@phdthesis{MawambaKemo2020,
  author    = {Mawamba Kemo, Viviane},
  title     = {Beladung von Microbubbles mit Platin(II)- oder Palladium(II)-Komplexen und Freisetzung unter Einwirkung von Ultraschall zur Behandlung von Glioblastomen},
  doi       = {10.25972/OPUS-21616},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-216165},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2020},
  abstract  = {Metall-basierte Antitumorwirkstoffe wie Cisplatin, Carboplatin und Oxaliplatin sind weltweit f{\"u}r die Behandlung verschiedener Krebsarten zugelassen. Resistenzbildung, starke Nebenwirkungen und ein eingeschr{\"a}nktes Spektrum responsiver Tumoren schr{\"a}nken jedoch ihren Anwendungsbereich ein. Daher ist die Suche nach neuen Platinverbindungen mit verbesserten Eigenschaften sowie Antitumor-aktiven Metallkomplexen anderer Metalle ein aktuelles Forschungsthema. Durch die Einbettung der Wirkstoffe in entsprechende Tr{\"a}germaterialien und eine Freisetzung mit pr{\"a}ziser zeitlicher und r{\"a}umlicher Kontrolle sollten sich zudem die Nebenwirkungen deutlich reduzieren lassen. Im Rahmen dieser Doktorarbeit wurde daher eine Serie von quadratisch-planaren Platin(II)- und Palladium(II)-Komplexen mit N^N^S-Chelatliganden auf der Basis von N-Phenyl-2-(pyridin-2-ylmethylen)hydrazin-1-carbothioamid und N-Phenyl-2-(chinolin-2-ylmethylen)hydrazin-1-carbothioamid synthetisiert, die mit l{\"a}ngeren Alkylketten funktionalisiert wurden, um eine hohe Affinit{\"a}t f{\"u}r Lipid-basierte Microbubbles als Tr{\"a}ger zu erreichen, aus denen die Metallkomplexe dann unter Einwirkung von Ultraschall freigesetzt werden sollten. Es wurden drei verschiedene Ligandenfamilien ausgehend von der Grundstruktur L = R1-CR2=N-NH-C(S)-NH-R3 synthetisiert, wobei R1 = 2-Pyridyl oder 2-Chinolinyl, R2 = H, CH3, C8H17 oder C10H21 und R3 = CH3 oder C6H5 gew{\"a}hlt wurden. Die Umsetzung der Liganden mit Kaliumtetrachloridoplatinat(II), Natriumtetrachloridopalladat(II) oder [PdCl2(cod)] mit cod = 1,5-Cyclooctadien f{\"u}hrte zu neutralen N^N^S-Komplexen [MCl(L)] mit M = Pd, Pt in allgemein guter Ausbeute. Die Kristallstruktur von [PtCl(L)] mit R1 = 2-Pyridyl, R2 = C10H21 und R3 = CH3 best{\"a}tigte zudem die quadratisch-planar Koordination des Metalls durch den N^N^S-koordinierten Liganden und ein Chlorid-Anion. Die Verbindungen mit R3 = CH3 zeigen im 195Pt NMR zwei Peaks, was auf das Vorliegen eines Isomerengemischs hindeutet, wobei die Daten vermuten lassen, dass neben der N^N^S-gebundenen Hauptspezies noch eine weitere mit N^N^N-koordiniertem Liganden und freier SH-Gruppe vorliegt. Solche Isomerengemische sind f{\"u}r biologischen Anwendungen ungeeignet, da die Isomere eine unterschiedliche Aktivit{\"a}t aufweisen k{\"o}nnen. Die anderen Platin(II)-Komplexe zeigen dagegen im 195Pt NMR nur einen Peak und sind somit f{\"u}r Cytotoxizit{\"a}tsstudien geeignet. Mit Hilfe des MTT-Assays wurden EC50-Werte an verschiedenen Gliablastom-Zellinien f{\"u}r zw{\"o}lf einheitliche Komplexe bestimmt. F{\"u}r die potentesten Verbindungen wurden EC50-Werte im unteren mikromolaren Bereich ermittelt (2-9 µM), so dass die Aktivit{\"a}t teilweise sogar die von Cisplatin als Referenzverbindung {\"u}bertraf. Insbesondere die Variation der aromatischen Oberfl{\"a}che in den Pyridyl- vs. Chinolinylverbindungen hatte jedoch keinen wesentlichen Einfluss auf die EC50-Werte. Zudem f{\"u}hrte eine Verl{\"a}ngerung der R2-Seitenkette bei den Palladium(II)-Verbindungen zu einer niedrigeren Aktivit{\"a}t. Die Verteilungskoeffizienten logP ergaben f{\"u}r alle Verbindungen recht {\"a}hnliche positive Werte, was die Lipophilie der Neutralkomplexe belegte. F{\"u}r eine weitere Strukturvariation wurden außerdem zwei Azido-Komplexe [M(N3)(L)] mit M = Pd, Pt in moderater Ausbeute synthetisiert. Diese wurden dann in einer „iClick"-Reaktion unter sehr milden Bedingungen mit Dimethylacetylendicarboxylat (DMAD) und 4,4,4-Trifluorobut-2-ins{\"a}ureethylester zu den Triazolat-Komplexen [M(triazolateR,R')(L)] umgesetzt. Durch 1H NMR- und 19F NMR-spektroskopische Untersuchungen wurden gezeigt, dass diese teilweise als Isomerengemische vorliegen, da das Triazolat entweder {\"u}ber das N1-, N2- oder N3-Stickstoffatom an das Metall gebunden sein kann. F{\"u}r eine ausgew{\"a}hlte Verbindung mit M = Pt und DMAD als Alkin wurde die Kinetik der „iClick"-Reaktion mit Hilfe der 1H NMR Spektroskopie untersucht. Die ermittelte Geschwindigkeitskonstante 2. Ordnung k2 = (1.82 ± 0.05).10-1 L mol-1 s 1 ist vergleichbar zum Beispiel der der etablierten strain-promoted azide-alkyne cycloaddition (SPAAC). F{\"u}r die Einbettung der lipophilen Metallkomplexe in ein Ultraschall-aktivierbares Tr{\"a}gersystem wurden aus Dipalmytoylphosphatidylcholin, 1,2-Dipalmitoyl-sn-glycero-3-phosphat, 1,2-Distearoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamin-N-methoxy(polyethylenglycol)-2000 Ammonium Salz und Komplexl{\"o}sung unter Zusatz von Octafluopropan gasgef{\"u}llte Microbubbles hergestellt. Stabilit{\"a}tsversuche zeigten, dass die Bl{\"a}schenzahl selbst unter Normalbedingungen innerhalb von 2 h um 50\% abnimmt. Daher sollten die Microbubbles vor jeder Verwendung t{\"a}glich frisch hergestellt und m{\"o}glichst unmittelbar danach verwendet werden. Ein unmittelbares Zerplatzen der Bl{\"a}schen wurde durch Behandlung mit Ultraschall bei 500 Hz erreicht. Die Viabilit{\"a}t der verwendeten GaMG-Zellen wudre unter diesen Bedingungen jedoch nicht beeintr{\"a}chtigt. Dennoch war die auf die Microbubbles geladene Platin-Konzentration zu niedrig, um mit dem MTT-Assay einen signifikanten Unterschied zwischen beladenen und unbeladenen Bl{\"a}schen zu erreichen, so dass hier in Zukunft noch weitere Optimierungen erforderlich sein werden.},
  subject      = {Glioblastom},
  language  = {de}
}