Studium termodynamických a kinetických parametrů interakcí oligomerních modelů DNK s organokovovými komplexy aktivními v protirakovinné léčbě stanovených metodami kvantové chemie a kombinovanými QM/MM metodami

Abstract

Bylo prokázáno, že rutheniové a platinové komplexy jsou aktivní v protirakovi- nové léčbě. Dnes běžně používaná chemoterapeutika mají stále hodně negativních vedlejších účinků, proto je výzkum v této oblasti stále aktuální. První část diplo- mové práce se zabývá studiem cis-[Pt(NH3)2Cl2] (cisplatina, DDP) a čtyř plati- nových komplexů, potenciálních léčiv proti rakovině: PtCl2(diaminocyklohexan), PtCl2(NH3)(cyklohexylamin) (JM118), cis-[PtCl2(NH3)(piperidin)] a trans-[PtCl2(NH3)(thiazol)]. Tyto komplexy jsou studovány v semi-hydratované a plně-hydratované formě. Termodynamické a kinetické parametry reakcí těchto komplexů s guaninem, což je klíčový proces pro zahájení protirakovinné aktivity, jsou studovány QM metodami. Analýzy elektronové hustoty byly provedeny na úrovni B3LYP/6-311++G(2df,2pd) v IEF-PCM modelu. V druhé části práce je studována reakce tzv. 'piano stool' komplexu ruthenia, [Ru(II)(η6 -p-cymen(nalidixová kyselina)(Cl)]+ , nejdříve s guaninem pomocí QM metod a poté s modelem ds-DNA pomocí QM/MM metod. Reakční centrum popisované QM metodami tvoří dva guaniny a Ru(II) komplex. Analýzy ter- modynamických a kinetických parametrů a analýzy elektronových hustot byly provedeny na úrovni B97D/6-31G*. Všechny...

It has been proven that platinum and ruthenium complexes are active in anti- cancer treatment. Nowadays, the common chemotherapeutica have a lot of side effects, therefore, drugs with fewer negative impacts are intensively searched for. The first part of the thesis focuses on the study of cis-[Pt(NH3)2Cl2] (cisplatin, DDP) and four platinum potential anticancer agents PtCl2(diaminocyclohexane), PtCl2(NH3)(cyclohexylamine) (JM118), cis-[PtCl2(NH3)(piperidine)] and trans-[PtCl2(NH3)(thiazole)]. Thermodynamic and kinetic parameters of reac- tions of these complexes in semi-hydrated and fully-hydrated form with guanine were studied using QM methods. The reaction with guanine is the key process ini- tiating the anticancer activity. Analyses of electron density were performed at the B3LYP/6-311++G(2df,2pd) level of theory in IEF-PCM model. The second part of the thesis studies the reaction of the so-called 'piano stool' Ru(II) transition metal complex, [Ru(II)(η6 -p-cymene(nalidixic acid)(H2O)]2+ , first with guanine using QM methods and second with ds-DNA model using QM/MM methods. The reaction site, which is described by QM method, is two consecutive guanines and the Ru(II) complex. Analyses of thermodynamic and kinetic parameters, and electron density were performed at the B97D/6-31G* level of theory. All the...