Автореферат (1091717), страница 4
Текст из файла (страница 4)
При концентрациях, равных 10-5 моль/л и 10-6-10-7моль/л, все соединения лантаноидов не оказывают цитотоксического влияния на культуруклеток.Что касается тетрафенилборатного комплекса неодима с антипирином, егоотносительно высокая цитотоксичность, по сравнению с его перхлоратным и иодиднымкомплексом, по-видимому, обусловлена электростатическим взаимодействием сотрицательно заряженными фосфатными группами в цепочке ДНК, а также стерическимизатруднениями, с учетом размеров анионов, аппроксимируемых сферами, диаметрыкоторых уменьшаются в следующем ряду: RBPh4– (5.5 Å, сфера, радиус которой равенрасстоянию от атома бора до находящегося в пара-положении атома водорода фенильногоцикла) > R ClO4–(2.45 Å) > R I–(2.16 Å).
Таким образом, активность комплексов можнорегулировать, варьируя комплексообразователь, лиганды, а также тип анионов.Рисунок 10. Зависимость цитотоксичности [Ln(АP)6]I3 на фибробластах NCTN clone L929 иэпителиальных клетках НЕр-2 при различных концентрациях в зависимости отпорядкового номера лантаноида (Z).17Глава 5.
Обсуждение результатов.В ходе исследования были разработаны и оптимизированы подходы к синтезукомплексных соединений перхлоратов и иодидов лантаноидов с антипирином, а такжеопределена область оптимальных значений рН для получения соединений заданногосостава. Предложенные методы позволяют получать комплексные соединения РЗЭ свысоким выходом и селективностью. Показано, что при отклонении рН растворов вкислотную область образуются соединения протонированного антипирина, причемструктурные особенности этих соединений определяются наличием (или отсутствием)катионов лантаноидов, играющих, по-видимому, пре-организующую роль в процессахкристаллизации.
Все выделенные соединения охарактеризованы методами химического,ИК–спектроскопического, рентгеноструктурного, рентгенофазового и термического (вслучае комплексных соединений иодидов РЗЭ) анализа.Показано, что антипириновые производные иодидов и перхлоратов лантаноидовизоструктурны и кристаллизуются с близкими параметрами элементарной ячейки, асоответствующие ацетаты не склонны к образованию комплексных соединений сантипирином. Проведено сравнение оснóвных свойств, как характеристики способности ккомплексообразованию, для некоторых лигандов. На основании расчетов представлен рядлигандов по мере уменьшения их способности протонироваться и входить в составкомплексных соединений:AP, AA, Ur > 4-OHAP, 4-DMAAP, 4-AAP, 4-AAAP >> ThioUr > AP-Me, AP-Me-Cl.Показано, что комплексообразование с лигандами АР-Ме и АР-Ме-Cl непроисходит, и они не входят во внутреннюю координационную сферу вследствие малойвеличины энергии протонирования.
На основании экспериментальных (РСА, РФА, ИКспектроскопия) и теоретических (квантово-химическое моделирование) данныхопределены особенности строения полученных соединений. Выделенные комплексныесоединения состоят из октаэдрических комплексных катионов и соответствующиханионов. Молекулы лиганда во всех соединениях являются монодентатными икоординируются атомом комплексообразователя через атом кислорода карбонильнойгруппы молекулы антипирина. Выявлено наличие вторичной периодичности в характереизменения ряда свойств для антипириновых производных РЗЭ, а именно: длин связей Ln –O, параметров элементарных ячеек и цитотоксичности выделенных комплексныхсоединений.Методами квантовой химии рассчитаны геометрические характеристики (длинысвязей, валентные углы) и колебательные частоты для комплексных катионовантипириновых производных РЗЭ.
Полученные данные хорошо согласуются сэкспериментальными значениями и подтверждают наличие вторичной периодичности принемонотонном изменении некоторых свойств по ряду лантаноидов, проявляя«гадолиниевый излом» и тетрад-эффект, которые определяются, главным образом,заглублением 4f-орбиталей, приводящим к лантаноидному сжатию, а также спинорбитальным взаимодействием и дополнительной стабилизацией кристаллическим полем,максимальным в начале и в конце двух подгрупп семейства лантаноидов.Результаты изучения цитотоксичности на линиях клеток NCTC clone L929(фибробласты, полученные из клеток подкожной соединительной ткани мышей С3H/An) ираковых клетках линии Hep-2 (эпидермоидная карцинома гортани человека) показали, чтов большинстве случаев комплексные соединения с антипирином состава [Ln(AP)6]Х3 (X =I–, ClO4–) при равных и высоких концентрациях ингибируют клетки обоих типов вбольшей степени, чем несвязанный антипирин.
Немонотонная зависимость выживаемостиклеток от порядкового номера лантаноида характерна для обоих рядов соединений, но дляантипириновых комплексов перхлоратов лантаноидов ингибирующее действие выраженов несколько большей степени, поскольку строение координированного лиганда впоследних приближается к планарному, что способствует более легкой интеркаляции в18молекулы ДНК с их последующим повреждением. При исследовании комплексныхсоединений РЗЭ на противоопухолевую активность in vivo на опухолях мышей, в РОНЦимени Блохина Н.Н., иодид гексакис(антипирин)гадолиния(III) продемонстрировалвыраженную противоопухолевую активность по отношению к клеткам рака толстогокишечника АКАТОЛ, рака легкого Льюис и меланому В-16.
Немонотонность измененияряда свойств соединений РЗЭ, в том числе и их биологической активности, позволит вдальнейшем тонко регулировать концентрационный диапазон их воздействия припроведении дополнительных клинических испытаний.6. Выводы1. Разработаны методики синтеза комплексных соединений иодидов и перхлоратовредкоземельных элементов с антипирином, позволяющие получить с высоким выходомкомплексные соединения заданного состава.2. На основании литературных и экспериментальных данных определена диаграммаобластей значений рН, при которых возможно получение целевых соединений, несодержащих примесей других фаз.3. Выделены и исследованы 40 соединений, в том числе, впервые синтезировано иструктурно охарактеризовано 31 координационное соединение, а для четырех из них –уточнены кристаллографические характеристики.Все выделенные соединенияохарактеризованыметодамихимического,ИК–спектроскопического,рентгеноструктурного, рентгенофазового и термического (в случае комплексныхсоединений иодидов РЗЭ) анализа.
Показано, что антипириновые производные иодидов иперхлоратов лантаноидов изоструктурны и кристаллизуются с близкими параметрамиэлементарной ячейки, а соответствующие ацетаты не склонны к образованиюкомплексных соединений с антипирином.4. На основании экспериментальных (РСА, РФА, ИК-спектроскопия) и теоретических(квантово-химическое моделирование) данных определены особенности строенияполученных соединений. Все выделенные комплексные соединения образованыоктаэдрическими комплексными катионами и соответствующими анионами. Молекулылиганда во всех соединениях являются монодентатными и координируются атомомкомплексообразователя через атом кислорода карбонильной группы молекулыантипирина.5.
Проведено сравнение оснóвных свойств, как характеристики способности ккомплексообразованию, для некоторых лигандов. На основании расчетов представлен рядлигандов по мере уменьшения их способности протонироваться и входить в составкомплексных соединений:AP, AA, Ur > 4-OHAP, 4-DMAAP, 4-AAP, 4-AAAP >> ThioUr > AP-Me, AP-Me-Cl.6. Показано наличие вторичной периодичности в характере изменения ряда свойств,при неизменном структурном типе, для антипириновых производных РЗЭ, а именно: длинсвязей Ln – O, параметров элементарных ячеек и цитотоксичности выделенныхкомплексных соединений. Выявлена зависимость цитотоксичности антипириновыхпроизводных иодидов и перхлоратов лантаноидов от порядкового номера элемента иособенностей строения комплексного соединения, в частности, от степени планарностикоординированного лиганда.19Сокращения:АА – ацетамид ; 4-AAP – 4-аминоантипирин ; 4-AAAP – 4-ацетамидоантипиринAP –антипирин; 4-DMAAP-4-диметиламиноантипирин;AP-Me – 3-метил-1-фенил-2-пиразолин-5-он;AP-Me-Cl – (4-хлорофенил)-3-метил-5-пиразолон;4-OHAP-4-гидроксиантипирин;Ur –карбамид;ThioUr – тиокарбамид.Публикации по теме диссертации.Публикации в журналах из списка ВАК:1.
Cкрябина А.Ю. Новые гидраты иодидов лантана и неодима // Вестник МИТХТ.2008. Т. 3. Специальный выпуск. С. 87-88.2. Рукк Н.С., Альбов Д.В., Скрябина А.Ю., Осипов Р.А., Аликберова Л.Ю. Синтез истроение октагидрата иодида дека(гидроксо)-23-аква-гекса(лантана(III)) иоктагидрата иодида дека(гидроксо)-23-аква-гекса(неодима(III)) // Коорд. химия.2009. Т. 35.
№1. С. 14-16.3. Рукк Н.С., Анцышкина А.С., Садиков Г.Г., Сергиенко В.С., Скрябина А.Ю.,Осипов Р.А., Аликберова Л.Ю. Синтез и строение комплексных соединенийиодидов лантана, европия и скандия с антипирином. // Ж. Неорган. Химии.2009.Т. 54. № 4. С. 1-4.4. Рукк Н.С., Альбов Д.В., Скрябина А.Ю., Кравченко В.В., Маврин Б.Н.,Замалютин В.В., Аликберова Л.Ю. Полигидраты галогенидов некоторых РЗЭ.Синтез и строение.
// Коорд. Химия. 2011. Т. 37. №9. С. 643-650.5. Рукк Н.С., Шамсиев Р.С., Кравченко В.В., Скрябина А.Ю., Замалютин В.В.Спектральноеиквантово-химическоеисследованиеантипириновыхпроизводных некоторых комплексных соединений РЗЭ. // Вестник МИТХТ.2012. Т. 7. №6. С. 69-74.6. Рукк Н.С., Осипов Р.А., Скворцова М.И., Замалютин В.В., Скрябина А.Ю.Оценка способности к протонированию некоторых органических оснований поих структурным формулам // Вестник МИТХТ. 2013.