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Synthesis and characterization of novel ruthenium-nitrosyl complexes with amino acids

Rathgeb, Anna (2013) Synthesis and characterization of novel ruthenium-nitrosyl complexes with amino acids.
Masterarbeit, Universität Wien. Fakultät für Chemie
BetreuerIn: Arion, Vladimir

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URN: urn:nbn:at:at-ubw:1-29745.14842.864263-5
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Abstract in Englisch

Since the discovery of cisplatin, platinum(II) compounds have become an integral part of anticancer chemotherapy. Despite their remarkable cure rates for some types of cancer, it is necessary to search for alternatives due to the severe side effects of approved platinum compounds and the resistance of some tumor types. As known for several years ruthenium(II) and ruthenium(III) compounds are promising anti-cancer agents, although the mode of action is still controversial. At least since the anti-angiogenic and anti-invasive properties of NAMI-A were in part reported to NO capturing, NO, which plays an important role in organism as signaling molecule, in blood pressure regulation, inflammatory response and in necrosis and apoptosis, is an interesting ligand for potential anticancer agents. Moreover ruthenium shows a well described affinity to NO. Amino acids are the most important biological ligands with low molecular weight in the body as well as in cell culture experiments, nevertheless very little is known about the reactivity of amino acids towards ruthenium-nitrosylcomplexes. We intend to close that gap and therefore a series of ruthenium-nitrosylcomplexes with amino acids, Bu4N[RuCl3NO(L)] (L = L-Ala, L-Val, Gly, L-Ser, L-Thr, L-Tyr, L-Pro, D-Pro), was prepared and characterized by 1H NMR, ESI MS, UV-vis, ATR IR spectroscopy, cyclic voltammetry, elemental analysis and X-ray crystallography. Furthermore cell culture experiments with three human cancer cell lines were performed. The IC50 values were determined. Na2[RuCl5NO].6H2O, 1.5 eq amino acid and 2 eq Bu4NCl were dissolved in n-butanol and refluxed for 1.5 hours. To obtain the L-Tyr and Gly complexes the n-butanol solutions were transferred into a baker. The solutions were filtrated after 24 hours and after several days the desired product crystallized. To obtain the other complexes n-butanol was evaporated, the remaining oil was dried in vacuo and dissolved in water. Crystals formed after several days.

Schlagwörter in Englisch

anit-cancer chemotherapie / ruthenium-nitrosyl / amino acid / antiproliferative activity

Abstract in Deutsch

Seit Cisplatin entdeckt wurde, sind Platinum(II) Komplexe ein integraler Bestandteil der anti-Krebs Chemotherapie. Trotz ihrer beachtlichen Wirksamkeit gegen manche Krebsarten, ist die Suche nach Alternativen notwendig, da schwere Nebenwirkungen auftreten und verschiedene Tumore Resistenzen zeigen. Wie seit mehreren Jahren bekannt ist, sind einige Ruthenium(II) und (III) Verbindungen vielversprechende potentielle Chemotherapeutika, obwohl noch nicht restlos geklärt ist, auf welche Weise sie wirken. Spätestens seit die anti-angiogenetischen und anti-invasiven Eigenschaften von NAMI-A teilweise auf die Bindung von freiem NO zurückgeführt werden konnten, stellt Nitrosyl einen interessanten Liganden für Chemotherapeutika dar. Nitrosyl spielt im Organismus eine Rolle als Signalmolekül und trägt zur Regulierung des Blutdrucks bei, indem es gefäßerweiternd wirkt. Darüber hinaus wird bei Entzündungsreaktionen, in nekrotischem Gewebe und im Zuge der Apoptose NO freigesetzt. Die Affinität von Ru(II) und (III) zu NO ist in der Literatur gut dokumentiert. Sowohl im Körper als auch in Zellkulutrexperimenten sind Aminosäuren die wichtigsten kleinen biologischen Liganden. Trotzem ist wenig über die Reaktivität von Aminosäuren gegenüber Ruthenium-Nitrosylkomplexen bekannt. Ziel unsere Arbeit war diese Lücke zu schließen. Es wurde eine Serie von Ruthenium-Nitrosylkomplexen mit Aminosäure mit der Formel Bu4N[RuCl3NO(L)] (L = L-Ala, L -Val, Gly, L-Ser, L-Thr, L-Tyr, L -Pro, D-Pro) hergestellt und mittles 1H NMR ESI-MS, UV-vis, ATR-IR Spektroskopie, Cyclovoltammetrie, Elementaranalyse und Röntgenstrukturanalyse charakterisiert. Außerdem wurden Zelltest an drei menschlichen Krebszelllinien durchgeführt, um die IC50 Werte zu bestimmen. Na2[RuCl5NO]•6H2O, 1.5 eq Aminosäure und 2 eq Bu4NCl wurden in n-Butanol gelöst und 1.5 Stunden refluxiert. Die Komplexe mit L-Tyr und Gly wurden direkt aus der Mutterlauge kristallisiert. Die übrigen Komplexe wurden aus einer kleinen Menge Wasser kristallisiert.

Schlagwörter in Deutsch

anit-Krebs Chemotherapeutika / Ruthenium-Nitrosyl / Aminosäuren / antiproliferative Aktivität

Dokumentenart: Hochschulschrift (Masterarbeit)
AutorIn: Rathgeb, Anna
Titel: Synthesis and characterization of novel ruthenium-nitrosyl complexes with amino acids
Umfangsangabe: 86 S. : Ill., graph. Darst.
Institution: Universität Wien
Fakultät: Fakultät für Chemie
Publikationsjahr: 2013
Sprache: eng ... Englisch
BetreuerIn: Arion, Vladimir
BeurteilerIn: Arion, Vladimir
Klassifikation: 35 Chemie > 35.43 Koordinationsverbindungen, Komplexchemie
35 Chemie > 35.40 Anorganische Chemie: Allgemeines
35 Chemie > 35.45 Übergangselemente und ihre Verbindungen
35 Chemie > 35.62 Aminosäuren, Peptide, Eiweiße
AC-Nummer: AC11639690
Dokumenten-ID: 29112
(Das PDF-Layout ist ident mit der Druckausgabe der Hochschulschrift.)

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