Τρικαρβόνυλο-σύμπλοκες ενώσεις του ρηνίου και του τεχνητίου-99m με τις κινολόνες οξολινικό οξύ και ενροφλοξασίνη. Μελέτη της δομής και της βιολογικής δράσης
Creators: name: Κυδωνάκι, Θεοχάρις Εμμανουήλ
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2016
Subjects: Ρήνιο
Τεχνήτιο-99m
Κινολόνες
Rhenium
Technetium-99m
Quinolones

description: Στην παρούσα εργασία πραγματοποιήθηκε η σύνθεση και ο χαρακτηρισμός νέων τρικαρβονυλικών συμπλόκων του ρηνίου(Ι) και του τεχνητίου-99m(Ι) με τις κινολόνες οξολινικό οξύ (Hoxo) και ενροφλοξασίνη (Herx) και οι ενώσεις αξιολογήθηκαν για τη βιολογική τους δραστικότητα. Πραγματοποιήθηκε η σύνθεση των συμπλόκων [Re(CO)3(oxo)(MeOH)], [Re(CO)3(erx)(MeOH)], [Re(CO)3(oxo)(PPh3)], [Re(CO)3(erx)(PPh3)], [Re(CO)3(erx)(im)] και [Re(CO)3(oxo)(im)]. Η κρυσταλλική δομή του συμπλόκου [Re(CO)3(oxo)(PPh3)].0,5MeOH προσδιορίστηκε με κρυσταλλογραφία ακτίνων-Χ. Οι αποπρωτονιωμένες κινολόνες συναρμόζονται διδραστικά στο ιόν ρηνίου μέσω του πυριδονικού οξυγόνου και ενός καρβοξυλικού οξυγόνου. Η σύνδεση των συμπλόκων του ρηνίου με CT DNA μελετήθηκε με φασματοσκοπία UV, ιξωδομετρία και μελέτη ανταγωνιστικής δράσης με ΕΒ. Προτάθηκε η παρεμβολή ως ο πιο πιθανός τρόπος σύνδεσης και υπολογίστηκαν οι σταθερές σύνδεσης στο DNA. To σύμπλοκο [Re(CO)3(erx)(im)] μελετήθηκε ως προς την ικανότητα παρεμπόδισης τοποϊσομεράσης ΙΙα και βρέθηκε ότι είναι ενεργό σε συγκέντρωση 100 μΜ. Η αλληλεπίδραση των συμπλόκων του ρηνίου με αλβουμίνες ορού μελετήθηκε με φασματοσκοπία εκπομπής φθορισμού και προσδιορίστηκαν οι αντίστοιχες σταθερές σύνδεσης. Τα σύμπλοκα-ιχνηθέτες [99mTc(CO)3(erx)(im)] και [99mTc(CO)3(erx)(H2O)] συντέθηκαν και ταυτοποιήθηκαν με συγκριτική χρωματογραφική ανάλυση HPLC με τα αντίστοιχα σύμπλοκα του ρηνίου και βρέθηκε ότι είναι σταθερά σε διάλυμα. Μετά από έγχυση σε υγιή ποντίκια, παρατηρήθηκε γρήγορη μεταφορά στους ιστούς ιδιαίτερα για το [99mTc(CO)3(erx)(im)], ενώ πραγματοποιήθηκε νεφρική και ηπατοχολική απέκκριση. Μελέτες σε ανθρώπινα ερυθρολευχαιμικά κύτταρα με το [99mTc(CO)3(erx)(im)] έδειξαν κυτταρική πρόσληψη του ιχνηθέτη με κατανομή κυρίως στο κυτταρόπλασμα και στα μιτοχόνδρια, και λιγότερο στον πυρήνα. Τα αποτελέσματα αυτά δείχνουν ότι τα σύμπλοκα των κινολονών με 99mTc/Re είναι υποσχόμενα ως διαγνωστικά ή/και θεραπευτικά μέσα.
description: In the present MSc, Thesis, novel rhenium(I) and technetium-99m(I) tricarbonyl complexes with the quinolone antimicrobial agents oxolinic acid (Hoxo) and enrofloxacin (Herx) in the presence of methanol, triphenylphosphine (PPh3) or imidazole (im) as monodentate coligands, were synthesized and characterized; namely, [Re(CO)3(oxo)(MeOH)], [Re(CO)3(erx)(MeOH)], [Re(CO)3(oxo)(PPh3)], [Re(CO)3(erx)(PPh3)], [Re(CO)3(erx)(im)] and [Re(CO)3(oxo)(im)]. The crystal structure of complex [Re(CO)3(oxo)(PPh3)]∙0.5MeOH was determined by X–ray crystallography. The deprotonated quinolone ligands are bound bidentately to rhenium(I) ion through the pyridone oxygen and a carboxylate oxygen. The binding of the rhenium complexes to calf-thymus DNA (CT DNA) was monitored by UV spectroscopy, viscosity measurements and competitive studies with ethidium bromide; intercalation was suggested as the most possible DNA-binding mode and the corresponding DNA-binding constants of the complexes were determined. The rhenium complex [Re(CO)3(erx)(im)] was assayed for its topoisomerase IIα inhibition activity and was found to be active at 100 μM concentration. The interaction of the rhenium complexes with human or bovine serum albumin was investigated by fluorescence emission spectroscopy (through the tryptophan quenching) and the corresponding albumin-binding constants were determined. The tracer-complexes [99mTc(CO)3(erx)(im)] and [99mTc(CO)3(erx)(H2O)] were synthesized and identified by comparative HPLC analysis with their rhenium analogs. These 99mTc complexes were found to be stable in solution. Upon injection in healthy mice, fast tissue clearance of [99mTc(CO)3(erx)(im)] was observed, while both renal and hepatobiliary excretion took place. Preliminary studies in human K-562 erythroleukemia cells showed cellular uptake of [99mTc(CO)3(erx)(im)] with distribution primarily in the cytoplasm and the mitochondria and less in the nucleus. These preliminary results may indicate that the quinolone 99mTc/Re complexes are promising to be further evaluated as imaging or therapeutic agents.