblaje dirigido por Pd(II)/Pt(II) de los nuevos ligandos, observándose además de las especies mononucleares, dímeros M2L2 a altas concentraciones. Se ha logrado controlar el equilibrio entre la especie monomérica y dimérica mediante la aplicación de estímulos externos (concentración y adición de sustratos). La segunda parte del trabajo se centró en el estudio de la interacción de metalociclos de Pt(II) con el ADN de doble hélice y de estructura cuádruple. Se comenzó por el estudio de la interacción de tres metalociclos cuadrangulares de tipo M2L2, previamente publicados por el grupo de investigación, y que diferían entre sí en el tamaño de la cavidad. Se trató con este trabajo de determinar la posible influencia del tamaño de los metalociclos en su interacción con ADN. Los resultados mostraron que, a mayor tamaño de cavidad, mayor es la interacción con el ADN pero menor es la selectividad con el ADN cuádruple frente al de doble hélice. Los resultados obtenidos mediante técnicas espectroscópicos, se vieron reforzados mediante la realización de ensayos celulares. Por último, se evaluó la interacción de una librería de metalociclos M1L1 y M2L2 con mayor variedad estructural con ADN de doblé hélice y cuádruple. Los metalociclos que ofrecieron un mejor perfil de interacción y selectividad con el ADN cuádruple, fueron sometidos a un estudio espectroscópico más completo. De los metalociclos analizados más en profundidad, el que presentó mejor perfil en sus propiedades de absorción y emisión, fue sometido a posteriores estudios biológicos. Estos estudios revelaron que el metalociclo era capaz de internalizarse en diversas células cancerígenas, para alcanzar el núcleo y unirse posteriormente al ADN de estructura cuádruple presente en el nucléolo, constituyendo el primer ejemplo de metalociclo de Pt(II) fluorescente capaz de exhibir dicho comportamiento.