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• palladio(II)
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Riassunto della Tesi

Obiettivo di questa tesi è stato lo studio di sei complessi di palladio(II) a geometria quadrata planare, con formula generale [PdAB₂], per una possibile applicazione come agenti antitumorali e per identificare degli andamenti nelle proprietà biologiche che fossero riconducibili alla scelta dei leganti. I leganti bidentati (A) impiegati sono la 1,10-fenantrolina (phen) e il trans-1R,2R-diamminocicloesano (DACH), mentre i leganti monodentati (B) sono cloro, iodio e piridina (py). La scelta dei leganti è stata guidata da considerazioni sia strutturali che funzionali.
Il legante phen, aromatico e planare, è noto per la sua capacità di intercalarsi nel DNA grazie a interazioni di stacking aromatico π-π con le basi azotate. Il DACH, invece, già presente nell’oxaliplatino, favorisce la formazione di addotti covalenti con il DNA. L’uso di cloro e iodio come leganti monodentati consente di studiare l’effetto dell’alogeno sulla lipofilicità e sulle cinetiche di sostituzione, mentre la piridina, più stabile, rappresenta un controllo utile per valutare l’influenza di leganti non labili.
I complessi sono stati sintetizzati seguendo protocolli noti e caratterizzati tramite analisi elementare e spettroscopie NMR (¹H, ¹³C, DEPT). La loro stabilità è stata valutata in DMSO e in tampone HEPES mediante spettroscopia UV-vis. L’attività citotossica è stata testata con saggio MTT su tre linee cellulari tumorali ovariche (A2780, A2780r resistente al cisplatino e SKOV3) e una linea sana di controllo (HSkM, mioblasti umani). Le interazioni con il DNA sono state analizzate tramite saggi di melting UV e saggi di intercalazione con bromuro di etidio (EB).
I risultati hanno mostrato che tutti i complessi sono instabili in DMSO, ma presentano una stabilità variabile in tampone HEPES. I complessi Phen-py e DACH-py sono risultati i più stabili in ambiente acquoso. I dati biologici hanno evidenziato un'attività citotossica significativa solo per i complessi contenenti il legante phen, in particolare Phen-py, Phen-Cl e Phen-I. I complessi con DACH si sono rivelati inattivi, sebbene abbiano mostrato potenziale interazione covalente con il DNA nei saggi di melting.
Gli studi di intercalazione con EB hanno confermato che i complessi con legante phen, soprattutto quelli con py e Cl⁻, sono in grado di intercalarsi nella doppia elica del DNA. I complessi con DACH, invece, non mostrano questa modalità di interazione, probabilmente a causa della loro struttura tridimensionale meno adatta all’inserzione tra le basi. I complessi con I- hanno manifestato dei comportamenti intermedi che riteniamo siano dipendenti anche da fattori quali la ridotta solubilità di queste specie in soluzione acquosa, la possibilità di fenomeni di fluorescenza e la presenza di equilibri in soluzione.
In conclusione, solo i complessi contenenti il legante phen si sono mostrati attivi contro le linee cellulari tumorali testate, nonostante tutti i composti fossero capaci di interagire con il DNA, risultando anche poco sensibili ai meccanismi di resistenza della cellula e selettivi nei confronti delle cellule tumorali. Queste differenze potrebbero essere attribuite alla maggiore solubilità dei complessi con phen e a una diversa distribuzione intracellulare. È inoltre ipotizzabile che l’elevata reattività dei complessi con DACH favorisca una loro inattivazione precoce tramite legame con proteine cellulari, limitandone l’efficacia citotossica.

Riassunto della Tesi (INGLESE)
Aim of the work was the study of a panel of six planar square palladium(II) complexes with general formula [PdAB2], for potential use as anticancer agents and to identify trends in the biological properties that could be linked to the choice of ligands. The bidentate ligands (A) used are 1,10-phenanthroline (phen) and trans-1R,2R-diamminocyclohexane (DACH), while the monodentate ligands (B) are chlorine, iodine and pyridine (py). The choice of ligands was driven by structural and functional considerations.
The phen ligand, aromatic and planar, is known for its ability to intercalate into DNA through π- π aromatic stacking interaction with the nitrogenous bases. On the other hand, DACH, already present in oxaliplatin, promotes the formation of covalent adducts with DNA. The use of chloride and iodide as monodentate ligands allows the study of the halogen effect on lipophilicity and substitution kinetics, while pyridine, being more stable, serves as a useful control to assess the influence of non-labile ligands.
The complexes were synthesized following known protocols and characterized by elemental analysis and NMR spectroscopy (1H, 13C, DEPT). Their stability was evaluated in DMSO and HEPES buffer using UV-vis spectroscopy. Cytotoxic activity was tested with the MTT assay on three ovarian cancer cell lines (A2780, A2780r resistant to cisplatin, and SKOV3), as well as on a healthy control line (HSkM, human myoblasts). DNA interactions were analysed through UV melting assays and intercalation assays with ethidium bromide (EB).
The results showed that all the complexes are unstable in DMSO but exhibit varying stability in HEPES buffer. The Phen-py and DACH-py complexes were found to be the most stable in aqueous environments. The biological data revealed significant cytotoxic activity only for the complexes containing the phen ligand, particularly Phen-py, Phen-Cl and Phen-I. The complexes containing the DACH ligand were found to be inactive, although they showed potential covalent interaction with DNA in the melting assays.
Intercalation studies with EB confirmed that the complexes with the phen ligand, especially those with py and Cl-, are able to intercalate into the DNA double helix. The complexes with DACH, on the other hand, do not exhibit this mode of interaction, likely due to their three-dimensional structure being less suitable for insertion between the nitrogenous bases. The complexes with I- displayed intermediate behaviours, which we believe are also dependent on factors such as the reduced stability of these species in aqueous solution, the possibility of fluorescence phenomena, and the presence of equilibria in solution.
In conclusion, only the complexes containing the phen ligand showed activity against the tested cancer cell lines, although all the compounds were capable of interacting with DNA, also proving to be less sensitive to cellular resistance mechanisms and selective toward cancer cells. These differences could be attributed to the higher solubility of the complexes with the phen ligand and their different intracellular distribution. It is also plausible that the high reactivity of the DACH complexes promotes early inactivation through binding to cellular proteins, limiting their cytotoxic effectiveness.