Reakcje kompleksowania cukrowych pochodnych urydyno-5'-difosforanu-charakterystyka spektralna oraz badania aktywności biologicznej

Abstract

Celem pracy było zbadanie procesu kompleksowania cukrowych pochodnych urydyno-5’-difosforanu z biologicznie istotnymi jonami metali bloku d oraz pełna charakterystyka termodynamiczna, spektroskopowa i biologiczna wybranych form kompleksowych. Określono stałe protonacji (logβ) i stałe równowag tworzenia (logKe) dla UDP-GluA, UDP-GlcNAc i UDP-Glc metodą potencjometryczną w ściśle kontrolowanych warunkach oraz sporządzono krzywe dystrybucji form. Przeprowadzono badania układów Cu(II)/UDP-GluA, Cu(II)/UDP-GlcNAc, Co(II)/UDP-GlcNAc, Ni(II)/UDP-GlcNAc, Cu(II)/UDP-Glc, Co(II)/UDP-Glc, Ni(II)/UDP-Glc (stosunki 1:1 i 1:2), identyfikując typy kompleksów, ich trwałość oraz pH dominacji. W kolejnym etapie wykonano analizy spektroskopowe (UV-Vis, EPR, NMR, CD), ustalając skład sfery koordynacyjnej i typy chromoforów. Badania NMR prowadzono we współpracy z IChB PAN w Poznaniu. Wstępne badania biologiczne (Collegium Medicum UMK) przeprowadzono na liniach A549, T2H i SV HUC-1 po 24 i 72 h inkubacji z wybranymi związkami kompleksowymi i ligandami. Oceniono cytotoksyczność otrzymanych kompleksów względem wolnych ligandów. Uzyskane wyniki poszerzają wiedzę o właściwościach kompleksów cukrowych pochodnych urydyno-5’-difosforanu.

The aim of this study was to investigate the complexation process of sugar derivatives of uridine-5′-diphosphate with biologically relevant d-block metal ions and to characterize the resulting complexes thermodynamically, spectroscopically and biologically. Protonation constants (logβ) and equilibrium stability constants (logKe) were determined for UDP-GluA, UDP-GlcNAc, and UDP-Glc under controlled conditions. Distribution curves were plotted to assess species contributions. Potentiometric studies of Cu(II)/UDP-GluA, Cu(II)/UDP-GlcNAc, Co(II)/UDP-GlcNAc, Ni(II)/UDP-GlcNAc, Cu(II)/UDP-Glc, Co(II)/UDP-Glc, Ni(II)/UDP-Glc systems (1:1 and 1:2 ratios) were carried out, identifying the types of complexes, their stability and pH of dominance. In the next step, spectroscopic analyses (UV-Vis, EPR, NMR, CD) were performed, determining the composition of the inner coordination sphere and the types of chromophores. NMR measurements were conducted in collaboration with the Institute of Bioorganic Chemistry, PAN. Preliminary biological studies, carried out in cooperation with Collegium Medicum of NCU in Bydgoszcz, involved A549, T2H, and SV HUC-1 cell lines exposed to selected complex compounds or 24 and 72 hours. Cytotoxicity was assessed in comparison to free ligands. The results expand current knowledge on the properties of uridine-5′-diphosphate sugar derivative complexes.