Koordinationschemische Untersuchungen von potentiell medizinisch einsetzbaren Eisenchelatoren

Abstract

In dieser Arbeit wurden die Eisenchelatoren 2-(2-Hydroxyphenyl)-[1,2,4]triazolo[1,5- a]pyridin-8-carbonsäure (BAY 1435321), 1-[3,5-Bis(2-hydroxyphenyl)-1H-[1,2,4]triazol-1- yl]cyclopropan (BAY 1841396), trans-4-[5-(2-Hydroxyphenyl)-3-(3-hydroxypyridin-2-yl)-1H- [1,2,4]triazol-1-yl]cyclohexan-1-carbonsäure (BAY 1844301) und 1-[3-(2-Hydroxyphenyl)-5- (3-hydroxypyridin-4-yl)-1H-[1,2,4]triazol-1-yl]cyclopropan (BAY 1855054) sowohl koordinationschemisch als auch cyclovoltammetrisch untersucht. Die koordinationschemischen Eigenschaften wurden mittels potentiometrischer und spektrophotometrischer Titrationen mit den dreiwertigen Metallen Fe3+, Al3+ und Ga3+ für die Liganden BAY 1435321 und BAY 1841396 im partiell wässrigen Medium xDMSO = 0.20 untersucht. Es konnten Festkörperstrukturen mit den drei Metallen für den Liganden BAY 1435321 erhalten werden, die isostrukturell zueinander sind. Für den Liganden BAY 1435321 konnte zudem eine Extrapolation der Deprotonierungskonstanten (pKS-Werte) ins wässrige Medium erzielt werden. Mit Hilfe von cyclovoltammetrischen Untersuchungen wurden die Redox-Potentiale der Eisen-Komplexe aller Liganden bei unterschiedlichen pH-Werten bestimmt (xDMSO = 0.20). Unter physiologischem pH-Wert lagen die Redox-Potentiale von BAY 1435321, BAY 1841396 und BAY 1844301 im kritischen Potential-Bereich, in dem es zur Ausbildung von oxidativem Stress kommen kann. Ausschließlich das Redox-Potential von BAY 1841396 lag außerhalb dieses Bereichs.

In this work the coordination chemistry and the cyclovoltammetric properties of the iron chelators 2-(2-hydroxyphenyl)-[1,2,4]triazolo[1,5-a]pyridine-8-carboxylic acid (BAY 1435321), 1-[3,5-Bis(2-hydroxyphenyl)-1H-[1,2,4]triazol-1-yl]cyclopropane (BAY 1841396), trans-4-[5-(2-hydroxyphenyl)-3-(3-hydroxypyridin-2-yl)-1H-[1,2,4]triazol-1-yl]cyclohexane-1- carboxylic acid (BAY 1844301) and 1-[3-(2-hydroxyphenyl)-5-(3-hydroxy-pyridin-4-yl)-1H-[1,2,4]triazol-1-yl]cyclopropane (BAY 1855054) were studied. The coordination properties of the ligands BAY 1435321 and BAY 1841396 with the trivalent metal ions Fe3+, Al3+ and Ga3+ were determined with potentiometric and spectrophotometric titrations in a partially aqueous solution xDMSO = 0.20. Crystal structures of the ligand BAY 1435321 with these three metal ions could be synthesized in alkaline solution. These structures were isostructural. It was possible to extrapolate the deprotonation constants (pKA values) of the ligand BAY 1435321 to aqueous solution. The investigations by cyclic voltammetry at different pH values yielded the redox potentials of the iron complexes of all ligands (xDMSO = 0.20). At physiological pH value the redox potentials of the complexes with BAY 1435321, BAY 1841396 and BAY 1844301 had come within the limits of critical potentials and therefore the iron complexes might trigger oxidative stress. The redox potential of the complex with BAY 1841396 was the only one out of this critical range at physiological pH value.