Estudo de complexos derivados de n6-arenorutênio(II) : síntese, caracterização e avaliação da atividade biológica

Orientador: Prof. Dr. Herbert WinnischoferCoorientadora: Prof.a Dr.a Sheila Maria Brochado WinnischoferColaborador: Dr. Attilio Di Pietro (IBCP-França)Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Exatas, Programa de Pós-Graduação em Química. Defesa : Curitiba, 19/01/2018Inclui referências: p.160-170Resumo: RESUMO Os complexos organometálicos de ?6-arenorutênio(II) oferecem propriedades químicas que podem ser moduladas para melhorar sua aplicação como potenciais agentes antitumorais. Uma série de compostos anfifílicos de ?6-arenerutênio(II) contendo ligantes fenilazo (grupo I: compostos 1a, 1b, 2a e 2b) e ligantes feniloxadiazo (grupo II: compostos 3a, 3b, 4a e 4b) foram sintetizados, caracterizados e seu potencial efeito citotóxico foi avaliado em células de glioblastoma humano (linhagens U251, U87MG e T98G). O forte caráter ?-aceitador dos ligantes azo/oxadiazo e a retroligação ? ao centro metálico de Ru(II) levam a reação de substituição e saída do ligante benzeno, numa cinética de primeira ordem, mas essa reação não influencia na citotoxicidade dos compostos e nem a explica. Os complexos ?6-arenorutênio(II) do derivado azo (grupo I) exibiram citotoxicidade mais elevada em todas as linhagens celulares avaliadas, enquanto a maioria dos complexos derivados de oxadiazol (grupo II) foram pouco citotóxicos, exceto o composto 4a. Os complexos catiônicos 2a, 2b e 4a foram os mais citotóxicos. Todos os compostos que apresentaram elevada citotoxicidade foram capazes de promover alteração na progressão do ciclo celular de células T98G (com redução significativa na porcentagem de células na fase G0 / G1 e aumento da porcentagem de células na fase G2 / M), concomitante ao aumento da porcentagem de células com DNA fragmentado, sugerindo indução de morte celular por apoptose. Os compostos de ?6-arenorutênio(II) também foram avaliados quanto a sua capacidade de serem efluxados das células por transportadores ABC, especificamente P-gp, MRP1 e ABCG2. Os compostos 2b e 4a foram substratos para a proteína P-gp, com índice de resistência de 8,6 e 1,9, respectivamente. O composto 2b também foi um substrato para proteínas ABCG2 e MRP1, com menor índice de resistência (1.8 e 1.6, respectivamente). Ainda, foi verificado que o composto 2b interage com glutationa, o que poderia explicar seu efluxo por MRP1 e seu efeito citotóxico, uma vez que essa interação diminui a concentração intracelular de glutationa, podendo melhorar o resultado clínico. O composto 1b apresentou menor valor de IG50 = 31.04 ?mol?L-1 para a linhagem celular T98G, que apresentou ser a mais resistente das linhagens aos compostos estudados. Nossos resultados mostram que os complexos anfifílicos de ?6-arenorutênio(II) são compostos com ação citotóxica para glioblastomas, destacando os compostos 2b e 1b; o primeiro foi citotóxico para as três linhagens celulares testadas, embora seja transportado pelos três principais transportadores ABC, enquanto o segundo apresentou ser mais citotóxico para a linhagem T98G em comparação com seu efeito nas linhagens U87MG e U251. Palavras-chave: ?6-arenorutênio(II), estabilidade, solvólise, agentes antitumorais, glioblastoma, transportadores ABC.Abstract: The organometallic ?6-areneruthenium(II) complexes provide chemical properties that can be modulated to improve their application as potential antitumor agents. A series of amphiphilic ?6-areneruthenium(II) compounds containing phenylazo ligands (group I: compounds 1a, 1b, 2a and 2b) and phenyloxadiazole ligands (group II: compounds 3a, 3b, 4a and 4b) were synthesized, characterized and the cytotoxicity evaluated in human glioblastoma cell lines (U251, U87MG and T98G). The strong ?-acceptor character of the azo / oxadiazole ligands and the ?-back-bonding with Ru(II) center lead to a substitution reaction of the benzene ligand in a first order kinetics. This substitution reaction does not influence the biological activity of the compounds and does not explain their cytotoxicity. The azo derivative ?6-areneruthenium(II) complexes (group I) exhibited higher cytotoxicity on all cell lines evaluated, whereas the majority of oxadiazole-derived complexes (group II) are less-cytotoxic, except compound 4a. The cationic complexes 2a, 2b and 4a were the most cytotoxic. All cytotoxic compounds were able to promote alterations in the cell cycle progression of the T98G cells (with reduction in the percentage of cells into G0 / G1 phase and increase in the percentage of cells into G2 / M phase), with concomitant increase in the percentage of cells exhibiting DNA fragmentation, suggesting induction of cell death by apoptosis. The ?6-areneruthenium(II) compounds were also investigated for their ability to be effluxed by ABC transporters, specifically P-gp, MRP1 and ABCG2. Compounds 2b and 4a were substrates for the P-gp protein, with resistance indexes of 8.6 and 1.9, respectively. Compound 2b was also a substrate for ABCG2 and MRP1 proteins, with lower resistance indexes (1.8 and 1.6, respectively). Furthermore, it was verified that compound 2b interacts with glutathione, which could explain its efflux by MRP1 and its cytotoxic effect, since this interaction decreases the intracellular amount of glutathione and may improve clinical results. Compound 1b presented the lowest IG50 = 31.04 ?mol?L-1 for the T98G cell line which is the most resistant glioblastoma cell line studied. Our results show that the amphiphilic complexes of ?6-areneruthenium(II) are promising cytotoxic compounds for glioblastomas, especially compounds 2b and 1b; The compound 2b was cytotoxic to three cell lines tested, although it was transported by three main ABC transporters, whilst the compound 1b was the most cytotoxic to the T98G cell line in comparison to its effect in the U87MG and U251 cell lines. Keywords: ?6-areneruthenium(II), stability, solvolysis, antitumor agents, glioblastoma, ABC transporters