The interaction of transition metal complexes with deoxyribonucleic acid

This thesis is divided in four chapters. The aim of the work and a general introduction on the main DNA-drugs binding modes are reported in Chapter 1. In Chapter 2, the synthesis and structural characterization of CuII, NiII e ZnII complexes of N,N’-Bis-5- (triethyl ammonium methyl salicylidene)-1,2-phenylenediamine will be described. Furthermore, the results of the investigation of their interaction with native DNA will be reported and compared. In particular, it will be shown that the interaction with DNA increases the photochemical stability of the ZnII complex. Finally, the confinement effects of tetraethylene glycol monododecyl ether liquid crystals on the interaction of the CuII complex with DNA will be highlighted. The synthesis and structural characterization of CuII, ZnII and NiII complexes of two 1,2,4-oxadiazole ligands is presented in Chapter 3. Moreover, the first study of the biological activity of a copper(II) complex of 1,2,4-oxadiazole ligands is reported. In this respect, biological assays show that, despite the free ligand is not being effective, its CuII complex reduces the vitality of human hepatoblastoma and colorectal carcinoma cells in a dose- and time-dependentmanner. The results of the biological assays receive a positive feedback in the DNA binding studies performed for the same complex. Finally, in Chapter 4, the synthesis and structural characterization of a 2,7-diazapyrenium derivate and of his binuclear PtII metallacycle is reported, as well as the spectroscopic and electrophoretic study of their interaction with native DNA. Finally, in vitro essays are reported that show the cytotoxic effect of such compounds toward tumor cell lines.

La presente tesi `e suddivisa in quattro capitoli. Il Capitolo 1 `e di carattere introduttivo. Nel Capitolo 2 viene trattata la sintesi e la caratterizzazione strutturale dei complessi di CuII, NiII e ZnII con il legante N,N’-Bis-5-(trietil ammonio metil salicilidene)-1,2- fenilendiammina. Inoltre, vengono riportati e confrontati i risultati dello studio della loro interazione con DNA nativo. Viene in particolare mostrato come l’interazione con DNA aumenti la stabilit`a fotochimica del complesso di ZnII. Infine, vengono evidenziati gli effetti del confinamento in cristalli liquidi sull’interazione del complesso di CuII e DNA.Nel Capitolo 3 `e riportata la sintesi e la caratterizzazione strutturale dei complessi di CuII, ZnII e NiII con due leganti 1,2,4-ossadiazolici sostituiti. Viene inoltre riportato il primo studio sull’attivit`a biologica di un complesso di rame(II) con un legante di questo tipo. I saggi biologici mostrano che, sebbene uno dei due leganti non sia efficace, il suo complesso di rame riduce la vitalit`a di linee cellulari umane di epatoblastoma e di carcinoma colorettale. I risultati dei saggi biologici trovano riscontro negli studi di interazione con DNA dello stesso complesso. Infine, nel Capitolo 4 `e riportata la sintesi e la caratterizzazione strutturale di un legante derivato dal 2,7-diazapirenio e di un suo metallociclo binucleare di PtII oltre che lo studio, spettroscopico ed elettroforetico, della loro interazione con DNA nativo. Sono infine riportati risultati di saggi in vitro che dimostrano la citotossicit`a di tali composti nei confronti di diverse linee cellulari tumorali.