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The impact of metal variation on the anticancer activity of thiopyrone-derived complexes

Hackl, Carmen Maria (2014) The impact of metal variation on the anticancer activity of thiopyrone-derived complexes.
Masterarbeit, Universität Wien. Fakultät für Chemie
BetreuerIn: Keppler, Bernhard
Gesperrt bis: 26 Januar 2016

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URN: urn:nbn:at:at-ubw:1-30501.75909.370654-5
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Abstract in Englisch

The continuously growing interest in transition metal complexes for the application in tumour therapy has led to the development of numerous strategies to meet the variable requirements for anticancer agents. Though platinum complexes remain the dominant class of tumour-inhibiting drugs, their severe side effects and resistances, especially of platinum(II) compounds, encouraged the design of organometallic complexes featuring different metal centres, e.g. ruthenium(III). Some of these ruthenium complexes showed very promising results and with KP1019 and NAMI-A there are currently two ruthenium(III) compounds in clinical trial. Their mode of action is thought to be linked to in vivo reduction to the respective ruthenium(II) species in the hypoxic tumorous tissue (activation by reduction hypothesis). Due to the similarity of ruthenium and osmium, it was supposed that complexes with osmium would display similar cytotoxicity as well as improved stability due to lower ligand exchange kinetics. Compared to the multitude of ruthenium compounds, complexes with osmium, rhodium or iridium are relatively scarce and their biological effects and properties need to be explored. In this thesis S,O-chelating thiopyrone ligands were used for the complexation of four different metal centres, Os(II), Ru(II), Ir(III) and Rh(III), in order to obtain novel complexes featuring the so-called “piano-stool” configuration, where the arene ligand forms the seat and the chelating ligand as well as a chloride are the chair legs. In addition to those complexes, OsII(p-cymene) complexes with different thiopyrone ligands featuring a 1-methylimidazole leaving group were synthesised in order to increase stability in aqueous solution and to expand the spectrum of organometallic complexes. The novel complexes were characterised via NMR spectroscopy, elemental analysis and x-ray diffraction. Furthermore their behaviour in aqueous solution was studied using ESI mass spectrometry.

Schlagwörter in Englisch

organometallic compounds / ruthenium / osmium / iridium / rhodium / hydroxythiopyrone ligands

Abstract in Deutsch

Das kontinuierlich wachsende Interesse an Komplexverbindungen mit Übergangsmetallen, mit potentiellen Anwendungsmöglichkeiten in der Krebstherapie, führte zur Entwicklung verschiedener Strategien, um den unterschiedlichen Anforderungen an zytostatische Therapeutika gerecht zu werden. Trotz der Dominanz von Platinverbindungen im Bereich der Chemotherapeutika, wurde der Forschungsschwerpunkt auch auf Komplexe mit anderen Metallzentren ausgedehnt. Der Grund für die Erweiterung des Forschungsspektrums ist unter anderem in den schweren Nebenwirkungen und den Resistenzen gegenüber Platin-Therapeutika zu finden. Verbindungen mit Ruthenium(III) als Zentralatom lieferten sehr vielversprechende Ergebnisse und mit KP1019 und NAMI A befinden sich derzeit zwei Ruthenium(III) Komplexe in der zweiten Phase klinischer Studien. Die Wirkungsweise wird mit einer Reduktion zur entsprechenden Ruthenium(II)-Spezies im hypoxischen Medium des Tumorgewebes in Verbindung gebracht. Aufgrund der Ähnlichkeiten zwischen Ruthenium und Osmium nimmt man an, dass Komplexverbindungen mit Osmium vergleichbare zytostatische Aktivitäten an den Tag legen würden und aufgrund der niedrigeren Ligandenaustauschrate eine höhere Stabilität zeigten. Verglichen mit der Vielzahl an Rutheniumverbindungen sind Komplexe mit Osmium, Rhodium oder Iridium sehr selten, die biologischen Wirkungsweisen und Eigenschaften müssen demnach grundlegend untersucht werden. Im Zuge dieser Masterarbeit wurden Thiopyrone als S,O-Chelatliganden verwendet, um Komplexverbindungen mit Osmium(II), Ruthenium(II), Iridium(III) und Rhodium(III) in Form der „Pianostuhl“-Konfiguration herzustellen. Zusätzlich wurden drei verschiedene Osmium(II)-Thiopyron-Komplexe hergestellt, deren Chlorid-Abgangsgruppe mit einer Azol-Komponente ersetzt wurde, um die Stabilität der Komplexe zu erhöhen und das Spektrum verschiedener metallorganischer Verbindungen zu erweitern. Diese neuen Komponenten wurden mittels NMR-Spektroskopie, Elementaranalyse und Kristallstrukturanalyse charakterisiert. Hinsichtlich des Verhaltens im wässrigen Milieu wurden Untersuchungen mittels ESI Massenspektroskopie durchgeführt.

Schlagwörter in Deutsch

Organometallische Verbindungen / Ruthenium / Osmium / Iridium / Rhodium / Hydroxythiopyrone

Dokumentenart: Hochschulschrift (Masterarbeit)
AutorIn: Hackl, Carmen Maria
Titel: The impact of metal variation on the anticancer activity of thiopyrone-derived complexes
Umfangsangabe: 96 S.
Institution: Universität Wien
Fakultät: Fakultät für Chemie
Publikationsjahr: 2014
Sprache: eng ... Englisch
BetreuerIn: Keppler, Bernhard
BeurteilerIn: Keppler, Bernhard
Klassifikation: 35 Chemie > 35.43 Koordinationsverbindungen, Komplexchemie
35 Chemie > 35.60 Metallorganische Verbindungen
AC-Nummer: AC11322588
Dokumenten-ID: 31290
(Das PDF-Layout ist ident mit der Druckausgabe der Hochschulschrift.)

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