Исследование комплексов меди(II) с β-аланином: синтез, рентгеноструктура, цитотоксическая активность и расчёты DFT

Studies on copper(II) complexes with β-alanine: Synthesis, X-ray crystal structure, cytotoxic activity, and DFT calculations
Н.С. Рукк, Nikita S. Kabernik, Р. С. Шамсиев, Taisiya V. Ivanova, Г. А. Бузанов, Л.Г. Кузьмина, Galina A. Davydova, Vladimir A. Lazarenko, Svetlana K. Belus, A. A. Vasilieva, Evgeniya I. Kozhukhova
2025-07-19

расчеты DFTрентгеновская кристаллическая структуракомплексы меди(II)цитотоксичность (MTT тест)β-аланин (β-Ala)
В работе исследовано взаимодействие меди(II) хлорида, бромида и нитрата с β-аланином (β-Ala, 3-аминопропановая кислота, NH2(CH2)2COOH). Были синтезированы комплексы [Cu2(μ2-β-Ala)4×2]X2·nH2O, X = Cl (n = 1) (1), Br (n = 2) (2) и [Cu2(μ2-β-Ala)4(H2O)2](NO3)4·4H2O (3) в водных растворах из соответствующих солей меди и β-аланина при молярном соотношении CuX2:β-Ala = 1:2. Все комплексы охарактеризованы методом порошковой и монокристаллической рентгеноструктурной аналитики, ИК- и ESI-MS-спектроскопией, а также элементным анализом. Цитотоксическая активность (MTT-ассай) в отношении постнатальных человеческих стволовых клеток пульпы зуба (DPSC) и клеточной линии рака молочной железы MCF-7 оказалась дозозависимой для обоих типов клеток; [Cu2(μ2-β-Ala)4Br2]Br2·2H2O (2) продемонстрировал наибольшую разницу в цитотоксичности между DPSC и MCF-7 при концентрациях 1·10−4 и 5·10−4 мол/л (выживаемость: MCF-7: 28.64 ± 2.08% и 5.44 ± 0.68%; DPSC: 61.57 ± 4.49% и 22.01 ± 1.74%), по сравнению с доксорубицином (Dox) при c = 1·10−4 мол/л (DPSC: 64.87 ± 12.68%; MCF-7: 68.97 ± 7.55%). Квантово-химические расчёты (метод теории функционала плотности, DFT) позволили предсказать направление образования комплексов и термодинамическую устойчивость полученных соединений. Ключевые слова: комплексы меди как перспективные противораковые агенты; строение бинокулярных комплексов с β-аланином; цитотоксичность в отношении раковых и здоровых клеток; термодинамика образования комплексов.
1
Все комплексы охарактеризованы одиночнокристаллической и порошковой рентгенограммой, ИК- и ESI-MS-спектроскопией и элементным анализом, подтверждающими их бинуклеарную структуру.
2
При 1·10−4 моль/л комплекс (2) снизил выживаемость MCF-7 до 5.44 ± 0.68% и DPSC до 61.57 ± 4.49%, по сравнению с доксорубицином: 68.97 ± 7.55% (MCF-7) и 64.87 ± 12.68% (DPSC).
3
Цитотоксичность (MTT) против клеток MCF-7 и человеческих стволовых клеток пульпы зуба (DPSC) была зависимой от дозы, причём комплекс (2) показал наибольшую разницу в токсичности между раковыми и здоровыми клетками при 1·10−4 и 5·10−4 моль/л.
4
DFT-квантово-химические расчёты предсказали направление образования комплексов и подтвердили термодинамическую стабильность синтезированных комплексов меди(II) с β-аланином.
5
Были синтезированы три бинокулярных комплекса меди(II) с β-аланином: [Cu2(μ2-β-Ala)4×2]Cl2·H2O (1), [Cu2(μ2-β-Ala)4×2]Br2·2H2O (2) и [Cu2(μ2-β-Ala)4(H2O)2](NO3)4·4H2O (3).

Бинуклеарные комплексы меди(II) с β-аланином (в частности [Cu2(μ2-β-Ala)4·2]X2·nH2O и [Cu2(μ2-β-Ala)4(H2O)2](NO3)4·4H2O, синтезированные из CuCl2, CuBr2, Cu(NO3)2)

Их синтез, кристаллические структуры (рентгеноструктурный анализ монокристаллов и порошковая XRD), цитотоксическая активность против DPSC и линии MCF-7 (дозозависимый MTT-ансамбль) и термодинамическая устойчивость/направление образования, предсказанные методами DFT

Publication Details
Publication Date
2025-07-19
Journal
Publisher
ISSN
Cited by
0
Access Type
Author Information
Authors
Н.С. Рукк
Nikita S. Kabernik
Р. С. Шамсиев
Taisiya V. Ivanova
Г. А. Бузанов
Л.Г. Кузьмина
Galina A. Davydova
Vladimir A. Lazarenko
Svetlana K. Belus
A. A. Vasilieva
Evgeniya I. Kozhukhova
Explore further
Open the scid.ai AI chat with a ready-made request: it will find papers on a similar topic and help build a literature review.
Find similar papers in the chat
Make a presentation
100%