بررسی برهم کنش کمپلکس های ضد تومور پالادیوم و پلاتین دارای اتیل دی تیوکربامات با سرم آلبومین انسانی

نوع مقاله: علمی-پژوهشی

نویسندگان

1 پژوهشکده توسعه فرایندهای شیمیایی، پژوهشگاه شیمی و مهندسی شیمی ایران، تهران، ایران

2 گروه شیمی، دانشکده علوم، دانشگاه سیستان و بلوچستان، زاهدان، ایران

3 پژوهشکده فناوری نانو و مواد پیشرفته، پژوهشگاه مواد و انرژی، کرج، ایران

چکیده

در این پرژوهش، دو کمپلکس پلاتین و پالادیوم از مشتق اتیل دی تیوکربامات با فرمول کلی [Pt(bpy)(Et-dtc)]NO3 و [Pd(bpy)(Et-dtc)]NO3 (Et-dtc= اتیل دی تیوکربامات و  bpy= 2و'2– بی پیریدین) با ویژگی ­های ضد سرطانی علیه سلول­ های سرطان خون انسانی K562 در نظر گرفته شدند. این ترکیب ­ها مقدارهای Cc50 کم­تر از سیس پلاتین داشته
و به ترتیب برای ترکیب ­های پالادیوم و پلاتین 55 و 89 میکرومولار می باشند. برهم­کنش این ترکیب ­ها با سرم آلبومین انسانی (HSA) در محیط تریس بافر حاوی 10 میلی مولار سدیم کلرید با 4/7pH= در دو دمای 27 و 37
درجه سلسیوس به کمک روش ­های گوناگون طیف سنجی مطالعه شد. نتیجه­ های به دست آمده از مطالعه­ های غیرطبیعی کردن پروتئین در حضور کمپلکس ­ها نشان دهنده این است که کمپلکس پالادیوم احتمال دارد ساختار پروتئین را به­ هم ریخته و باعث عوارض جانبی شود درحالی که کمپلکس پلاتین این­ گونه نیست. نتیجه­ های تیتر کردن هم ­دما نشان داد با افزایش غلظت کمپلکس، پایداری پروتئین کاهش یافته و فرایند غیرطبیعی شدن سرم آلبومین در حضور این کمپلک س­ها گرمازا می­باشد و اتصال کمپلکس کاتیونی و پروتئین را می­ توان از نوع برهم­کنش ­های الکتروستاتیک در نظر گرفت. این کمپلک س­ها به ­ویژه ترکیب پلاتین می ­توانند پروتئین را در غلظت ­های میکرومولار غیرطبیعی کنند. روند تغییرها شدت فلوئورسانس HSA در حضور غلظت ­های متفاوت از هر یک از کمپلکس ­های فلزی پالادیوم و پلاتین نشان داد که این کمپلکس ­ها می­ توانند شدت نشر فلوئورسانس کاهش دهند و به پروتئین متصل می­ شوند
و خاموشی استاتیک رخ می­دهد. تغییر ساختار پروتئین با افزایش غلظت­های متفاوتی از کمپلکس­های پلاتین و پالادیوم با طیف­گیری CD بررسی شد و مشخص شد درصد مارپیچ آلفا و صفحه­های بتا در ساختار دوم به ترتیب
3 و 5 درصد کاهش می­یابد که بیانگر این است که ساختمان غالب HSA در سامانه، مارپیچ آلفا می­باشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1] Yang N., Sheridan A.M., “Reference Module in Biomedical Sciences Encyclopedia of Toxicology”, 4th ed., USA, Elsevier, 753–758 (2013).

[2] منصوری ترشیزی، حسن؛ جهانگیری، سمیرا؛ بابایی زاچ، ملیحه؛ خدابخشی کنگان، زهرا؛ نزشتی، فریده؛ حیدری مجد، مصطفی؛ تهیه، شناسایی، ویژگی‌های ضدتومور، برهم‏کنش با DNA و تأثیر بار الکتریکی موجود روی نسبت‏های مولی گوناگون کمپلکس‏های Pd(II):Zn(II) در "ترکیب درمانی" آن‏ها، نشریه شیمی و مهندسی شیمی ایران، (2)36: 55 تا 69 (1396).

[3] Imran A., Waseem A.W., Kishwar S., Ashanul H., Platinum Compounds: A Hope for Future Cancer Chemotherapy, Anti-Cancer Agents Med. Chem., 13: 296-306 (2013).

[4] Kelland L., The Resurgence of Platinum-Based Cancer Chemotherapy, J. Appl. Biomed., 7: 573-584 (2007).

[5] Abramkin S.A., Berger W., Jungwirth U., Jakupec M.A., Valiahdi S.M., Hartinger C.G., Dworak C., Nazarov A.A., Habala L., Meelich K., Galanski M., Keppler B.K., {(1R,2R,4R)-4-Methyl-1,2-cyclohexanediamine} oxalatoplatinum(II): A Novel Enantiomerically Pure Oxaliplatin Derivative Showing Improved Anticancer Activity in Vivo, J. Med. Chem. 53: 7356–7364 (2010).

[6] Trudu F., Amato F., Vaňhara P., Pivetta T., Peña-Méndez E.M., Havel J., Coordination compounds in cancer: Past, Present and  Perspectives, J. Appl. Biomed., 13: 79-103 (2015).

[7]   Knuutila S., Aalto Y., Autio K., Björkqvist A.M., El-Rifai W., Hemmer S., Huhta T., Kettunen E., Kiuru-Kuhlefelt S., Larramendy M.L., Lushnikova T., Monni O., Pere H., Tapper J., Tarkkanen M., Varis A., Wasenius V.M., Wolf M., Zhu Y., DNA Copy Number Losses in Human Neoplasms, American Journal of Pathology, 155: 683-694 (1999).

[8] Jain N., Paul A.K., Srivastava T.S., Synthesis, Characterization, Cytotoxicity and DNA Binding Studies of Diamminediethyldithiocarbamato-Platinum(II) Nitrate, J. Inorg. Biochem., 45(2): 123-127 (1992).

[9] Eslami Moghadam, M., Saidifar, M., Divsalar, A., Mansouri-Torshizi, H., Saboury, A. A., Farhangian, H., & Ghadamgahi, M. Rich Spectroscopic and Molecular Dynamic Studies on the Interaction of Cytotoxic Pt (II) and Pd (II) Complexes of Glycine Derivatives with Calf Thymus DNA, Journal of Biomolecular Structure and Dynamics, 34(1): 206-222 (2016).

[10] MansouriTorshizi H., IslamiMoghaddam M., Saboury A.A., A Microcalorimetry and Spectroscopy Study on the Interaction of Bovine Serum Albumin with 2,2›-bipyridine octylglycinato Palladium (II) Nitrate, Acta Bioch. Bioph. Sin. (ABBS), 35(10): 886-890 (2003).

[11] Eslami Moghadam M., Divsalar A., Abolhosseini Shahrnoy A., Saboury, A.A. Synthesis, Cytotoxicity Assessment, and Interaction and Docking of Novel Palladium(II) Complexes of Imidazole Derivatives with Human Serum Albumin, J. Biomol. Struct. Dyn., 34(8): 1751–1762 (2016).

[12] Holford J., Beale P.J., Boxall F.E., Mechanism of Drug Resistance to the Platinum Complex ZD0473 in Ovarian Cell Line, Eur. J. Cancer, 36(15): 1984-1990 (2000).

[13] Kantoury M., Eslami Moghadam M., Tarlani A.A., Divsalar A., Structure Effect of Some New Anticancer Pt (II) Complexes of Amino Acid Derivatives with Small Branched or Linear Hydrocarbon Chains on Their DNA Interaction, Chemical Biology & Drug Design, 88(1): 76-87 (2016).

[14] Islami-Moghaddam M., Mansouri-Torshizi H., Divsalar A., Saboury A.A., Synthesis, Characterization, Cytotoxic and DNA Binding Studies of Diimine Platinum(II) and Palladium(II) Complexes of Short Hydrocarbon Chain Ethyldithiocarbamate Ligand, J. Iran. Chem. Soc., 6(3): 552-569 (2009).

[15] Saeidifar M., Mansouri-Torshizi H., Palizdar Y., Eslami-Moghaddam M., Divsalar A., Saboury A.A., Synthesis, Characterization, Cytotoxicity and DNA Binding Studies of a Novel Anionic Organopalladium (II) Complex, Acta Chimica Slovenica, 61(1): 126-36 (2014).

[16] Mansouri-Torshizi H., I-Moghaddam M., Divsalar A., Saboury A.A., 2,2 -Bipyridinebutyldithiocarbamatoplatinum(II) and Palladium(II) Complexes: Synthesis,  Characterization, Cytotoxicity, and Rich DNA-Binding Studies, Bioorg. Med. Chem., 16: 9616-9625 (2008).

[17] Mansouri-Torshizi H., Divsalar A., Eslami-Moghadam M., Saboury A.A., DNA-Binding Studies of Some Potential Antitumor 2,2'–bipyridine Pt(II)/Pd(II) Complexes of Piperidinedithiocarbamate. Their Synthesis, Spectroscopy and Cytotoxicity, Acta Chim. Slov. 58: 811–822 (2011).

[18] Ajloo D., Eslami Moghadam M., Ghadimi K., Ghadamgahi  M., Saboury A.A., Divsalar A., Sheikh Mohammadi M., Yousefi K., Synthesis, Characterization, Spectroscopy, Cytotoxic Activity and Molecular Dynamic Study on the Interaction of Three Palladium Complexes of Pphenanthroline and Glycine Derivatives with Calf Thymus DNA, Inorg. Chim. Acta, 430: 144-160 (2015).

[19] Wakasa M., Takamori Y., Takayanagi T., Orihara M., Kugita T., Re-Examination of the Photochemical Reaction of Octaisopropylcyclotetragermane, J. Organomet. Chem., 692(14): 2855–2860 (2007).

[20] اسمعیل­زایی، زهره؛ صبوری، علی اکبر؛ منصوری­ترشیزی، حسن؛ سعیدی­فر، مریم؛ دیوسالار، عادله؛ مطالعه برهمکنش کمپلکس های نیکل، (II) دارای لیگاندهای آروماتیک مسطح با DNA غده تیموس، نشریه شیمی و مهندسی شیمی ایران، (2)32: 1 تا 13 (1392).

[20] Esmaeilzaei Z., Saboury A.A., Mansouri Torshizi H., Saeidifar M., Divsalar A., Studies of the Interaction of Ni (II) Complexes Bearing Planar Aromatic Ligands with Calf Thymus DNA, Nashrieh Shimi va Mohandesi Shimi Iran, 32(2): 1 (2013).

[21] Shahraki S., Mansouri-Torshizi H., Heydari A., Ghahghaei A., Divsalar A., Saboury A., Zareian S., Platinum (II) and Palladium (II) Complexes with 1, 10-Phenanthroline and Pyrrolidinedithiocarbamato Ligands: Synthesis, DNA-Binding and Anti-Tumor Activity in Leukemia K562 Cell Lines, Iranian Journal of Science and Technology, 39(A2): 187 (2015).

[22] Mandal P., Bardhan M., Ganguly T., A Detailed Spectroscopic Study on the Interaction of Rhodamine 6G with Human Hemoglobin, J. Photochem. Photobiol. B Biol., 99(2): 78–86 (2010).

[23] Divsalar A., Khodabakhshian S., Probing the Binding Site of a New Synthesized Anti-Cancer Compound to HSA via Competitive Ligand Binding Method, J. Mol. Liq., 206: 82–88 (2015).

[24] Dockal M., Cater D.C., Rüker F., The Three Recombinant Domains of Human Serum Albumin, Structural Characterization and Ligand Binding Properties, J. Biol. Chem., 274(41): 29303–29310 (1999).

[25] Topala T., Bodoki A., Oprean L., Oprean R., Experimental Techniques Employed in the Study of Metal Complexes-DNA Interactions, Farmacia, 62(6): 1049–1061 (2014).