Двуядерные и моноядерные полипиридиловые комплексы металла(II) против лекарственного средства

Новости

ДомДом / Новости / Двуядерные и моноядерные полипиридиловые комплексы металла(II) против лекарственного средства

Feb 07, 2024

Двуядерные и моноядерные полипиридиловые комплексы металла(II) против лекарственного средства

Malaria Journal, том 21, номер статьи: 386 (2022) Цитировать эту статью 1423 Доступов 2 Подробности Altmetric Metrics Малярия остается одним из самых вирулентных и смертоносных паразитарных заболеваний в мире.

Журнал «Малярия», том 21, номер статьи: 386 (2022 г.) Цитировать эту статью

1423 Доступа

2 Альтметрика

Подробности о метриках

Малярия остается одним из самых вирулентных и смертоносных паразитарных заболеваний в мире, особенно в Африке и Юго-Восточной Азии. Вызывает тревогу широкое распространение устойчивых к артемизинину штаммов Plasmodium falciparum в субрегионе Большого Меконга. Это препятствует развитию национальной экономики, а также является серьезным препятствием на пути эффективного контроля и ликвидации малярии во всем мире. Очевидно, что срочно необходим эффективный противомалярийный препарат.

Двуядерные и моноядерные комплексы меди(II) и цинка(II) были синтезированы в этанольном растворе и охарактеризованы различными физическими измерениями (FTIR, CHN-элементный анализ, растворимость, ESI-MS, УФ-видимый, проводимость и магнитный момент, ЯМР). . Определена рентгенокристаллическая структура комплекса димеди(II). Гемолитическую активность этих металлокомплексов in vitro оценивали спектроскопически на крови B+, тогда как противомалярийную эффективность определяли in vitro на стадии крови на лекарственно-чувствительном Plasmodium falciparum 3D7 (Pf3D7) и устойчивом к артемизинину Plasmodium falciparum IPC5202 (Pf5202) с флуоресцентным красителем. . Механизм действия металлокомплексов был проведен для определения образования активных форм кислорода с использованием красителей PNDA и DCFH-DA, деполяризации JC-1 мембранного потенциала митохондрий, ингибирования малярийных 20S протеасом лизатом паразита и морфологических исследований с использованием красителей Гимзы и Хехста.

Комплексы меди(II) продемонстрировали противомалярийную активность против Pf3D7 и Pf5202 в субмикромолярном и микромолярном диапазоне. Комплексы цинка(II) были эффективны против Pf3D7 с отличным терапевтическим индексом, но обнаруживали полную устойчивость к Pf5202. Среди четырех, биядерный комплекс меди(II) был наиболее эффективным против обоих штаммов. Комплексы цинка(II) не вызывают гемолиза эритроцитов, тогда как комплексы меди(II) индуцируют усиление гемолиза с увеличением концентрации. Дальнейшие механистические исследования обоих комплексов меди(II) на штаммах Pf3D7 и Pf5202 показали индукцию АФК, ингибирование 20S малярийных протеасом, потерю потенциала митохондриальной мембраны и морфологические признаки, указывающие на апоптоз.

Двуядерный [Cu(phen)-4,4'-bipy-Cu(phen)](NO3)4 обладает высокой активностью и может преодолеть общую лекарственную устойчивость Pf5202 к хлорохину и артемизинину. Остальные три комплекса меди(II) и цинка(II) были эффективны только в отношении чувствительного к лекарству Pf3D7, причем последний не вызывал гемолиза эритроцитов. Их способ действия включает в себя несколько целей.

ВОЗ сообщила о 241 миллионе случаев малярии во всем мире в 85 эндемичных странах, при этом предполагаемая смертность от малярии в 2020 году составила 627 000 человек [1]. Ситуация усугубляется распространением лекарственной устойчивости даже к комбинированной терапии на основе артемизинина (АКТ), а также самостоятельным появлением мутаций kelch13, являющихся причиной артемизининрезистентности [2]. В связи с растущим нокдауном большего количества участников в коктейле лекарств ACT в результате лекарственной устойчивости существует острая необходимость в открытии новых противомалярийных препаратов.

Разработка металлокомплексов является привлекательной альтернативной разработкой лекарств из-за уникальных структурных и физико-химических возможностей, которые не могут быть достигнуты органическими молекулами, и эти металлокомплексы против малярии предлагают потенциальное решение проблемы лекарственной устойчивости [3,4,5,6,7] . Среди четырех разнолигандных катионных комплексов (N-бензоил-N',N'-ди(2-гидроксиэтил)тиомуреато)(4,4'-ди-трет-бутил-2,2'-бипиридил)платина(II) хлорид был сильно активен против как чувствительных к хлорохину, так и устойчивых к хлорохину штаммов малярии [8]. Из списка различных металл-хлорохиновых комплексов три из шести протестированных показали большую противомалярийную активность в отношении устойчивого к хлорохину штамма малярии [9]. В другом исследовании эффективность одного из протестированных комплексов меди(II) была в 32 раза выше, чем у хлорохина, и в 260 раз выше, чем у другого антипротозойного препарата, толтразурила, что позволяет предположить, что комплексы меди являются хорошими кандидатами [3]. Для сравнения, ведущее соединение [(η5-C5R5)Ru(PPh3)(phen)][PF6] было лишь менее чем в 2 раза более эффективным, чем хлорохин, в Pf3D7, чувствительном к хлорохину/артемизинину штамме Plasmodium falciparum, но оно было не так эффективен, как хлорохин или дигидроартемизинин, против устойчивого к артемизинину штамма Pf5202 [7].

 100 μM). The phen ligand has an IC50 value of 4.27 μM towards Pf3D7, showing it to be a bioactive ligand while the 4,4′-bipy is not. In all the metal(II) complexes, metal(II) chelation by phen causes mainly slight enhancement of their antimalarial property except (3) where there is about 5 × enhancement. The copper(II) nitrate was moderately active towards both the Pf3D7 (IC50, ~ 46 μM) and the drug resistant Pf5202 (IC50, ~ 49 μM) malaria strains while the zinc(II) nitrate was not active towards both strains. As expected, the copper(II) complexes (1) and (3) are more cytotoxic towards the drug-sensitive strain Pf3D7 than the corresponding zinc(II) analogues (2) and (4). This could be easily understood from the established characteristic of copper(II) complexes having the ability to induce ROS stress, inhibit growth and initiate cell death [51, 52]. However, as can be seen later, the above zinc(II) complexes do not cause any haemolysis of the RBC at high concentration but are about equally effective against the drug-sensitive malaria strain Pf3D7./p> 100 μM). From the above analysis, it seems that (3) is highly promising and has good potential against drug-resistant malaria when we see that both clinical drugs, chloroquine and artemisinin, encountered a massive drop in efficacy of more than 3000 × and the Pf5202 was totally resistant towards these two drugs. In comparison, another highly promising chemotype, a “half-sandwich” cyclopentadienylruthenium(II) lead compound Ru2, exhibited fast parasiticidal activity against both ring and trophozoite stages of a synchronized Pf3D7 strain and was highly potent against Pf5202 resistant strain (IC50, 0.068 μM) [7]. Surprisingly, the most potent Fe(III)-multidentate ligand complex was more potent towards different resistant malaria strains (IC50, 30–50 μM) than towards chloroquine-sensitive strain Pf3D7 (IC50, 90 μM) [53]. In our case, the copper(II) complex (3) was the reverse, i.e. more potent towards the sensitive strain Pf3D7 than Pf5202./p> 25 µM/p>