Поиск перспективных люминофоров и агентов для противоопухолевой терапии в ряду смешаннолигандных комплексов редкоземельных и эндогенных металлов на основе полипиридиновых, фосфиновых лигандов и производных тетразола

В настоящее время разработано множество способов борьбы с раковыми заболеваниями. Однако до сих пор наиболее эффективным методом для лечения большинства видов опухолей остается химиотерапия. Лекарства на основе платины (цисплатин и его аналоги) по-прежнему являются наиболее эффективными в терапии раковых заболеваний, однако серьезные побочные эффекты и возникновение резистентности к терапии стимулируют поиск новых соединений, обладающих противоопухолевым действием. В последнее время вектор исследований переместился в область комплексов на основе эндогенных металлов, к числу которых относятся медь(II), цинк(II), кобальт(II) и некоторые другие. В частности, интерес к комплексам меди обусловлен тем, что медь является лимитирующим фактором в таких процессах, как рост опухоли, ангиогенез и метастазирование. Кроме того, различие в механизме действия комплексов меди и платиновых препаратов даст возможность обойти проблему возникновения резистентности к терапии.Получение координационных соединений редкоземельных элементов является широко развивающимся направлением из-за привлекательных люминесцентных свойств данных металлов. Комплексы Ln(III) демонстрируют длительные времена жизни возбужденных состояний и большие квантовые выходы, а в спектре эмиссии наблюдаются узкие полосы в видимом и инфракрасном спектральном диапазоне. Благодаря хорошим физическим параметрам, которые являются ключевыми при описании люминесценции соединений, данные комплексы являются люминесцентными материалами для органических светодиодов (OLED) и биовизуализации. Возросший интерес к использованию люминесцентных комплексов для исследования клеточных структур и внутриклеточных процессов свидетельствует об эффективности и огромном потенциале подобных соединений при биовизуализации. На сегодняшний день во флуоресцентной микроскопии для визуализации клеток в основном использовались органические флуорофоры (небольшие флуоресцентные молекулы или флуоресцентно меченные антитела), обладающие определенными ограничениями. Комплексы металлов обладают значительными преимуществами по сравнению с их органическими аналогами, включая длительное время эмиссии, устойчивость к фотообесцвечиванию и возможность легкого модифицирования лигандного окружения для нацеливания на конкретные органеллы, сигнальные пути и отдельные молекулы внутри клеток. Поэтому поиск и разработка новых люминофоров на основе редкоземельных металлов является актуальной задачей.В рамках проекта планируется осуществить синтез новых смешаннолигандных комплексов эндогенных металлов (медь(II), цинк(II), кобальт(II) и другие) и редкоземельных металлов с разными классами органических лигандов (производные тетразола, полипиридина и фенилфосфина) с целью получения цитотоксичных и люминесцентных соединений. Структура, устойчивость в растворе, а также другие физико-химические свойства полученных координационных соединений будут исследованы экспериментально с использованием методов масс-, ЯМР- и ИК-спектроскопии, рентгеноструктурного и рентгенофазового анализа. Для ряда синтезированных соединений планируется исследовать люминесцентные свойства. Кроме того, в рамках проекта будет проведено исследование цитотоксической активности комплексов на 2D и 3D клеточных культурах, изучено влияние соединений на функциональную активность P-гликопротеина, исследовано взаимодействие с основной мишенью противоопухолевых лекарств – ДНК, а также будут проведены исследования in vivo. В соответствии с полученными результатами по люминесценции и биологической активности новые комплексы лантанидов будут рассмотрены как потенциальные материалы для биовизуализации.