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

Комплексы на основе платины находят широкое применение в медицине в качестве химиопрепаратов, используемых как в монотерапии, так и в составе комбинированной терапии. Самые известные из них – цисплатин и карбоплатин – входят в стандарты лечения злокачественных новообразований в России и за рубежом и по-прежнему являются одними из наиболее эффективных в терапии некоторых раковых заболеваний, однако имеют серьезные побочные эффекты, такие как нефротоксичность, нейротоксичность, возникновение резистентности. В качестве альтернативных соединений могут быть использованы комплексы эссенциальных металлов (жизненно необходимых микроэлементов) с N-донорными лигандами, которые показали многообещающие результаты в этой области. В литературе имеется множество публикаций, посвященных поиску потенциальных противоопухолевых средств, однако препаратов, дошедших до клинических испытаний, крайне мало. Среди них стоит отметить разнолигандный комплекс меди(II) на основе производного пиридина и ацетилацетона, который находится на первой фазе клинических испытаний. Кроме того, различие в механизме действия комплексов платины и комплексов эссенциальных металлов может способствовать решению проблемы резистентности к терапии. Поиск новых координационных соединений редкоземельных металлов остается одним из наиболее перспективных и активно развивающихся направлений в современном мире благодаря уникальным люминесцентным свойствам комплексов лантанидов: спектры люминесценции содержат узкие полосы в видимой или инфракрасной области спектра электромагнитного излучения, наблюдаются высокие значения квантовых выходов и длительные времена жизни возбужденного состояния. Поскольку f-полосы поглощения редкоземельных элементов малоинтенсивны, то ярко выраженные люминесцентные свойства наблюдаются при использовании органических соединений в качестве лигандов – «антенн», что приводит к значительному усилению люминесценции лантанид-ионов. Благодаря своим физическим параметрам люминесценции эти соединения находят применение для биовизуализации и органических светодиодов (OLEDs). В рамках развития темы проекта 2020 года, с учетом полученных результатов, намечены новые точки роста для дальнейшего синтеза новых разнолигандных комплексов эссенциальных 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 на клеточную пролиферацию, а также будут исследованы возможные механизмы действия соединений-лидеров (способность комплексов повреждать основную мишень противоопухолевых лекарств на основе металлов – ДНК, возможность генерации активных форм кислорода комплексами, влияние соединений на митохондриальный мембранный потенциал), 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.