Комплексные соединения редкоземельных элементов с некоторыми биологически активными лигандами (1091719), страница 17
Текст из файла (страница 17)
Длинысвязей Ln – O, величины энергии связи (BE), значения энергии Гиббса (ΔG298) для процессаобразования комплексных катионов [Ln(AP)6]3+, а также для процесса вхождения одноймолекулы лиганда во внутреннюю координационную сферу аквакатиона приведены в Таблице18 и Рисунках 47, 48 а, б. Наибольшее отклонение расчетного значения длины связи отэкспериментальной величины наблюдается для [Yb(AP)6]3+ (0.066 Å). Учитывая тот факт, чтогеометрические параметры частиц в газовой и твердой фазе могут отличаться вследствиеэффектов упаковки, наличия водородной связи, стекинг-взаимодействия и т.д. в последней,рассчитанные значения хорошо соответствуют экспериментальным данным.
Как видно изэкспериментальных и расчетных данных (Рисунки 47, 48а, 48б, Таблица 18), зависимостинекоторых физико-химических свойств исследованных соединений от порядкового номералантаноида являются немонотонными, демонстрируя так называемый «гадолиниевый излом» итетрад-эффект,которыеопределяются,главнымобразом,заглублением4f-орбиталей,приводящим к лантаноидному сжатию, а также спин-орбитальным взаимодействием идополнительной стабилизацией кристаллическим полем, максимальным в начале и в конце двухподгрупп семейства лантаноидов [247].99Таблица 17. Волновые числа максимумов основных полос поглощения (см–1) и ихотнесение для [Ln(AP)6]I3 и [Ln(AP)6](ClO4)3 (экспериментальные значения),[Ln(AP)6]3+ (рассчитанные значения).Соединениеδ(CCC) δ(CHPh) δ(CH3) ν(Ph)++++ν(Pyr)δ(LnOC) ν(LnO) ν(C-C) ν(СN)[Sc(AP)6]I3618655109312781428[Sc(AP)6](ClO4)3617656109212761429[Sc(AP)6]3+6136591095–1302–11351352[Y(AP)6]I3617655107512771427[Y(AP)6](ClO4)3617656109612761428[Y(AP)6]3+6136561095–1302–11351350[La(AP)6]I3618655109312781428[La(AP)6](ClO4)3617656109212761429[La(AP)6]3+6126511094–1300–11361348[Ce(AP)6]I3617655107512771427[Ce(AP)6](ClO4)3617656109612761428[Ce(AP)6]3+6126521093–1300–11351347[Pr(AP)6]I3617655109212781427[Pr(AP)6](ClO4)3617658109212771429[Pr(AP)6]3+6126521094–1300–11361348[Nd(AP)6]I361765710911278141914191418141914181427ν(CC)+δ(CH3)1459,14951458,14971456,14811459,14881459,1495ν(CO) ν(CO)++ν(Ph) ν(CC)15721609158116071584,158915741604158316071456,1586,148015901459,14951458,14971455,14801459,14881459,14951609158116071585,1589160415831607148015891459,1497161315741585,1495161815721456,1458,1609160915751608158316081455,1584,148015881455,1576160816031001495[Nd(AP)6](ClO4)361765810921277[Nd(AP)6]3+612652[Sm(AP)6]I3617[Sm(AP)6](ClO4)314291093–1301–11361349658109012741415617659109212771429[Sm(AP)6]3+6136501094–1301–11361348[Eu(AP)6]I3617658108712751415[Eu(AP)6](ClO4)3617660109212771429[Eu(AP)6]3+6126471092–1301–11341345[Gd(AP)6]I3616659109212761426[Gd(AP)6](ClO4)3617660109412771429[Gd(AP)6]3+6136541094–1302–11361350[Tb(AP)6]I3617660109312791428[Tb(AP)6](ClO4)3617661109312771429[Tb(AP)6]3+6126541094–1302–11371351[Dy(AP)6]I3616661107512781427[Dy(AP)6](ClO4)3617661109112761429[Dy(AP)6]3+6136541094–1302–11361351[Ho(AP)6]I36176611089127514181418141614181419141814161459,149715831455,1584,148115891459,14941459,14971456,14801459,14921462,14961605158416091583,1588160415851609148015881459,14981609158516101585,1481158914961459,14971609158516101585,1481158914921459,1497161315851455,1459,161215831455,1459,160615891584,1495160715811454,1457,1608161315821608158516101456,1585,148115891459,1583161316081011492[Ho(AP)6](ClO4)361766110921276[Ho(AP)6]3+612654[Er(AP)6]I3617[Er(AP)6](ClO4)314291095–1302–11361351661107712741428616661109212741429[Er(AP)6]3+6136541095–1302–11361351[Tm(AP)6]I3617662107512741416[Tm(AP)6](ClO4)3618663109312741429[Tm(AP)6]3+6136521094–1302–11361350[Yb(AP)6]I3616662109312771416[Yb(AP)6](ClO4)3621693109112441430[Yb(AP)6]3+6126511091–1301–11351348[Lu(AP)6]I3617653109312761428[Lu(AP)6](ClO4)3617664109312751429[Lu(AP)6]3+6136561095–1301–11371353141814181418141614191459,149615851455,1585,148115891459,14881459,14971608158616111585,1481158914941459,14971605158716131585,1481158914881457,14991607158316091585,1480158914951460,1498161715831607158816141456,1585,14811590*Pyr пиразолоновый цикл, νClO4- ~ 1090 см–1161315831455,1461,161215831455,1457,161115841456,1459,16091617102Таблица 18.
Длины связей Ln–O, энергии связей (BE), ΔG298 для реакцийLn3+ + 6APИонМультиплетность(2S+1)[Ln(AP)6]3+ и ([Ln(H2O)9]3+ + APR (Ln–O), ÅВыч.PBE/L11Эксп.BE(Ln–AP)[Ln(H2O)8(AP)(H2O)]3+).ΔG298ΔG298б(Ln3+ + 6AP([Ln(H2O)9]3+ + AP ==[Ln(H2O)8(AP)(H2O)]3+)[Ln(AP)6]3+)ккалмольSc3+12.0932.061[165]57.3-818.7Y3+12.2372.190[164]57.1-714.4La3+12.4022.358[165]53.1a12.446aCe3+22.367Pr3+3Nd3+-638.0––-76.450.5-603.02.32952.4-666.0-89.32.3482.31751.9-675.7-91.342.3342.30452.9-697.1-92.7Pm3+Sm3+562.3232.31753.452.8-691.9-700.0-95.6-98.5Eu3+72.330–2.2732.267[165]48.9-707.1-104.3Gd3+82.2802.24355.2-702.1-93.2Tb3+72.2642.22455.5-717.6-94.5Dy3+62.2532.21254.9-719.9-96.7Ho3+52.2432.20755.8-743.5-97.5Er3+42.2322.19655.9-734.4-99.8Tm3+32.2272.17654.5-742.4-103.8Yb3+22.2322.16652.4-749.8-103.8Lu3+12.1982.15959.1-741.4-102.3aрассчитано методом PBE/SBK.брасчет произведен для [Ln(H2O)9]3+ (Ln = La-Ho) и [Ln(H2O)8]3+ (Ln = Er-Lu) [22].10312Рисунок 47.
Зависимость длин связей Ln – O для [Ln(AP)6]I3 (1 - расчетные значения, 2 данные рентгеноструктурного анализа) по ряду лантаноидов [210].12Рисунок 48а. Зависимость энергии связи Ln–O (BE) (1) и энергии Гиббса (ΔG298)образования [Ln(AP)6]3+ из Ln3+ и 6 молекул лиганда (2) по ряду лантаноидов [210].104Рисунок 48б. Зависимость ΔG298 для реакции ([Ln(H2O)9]3+ + APпо ряду лантаноидов.[Ln(H2O)8(AP)(H2O)]3+1054.7. Результаты исследования цитотоксичности соединенийРезультаты исследования цитотоксичности соединений составов LnI3 · nH2O, [Ln(AP)6]I3,Ln(ClO4)3 · nH2O, [Ln(AP)6](ClO4)3, Ln(CH3COO)3 · nH2O представлены на Рисунках 49-58.
Вовсех случаях наблюдается зависимость выживаемости клеток от концентрации исследуемогосоединения (Рисунки 51-58). При одной и той же концентрации (0.001 моль/л) цитотоксичностьисходных иодидов оказалось несколько выше в сравнении с цитотоксичностью антипириновыхпроизводных иодидов лантаноидов (Рисунки 51, 52), за исключением соединений гадолиния итербия, активность которых изменяется мало при изменении состава соединений. Похожаякартина наблюдается и для перхлоратов лантаноидов и их комплексных производных сантипирином (Рисунки 53, 54), а также для ацетатов лантаноидов и их смесей с антипирином(Рисунки 55, 56).
Для всех рядов соединений выявлена обусловленная наличием вторичнойпериодичности немонотонная зависимость выживаемости клеток от порядкового номералантаноида. Это подтверждается также сопоставлением цитотоксичности для двух типов клетокна примере комплексных соединений иодидов лантаноидов с антипирином (Рисунок 57).На Рисунке 58 приведены концентрационные зависимости цитотоксичности для[Nd(AP)6][BPh4]3 и, для сравнения, для тетрафенилбората натрия.
Различие в цитотоксичностиуказанных соединений в наибольшей степени проявляется при концентрации, равной 1.10–3моль/л. При концентрациях, равных 10-5 моль/л и 10-6-10-7 моль/л, все соединения лантаноидовне оказывают цитотоксического влияния на культуру клеток.РезультатыизученияцитотоксичностиналинияхклетокNCTCcloneL929(фибробласты, полученные из клеток подкожной соединительной ткани мышей С3H/An) ираковых клетках линии Hep-2 (эпидермоидная карцинома гортани человека) показали, что вбольшинстве случаев комплексные соединения с антипирином состава [Ln(AP)6]Х3 (X = I–,ClO4–) при равных и высоких концентрациях ингибируют клетки обоих типов в большейстепени, чем несвязанный антипирин (АР: 81.3+/- 4.8%, с = 5.3 10–4 моль/л; 95.6+/- 9.6%,99.6+/-9.7% при разбавлении в 10 и 100 раз, соответственно).
Немонотонная зависимостьвыживаемости клеток от порядкового номера лантаноида характерна для обоих рядовсоединений, причем для антипириновых комплексов перхлоратов лантаноидов ингибирующеедействие выражено в несколько большей степени. Немонотонная зависимость цитотоксичностикомплексов обусловлена наличием «гадолиниевого излома» и вторичной периодичности.
Онапроявляется также в немонотонной зависимости торзионного угла α (Рисунок 59) отпорядкового номера лантаноида Z (Рисунок 60): чем ближе угол к 180 о, тем ближе строениелиганда приближается к планарному, тем ниже клеточная выживаемость, за счет, по-видимому,более легкого интеркалирования в молекулы ДНК с последующим их повреждением [179]. С106другойстороны,электростатическикатионылантаноидов,взаимодействуютсимеющиеполианионнойвысокийположительныйфосфатнойгруппировкойзаряд,ДНК.Указанные эффекты, с учетом антиокислительной активности антипирина [157-159] могутусиливать друг друга, проявляя синергетическое действие. Немонотонность изменения рядасвойств соединений РЗЭ, в том числе их биологической активности, позволит тонкорегулировать концентрационный диапазон их воздействия при проведении клиническихиспытаний.Что касается тетрафенилборатного комплекса неодима с антипирином, его относительновысокая цитотоксичность, по сравнению с его перхлоратным и иодидным комплексом, повидимому обусловлена как электростатическим взаимодействием [179], так и стерическимизатруднениями, с учетом размеров анионов, аппроксимируемых сферами, диаметры которыхуменьшаются в следующем ряду: RBPh4– (5.5 Å, сфера, радиус которой равен расстоянию отатома бора до находящегося в пара-положении атома водорода фенильного цикла) > R ClO4–(2.45Å) > R I–(2.16 Å) [250, 251].
Таким образом, активность комплексов можно регулировать,варьируя комплексообразователь, лиганды, а также тип анионов.В Таблице П20 приведены результаты тестирования на цитотоксическую активностьсоединений [Ln(AP)6]X3 (Ln = La, Gd, Lu, X = I–, ClO4–) в сравнении с антипирином, которыйвходит в состав этих координационных соединений в качестве лиганда, по отношению кклеткам опухолей человека 60 линий. Данные Таблицы П20 свидетельствуют о тенденциипроявления цитотоксической активности для [Ln(AP)6]I3 (Ln = La, Gd) по отношению к клеткамрака центральной нервной системы (ЦНС) SNB-75 (в Таблице П20 выделено 69.12 и 64.94выживаемости клеток) и по отношению к клеткам рака почки UO-31–79.23 и 71.28%выживаемости, соответственно (Рисунки П103-П108). Таким образом, указанные соединенияможно квалифицировать как перспективные для проведения дополнительных исследований.107Рисунок 49.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
