Σύμπλοκα του αργύρου(Ι) με φωσφίνες και ετεροκυκλικά θειοαμίδια με πενταμελείς δακτυλίους: σύνθεση, κρυσταλλικές δομές, φωτοφυσικές ιδιότητες και αντιβακτηριακή δράση
Creators: name: Τσίνα, Βασιλική Ευαγγέλου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2021
Subjects: Σύμπλοκα αργύρου(Ι)
Κρυσταλλικές δομές
Αντιβακτηριακή δράση
Silver(Ι) complexes
Crystal structures
Antibacterial activity

description: Στην παρούσα μεταπτυχιακή διπλωματική εργασία παρουσιάζονται η σύνθεση και ο χαρακτηρισμός μιας σειράς νέων ενώσεων συναρμογής του Ag(Ι) που φέρουν ως ligand συνδυασμούς φωσφινών ή διφωσφινών (P^P) με ετεροκυκλικά θειοαμίδια με ιμιδαζολικού και οξαζολικού τύπου πενταμελείς δακτυλίους (SNΗL), καθώς και η μελέτη της αντιβακτηριακής τους δράσης, με απώτερο στόχο τη διερεύνηση της χρήσης τους ως δυνητικοί αντιμικροβιακοί παράγοντες. Στο πρώτο κεφάλαιο γίνεται μία εισαγωγή στις θεραπευτικές ιδιότητες των ενώσεων συναρμογής των μεταβατικών μετάλλων και πιο συγκεκριμένα του αργύρου, ενώ επίσης εξετάζεται πιο αναλυτικά η βιοδραστικότητα των ιόντων Ag(I) και ο μηχανισμός δράσης τους ενάντια στα βακτηριακά κύτταρα. Ακολουθεί μια συζήτηση για τις σημαντικότερες κατηγορίες ενώσεων συναρμογής του Αg(Ι) που έχουν αναφερθεί στη βιβλιογραφία και εμφανίζουν αντιβακτηριακή και αντικαρκινική δράση, γεγονός που, σε συνδυασμό με τη χαμηλή τοξικότητα του μετάλλου αυτού στα ανθρώπινα κύτταρα, τις καθιστά δυνητικά υποσχόμενα εναλλακτικά μεταλλοφάρμακα. Στο δεύτερο κεφάλαιο, περιγράφονται οι πειραματικές διαδικασίες σύνθεσης, χαρακτηρισμού και μελέτης των ενώσεων που συντέθηκαν στα πλαίσια της εργασίας αυτής. Συγκεκριμένα, συντέθηκαν κατιοντικά μονοπυρηνικά και διπυρηνικά σύμπλοκα που περιέχουν τη δομική μονάδα [Αg(P^P)(SNΗL)]+, ουδέτερα μονοπυρηνικά και διπυρηνικά σύμπλοκα του τύπου [Αg(P^P)(SNL)]m (m = 1 ή 2), καθώς και μια πολυμερική ένωση συναρμογής με γενικό τύπο [Αg(PPh3)(SNL)]n. Στο τρίτο κεφάλαιο, γίνεται μια εκτενής συζήτηση για τη σύνθεση των παραπάνω ενώσεων συναρμογής. Οι ενώσεις αυτές συντέθηκαν από αντιδράσεις αλάτων του Ag(I) με δύο ισοδύναμα μιας τριαρυλοφωσφίνης ή με ισοδύναμη ποσότητα μιας διφωσφίνης μεγάλων στερεοχημικών απαιτήσεων, σε συνδυασμό με ένα ετεροκυκλικό θειοαμίδιο στην ουδέτερη ή την αποπρωτονιωμένη μορφή του. Ακολουθεί η περιγραφή των μοριακών δομών των συμπλόκων, όπως αυτές προσδιορίστηκαν με τη μέθοδο της κρυσταλλογραφίας περίθλασης ακτίνων Χ. Επιπλέον, όλα τα σύμπλοκα χαρακτηρίστηκαν στη στερεά κατάσταση με τη χρήση της φασματοσκοπίας FTIR. Δεδομένα φασματοσκοπίας 1Η NMR προτείνουν τη σταθερότητα της δομής των συμπλόκων στα διαλύματά τους, ακόμα και για μεγάλα χρονικά διαστήματα. Δεδομένα φασματοσκοπίας εκπομπής σε θερμοκρασία δωματίου, τόσο στη στερεά κατάσταση όσο και σε διάλυμα, αποκαλύπτουν τον φωταυγή χαρακτήρα των συμπλόκων, καθώς αυτά εμφανίζουν ταινίες εκπομπής με μέγιστα που καλύπτουν την περιοχή μηκών κύματος 400-450 nm. Βάσει του προφίλ των ταινιών εκπομπής των συμπλόκων, καθώς και από την εξάρτηση αυτών από τα χαρακτηριστικά του θειοαμιδίου που περιέχουν και συγκεκριμένα από τον ιμιδαζολικού ή οξαζολικού τύπου θειοαμιδικό δακτύλιο και την ουδέτερη ή αποπρωτονιωμένη μορφή του, όπως και από την παρουσία ή απουσία συναρμοσμένου αλογονιδίου, προτείνεται ότι οι εκπέμπουσες διεγερμένες καταστάσεις των μονοπυρηνικών και διπυρηνικών συμπλόκων είναι μεταφοράς φορτίου με μεγάλη συνεισφορά του ετεροκυκλικού θειοαμιδίου. Τέλος, οι in vitro αντιβακτηριακές μελέτες των συμπλόκων αυτών έναντι διαφόρων σειρών Gram (+) και Gram (‒) βακτηριακών στελεχών αποδεικνύουν την ανασταλτική βακτηριοδραστική ικανότητά τους και σε συνδυασμό με αντίστοιχου είδους πειραματικά δεδομένα από τη βιβλιογραφία προτείνονται κάποιες γενικές τάσεις σχετικά με τους παράγοντες που επηρεάζουν τη δράσης τους αυτή. Στο τέταρτο κεφάλαιο παρατίθενται συνοπτικά τα συμπεράσματα της εργασίας και κάποιες νέες προοπτικές που ανοίγονται βάσει των αποτελεσμάτων που παρουσιάζονται στην εργασία αυτή.
description: This post-graduate dissertation presents the synthesis and characterization of a series of new heteroleptic silver(I) complexes bearing as ligands combinations of triarylphosphines or biphosphines (P^P) with heterocyclic thioamides based on 5-membered imidazole and oxazole rings (SNΗL), as well as the study of their antibacterial properties, with the ultimate goal of investigating their utilization as potential antibacterial agents. The first chapter begins with an introduction on the therapeutic antimicrobial and anticancer properties of silver, while the bioactivity of Ag(I) ions and their mechanism of action against bacterial cells is presented in detail. Then, follows a discussion of different categories of Ag(I) coordination compounds reported in the literature that have been found to exhibit antimicrobial and anticancer activity, which, combined with the low toxicity of this metal to human cells, make them potentially promising alternative mineral drugs. The second chapter provides the detailed experimental procedures that were followed for the synthesis, characterization and study of the Ag(I) complexes synthesized in this work. In particular, cationic mononuclear and binuclear complexes containing the [Ag(P^P)(SNHL)]+ unit, neutral mononuclear and binuclear complexes of the general type [Ag(P^P)(SNL)]m (m = 1 or 2), as well as a polymeric compound of the general formula [Ag(PPh3)(SNL)]n were synthesized. The third chapter begins with a discussion on the syntheses of these complexes. These were synthesized from reactions of Ag(I) salts with two equivalents of a triarylphosphine or an equivalent of a bulky biphosphine in combination with a heterocyclic thioamide in its neutral or deprotonated form. Descriptions of the molecular structures of all complexes are also given, as determined by X-ray crystallography diffraction experiments. In addition, all complexes were characterized in the solid state by FTIR spectroscopy, while 1H NMR data suggest the stability in solutions, even for long periods of time. Room-temperature, solid-state and solution fluorescence spectroscopy data reveal the luminescent nature of the complexes, as they exhibit emission bands with λmax(em) at the 400-450 nm region. Based on the profile of the emission bands of the complexes, as well as their dependence on the characteristics of the thioamide they contain, in particular on the imidazole or the oxazole thioamide ring and its neutral or deprotonated form, as well as on the presence or absence of an associated halogen, it is suggested that the emitting excited states of the mononuclear or the binuclear complexes are of charge transfer nature with a large contribution of the heterocyclic thioamide. Finally, in vitro antibacterial studies of all complexes against different series of Gram (+) and Gram (‒) bacterial strains demonstrate their inhibitory bactericidal activity and, in combination with experimental data from the literature on the antibacterial activity of analogous Ag(I) complexes, an attempt for drawing some general trends regarding the factors that affect their activity is presented. The fourth chapter summarizes the main conclusions of the current research work and some new perspectives which are supported by the results presented in this work.