Δομική ειδοκατανομή στη μελέτη βαναδο-φαρμακευτικών υλικών με ινσουλινομιμητική και αντικαρκινική δράση
Authors: Κιοσέογλου Ευφροσύνη 
Published: September 2021

Το αντικείμενο της παρούσας διδακτορικής έρευνας ενέχει μελέτες της συμμετοχής του βαναδίου σε ποικίλες αβιοτικές εφαρμογές και βιολογικά συστήματα, η οποία έχει αποδειχτεί κατά τις τελευταίες δεκαετίες και δίνει ώθηση σε σημαντικές ερευνητικές δραστηριότητες, οι οποίες στοχεύουν στη σκιαγράφηση του ρόλου και της βιολογικής του δράσης.Έτσι, στόχος είναι να γίνουν συνθετικές μελέτες που αφορούν δυαδικά βαναδιο-ligand και τριαδικά βαναδιο-υπεροξο-ligand συστήματα ώστε να προκύψει λεπτομερής κατανομή των ειδών που υπάρχουν κάτω από τις προηγουμένως καθορισμένες συνθήκες. Συνεπώς, πρόκειται για μια προσπάθεια εμβάθυνσης στην υδατική ειδοκατανομή τέτοιων συστημάτων, όπως του τριαδικού συστήματος βαναδιο-υπεροξο-βεταΐνη, ώστε να ανακαλυφθούν όλες οι συναφείς φασματοσκοπικές και δομικές ιδιότητές τους στην ειδοκατανομή και στη βιολογική ινσουλινομιμητική δραστικότητα. Στο πλαίσιο μιας τέτοιας ολοκληρωμένης μελέτης, αναπτύσσονται στην εργασία αυτή συνθετικές προσπάθειες που στοχεύουν στην pH-εξαρτώμενη σύνθεση και απομόνωση των νέων βαναδιο-υπεροξο-βεταΐνη συμπλόκων και στο φυσικοχημικό και βιολογικό χαρακτηρισμό τους. Στο πειραματικό μέρος της εργασία αυτής παρουσιάζονται: 1.Ο τρόπος που συντέθηκαν τρεις νέες V(V)–πολυοξο-βεταΐνη ενώσεις. Η πρώτη είναι η Κ2(H8V10O30)(C7H7NO2)2, η οποία κρυσταλλώθηκε παρουσία (C7H7NO2) (N-methylpyridinium-3-carboxylate) ή (trigonelline) σε ιδιαίτερα όξινο υδατικό περιβάλλον. Η δεύτερη είναι η [V10O28H2]4-[(H2NMe2)4]4+[Me3N(+)CH2COO(-)]2, η οποία κρυσταλλώθηκε παρουσία του (C5H11NO2) ((carboxymethyl)trimethylammonium) ή (betaine) σε πολύ βασικό υδατικό μέσο, με ανάμειξη με οργανικό διαλύτη αμίνη κάτω από υδροθερμικές συνθήκες. Τέλος, η τρίτη είναι η [V10O28H2]4-(Me3N(+)CH2COO(-))2[(Me3N(+)CH2COOH)4]4+ . 2H2O, η οπoία συντέθηκε παρουσία του (C5H11NO2) σε όξινο υδατικό περιβάλλον (pH 4) και κρυσταλλώθηκε με διαλύτη αιθανόλη στους 4 οC. Παραδόξως, σε αυτά τα τρία σύμπλοκα, το βανάδιο εμφανίζεται με την πλήρως οξειδωμένη κατάσταση πέντε V(V) και το χρώμα των κρυστάλλων είναι πορτοκαλί-κόκκινο.2.Ο τρόπος που σχεδιάστηκαν και συντέθηκαν δύο νέες V(V)-υπεροξο-βεταΐνη ενώσεις. Η πρώτη είναι η {Na2[V2O2(O2)4{(CH3)3NCH2CO2}2]}n·4nH2O. Αυτή η ένωση συντέθηκε παρουσία της τριμεθυλογλυκίνης σε υδατικό περιβάλλον (pH=5.5-6) και κρυσταλλώθηκε μέσω της μεθόδου επιστρωμάτωσης με διαλύτη αιθανόλη στους 4 οC. Σε αυτό το υλικό, το βανάδιο εμφανίζεται με την πλήρως οξειδωμένη κατάσταση V(V) και το χρώμα των κρυστάλλων είναι κίτρινο. Πρόκειται για ένα πολυμερές το οποίο παρουσιάζει ασυνήθιστη για την κατηγορία του μεγάλη σταθερότητα. Η δεύτερη ένωση είναι η {Na2[V2O2(O2)4{(CH3)3NCH2CO2}2]}n·4nH2O3.Ο τρόπος που μελετήθηκε βιολογικά η ένωση V(V)-υπεροξο-βεταΐνη (L), με μοριακό τύπο Na2[V2(O2)4O2L2], όπου L = Me3N(+)-CH2-COO(-). Συγκεκριμένα, πραγματοποιήθηκαν τα εξής πειράματα: α) Πολλαπλασιασμό (κύτταρα MCF-7) – κυτοστατικότητα, β) Κυτταρική βιωσιμότητα, γ) Απόπτωση (Caspase-3), δ) Western blot (αντισώματα για μόρια-στόχους, p21, TNF-α, NF-κB), ε) Δραστικές Μορφές Οξυγόνου (ROS). Τα πειράματα επιβεβαίωσαν τη δραστικότητα και μηχανιστική συμβολή του συγκεκριμένου μεταλλοϊόντος στην καταστολή της καρκινογένεσης. 4.Ο τρόπος που συντέθηκαν τέσσερις ακόμη ενώσεις, οι οποίες είναι οι εξής: α) K2[V2(Ο2)4O2(N-methylglycinato)].H2O, β) (NH4)2[V2(Ο2)4O2(N-methylglycinato)]. H2O, γ) K2[V2(Ο2)4O2(N,N-dimethylglycinato)] H2O και δ) (NH4)2[V2(Ο2)4O2(N-methylglycinato)] . 0.75H2O. Τα πειράματα αυτά θα επιβεβαιώσουν ή όχι την δραστικότητα και μηχανιστική συμβολή του συγκεκριμένου μεταλλοϊόντος είτε στην καταστολή της καρκινογένεσης είτε στην ινσουλινομιμητική του δράση.