Θεωρητική μελέτη των φασμάτων NMR βαρέων πυρήνων αντικαρκινικών συμπλόκων των μετάλλων μετάπτωσης και συσχέτισής τους με δομικές, ηλεκτρονιακές, φυσικοχημικές και βιολογικές παραμέτρους
Authors: Καραπέτσας Ιωάννης 
Published: September 2021

Ο στόχος της διδακτορικής διατριβής μου είναι: (i) η ακριβής πρόβλεψη των 195Pt NMR χημικών μετατοπίσεων για μια σειρά αντικαρκινικών παραγόντων του Pt(II) και του Pt(IV) και άλλων σχετικών ενώσεων του Pt(II) και του Pt(IV) που βασίζονται στους GIAO DFT υπολογισμούς, ελπίζοντας να συμβάλουμε σε κάποια αναγκαία εξέλιξη των υπολογιστικών πρωτοκόλλων στο δύσκολο θέμα του 195Pt NMR, (ii) ο ρόλος των διαμορφομερών και των μοντέλων επιδιαλύτωσης που εφαρμόζονται στις υπολογισμένες δ 195Pt χημικές μετατοπίσεις, (iii) η επιβεβαίωση των μη – σχετιστικών υπολογιστικών πρωτοκόλλων ότι έχουν την ικανότητα να προβλέψουν λογικές ακριβείς 195Pt χημικές μετατοπίσεις στιςενώσεις του Pt(II) και του Pt(IV), (iv) η αποτίμηση της εκτέλεσης των υπολογιστικών πρωτοκόλλων GIAO-PBE0/SARC-ZORA(Pt)∪BS(E)/(PCM ή SMD) (BS= 6-31+G(d) ή 6-31G(d,p), E = στοιχεία κύριας ομάδας) στην πρόβλεψη των δ 195Pt χημικών μετατοπίσεων για όλα τα πιθανά προϊόντα υδρόλυσης του [PtCl6]2- σε όξινα και βασικά υδατικά διαλύματα, για όλα τα πιθανά οκταεδρικά σύμπλοκα του Pt(IV) που προέκυψαν από την διάλυση του πλατινικού οξέος σε υδατικό διάλυμα νιτρικού οξέος και για τα φωτοενεργουποιούμενα αντικαρκινικά διάζιδο και άζινο- Pt(IV) σύμπλοκα, (v) ο προσδιορισμός της ευαισθησίας των 195Pt NMR χημικών μετατοπίσεων των ανιοντικών και κατιοντικών συμπλόκων κάτω από την μελέτη του ζευγαρώματος του ιόντος σε υδατικά διαλύματα, (vi) η παρουσίαση μιας παραμέτρου IC50 έναντι δ 195Pt QSAR μοντέλων για τα ομοιογενή σετ των φωτοενεργουποιούμενων διάζιδο-Pt(IV) και άζινο-Pt(IV) συμπλόκων, (vii) η εφαρμοσιμότητα και η προβλεπτική ικανότητα του απλού δ 195Pt έναντι κυτταροτοξικότητα QSAR μοντέλου για διάφορα σετ αντιπολλαπλασιαστικών ενώσεων του λευκοχρύσου. Όλοι οι υπολογισμοί έγιναν στο πρόγραμμα Gaussian 09 με το συναρτησιακό PBE0. Για την βελτιστοποίηση της γεωμετρίας χρησιμοποιήσαμε το σύνολο βάσης SARC – ZORA για τον Pt και τα σύνολα βάσης 6 – 31+G(d) ή 6 – 31G(d,p) για τα στοιχεία κύριας ομάδας Ε. Ο μαγνητικός τανυστής προστασίας υπολογίστηκε με την GIAO DFT μέθοδο. Τα αποτελέσματα–συμπεράσματα που βρέθηκαν σε αυτή την διδακτορική διατριβή είναι τα εξής: Α) Οι 195Pt NMR χημικές μετατοπίσεις προβλέπονται με επιτυχία: (i) από τα υπολογιστικά πρωτόκολλα GIAO-PBE0/SARC-ZORA(Pt)∪BS(E)/(PCM ή SMD) (BS=6-31+G(d) ή 6-31G(d,p), για τα αμέταλλα άτομα E) για το σύμπλοκο [PtCl6]2- και για όλα τα πιθανά προϊόντα υδρόλυσης του σε όξινα και σε αλκαλικά περιβάλλοντα,(ii) από το υπολογιστικό πρωτόκολλο GIAO-PBE0/SARC-ZORA(Pt)∪6-31+G(d)(E) για τα σύμπλοκα cis-(αμίνη)2PtX2 (X = Cl, Br, I), για τα διάμινο σύμπλοκα του Pt(II) με αποχωρούσες ομάδες καρβοξυλάτο- και ακέτυλο υποκαταστάτες και για τα οκταεδρικά σύμπλοκα του Pt(IV), (iii) από το υπολογιστικό πρωτόκολλο GIAO-PBE0/SARC-ZORA(Pt)∪6-31G(d,p)(E) για τα σύμπλοκα που προκύπτουν από τη διάλυση του πλατινικού οξέος σε υδατικό διάλυμα ΗΝΟ3, (iv) από το υπολογιστικό πρωτόκολλο GIAOPBE0/SARCZORA(Pt)∪BS(E)/PCM (BS=6-31+G(d) ή 6-31G(d,p), για τα αμέταλλα άτομα E) για τα φωτοενεργοποιούμενα αντικαρκινικά διάζιδο-, ομοπιπεράζινο- και πολυλειτουργικά άζινο σύμπλοκα του Pt(IV), Β) Επίσης αναπτύχθηκαν εξισώσεις γραμμικών συσχετίσεων QSAR με βάση τις οποίες συσχετίζεται η αντικαρκινική δράση των συμπλόκων του Pt(II) και Pt(IV) με παραμέτρους 195Pt NMR. Κατ’ αυτόν τον τρόπο είναι δυνατό να προβλεφθεί η αντικαρκινική δράση των συμπλόκων του Pt με βάση μια μόνο παράμετρο που προκύπτει από τη φασματοσκοπία 195Pt NMR.