Metals in medicine - a cure for malaria?

This bachelor project was about investigating new synthetic routes for metal complexes that are potential anti-malarial agents. The testing for anti malarial activity is to be carried out after the end of this project. The focus will thus be on presenting the laboratory work that was achieved; some synthetic strategies that can be used and further developed and some that should be avoided when synthesizing these kinds of metal complexes. It is believed that four different metal complexes with potential anti-malaria activity were successfully synthesized, of which two were pure and two needs further purification. This report describes the synthesis and structures of for the ligands L’ L1, HL2 and HL3 that were used in the attempted syntheses to form the different complexes. The routes for making the complexes (1) – (5) are thought to have been successful (complex (3) was an intermediate) and the desired complexes (6) – (10) could not be synthesized.Det här kandidatarbetet gick ut på att syntetisera ett antal olika ämnen som i efterhand ska testas för att se om de kan användas i en malariamedicin. Arbetet fokuserade således på att beskriva sjukdomen malaria, olika ämnen som skulle kunna fungera som medicin och slutligen hur dessa ämnen kan tillverkas. Det innehåller dessutom beskrivningar av några tillvägagångssätt som inte fungerar vid tillverkning av de här ämnena. Malaria är en sjukdom som orsakas av en parasit (en encelligt eukaryot) som via myggstick kommer in i människan. I kroppen bryter den ner röda blodkroppar, vilket leder till symptom såsom feber och smärta, och i värsta fall kan en malariainfektion leda till döden. När malariaparasiten bryter ner hemoglobin ifrån de röda blodkroparna frisätts haem, ett järninehållande ämne som är en del av hemoglobin och som är giftigt för parasiten. Detta sker i en så kallad födovakuol, en speciell blåsa i parasiten som fungerar som dess mage. I födovakuolen klumpas haemet ihop till en ogiftig, fast form. Klorokin är en gammal malariamedicin verkar genom att tränga in i födovakuolen och hindra att järnet klumpar ihop sig, vilket leder till att parasiten dör av haemförgiftning. Tyvärr har många parasiter på senare år utvecklat en födovakuol med en cellvägg som gör att klorokinet transporteras ut så fort det kommer in, vilket gör parasiterna klorokinresistenta. Det finns idag även en annan typ av medicin, artemesinin, men parasiterna börjar utveckla resistans mot den också. Enligt Världshälsoorganisationen är ett av de största problemen med malaria att parasiterna utvecklar resistens, och det är därför viktigt att utveckla nya mediciner. Ämnena som tillverkades under kandidatarbetet påminner om klorokin men innehöll också en metall, vilket förhoppningsvis ska göra att de fungerar på parasiter med en utvecklad födovakuol. Det finns idag ett nyutvecklat ämne som heter ferrokin, vilket påminner om en klorokinmolekyl som är kopplad till en järnatom. Ferrokin kan döda malariaparasiter även om de har en utvecklat klorokinresistans, men ämnet är så pass ny att det ännu inte används som medicin eftersom det fortfarande forskas på det. Detta visar dock att en gammal icke-fungerande medicin kan fungera igen om den görs om så att den innehåller en metall. Att en medicin innehåller metall är en ganska ny idé, det finns idag endast ett fåtal mediciner som gör det. Eftersom det förmodligen finns så mycket nytt att upptäcka är det därför ett spännande område att utforska inom kemin. Under arbetet testades att sammanfoga metallerna rutenium, rodium och renium men några organiska molekyler som påminner om klorokin. Resultatet blev att totalt fyra olika molekyler som inte tidigare har gjorts tillverkades: Två som innehöll rodium och två som innehöll renium. Dessa kommer förhoppningsvis att kunna testas för att se om de biter på malariaparasiter med klorokinresistans. Inga fungerande sätt att tillverka specifika molekyler som innehöll rutenium hittades. En anledning till detta är att rutenium kunde bilda många olika föreningar på en gång då det reagerades med en organisk molekyl. Dessutom katalyserade rutenium nedbrytandet av vissa molekyler som metallen var tänkt att bilda föreningar med