5.6. Координационные соединения металлов как противоопухолевые средства

История лечения металлами и их соединениями насчитывает уже четыре тысячелетия. Ещё в 2500 г до н.э. в Китае применяли золото. Его соединения (как в настоящее время установлено) считались эффективными против проказы. В XX веке было установлено, что не только соединения золота, но и другие металлокомплексы эффективны против микробных инфекций.

В 1964г Розенберг обнаружил, что под действием электрического тока деление клеток E.сoli прекращается, но рост их не останавливается. Оказалось, что этот эффект объясняется действием следовых количеств платиновых комплексов из платины электрода. Так было открыта биологическая активность цис- изомеров дихлородиамминплатины (II) [Pt(NH₃)₂Cl₂] и тетрахлородиамминплатины (IV) [Pt (NH₃)₂Cl₄]. С тех пор цис-[Pt(NH₃)₂Cl₂] (цисплатин) используется в химиотерапии рака. Транс- комплексы токсичны, но противоопухолевыми свойствами не обладают.

Аммиачные группы в цисплатине инертны и по сравнению с хлорогруппами являются более сильными транс-ориентирующими лигандами. Хлорогруппы легко могут быть замещены другими лигандами. Однако высокие концентрации ионов хлора в плазме крови приводят к тому, что замещение другими лигандами, кроме очень сильных нуклеофилов, происходит очень медленно. Поэтому во время переноса плазмой крови

цис-[Pt(NH₃)₂Cl₂] практически не изменяется. Замещение одной хлорогруппы гетероциклическим азотным донором означает, что аммиачная группа в этом цис- комплексе теперь имеет в транс- положении новый лиганд, обладающий ещё большим транс-эффектом. Произойдёт потеря аммиака, и в конечном счёте цис- комплекс потеряет все четыре своих первоначальных лиганда. Образовавшийся комплекс прочно связан с ДНК и не может быть удалён внутриклеточными системами. транс-Комплекс на это не способен, так как замещение первой хлорогруппы приводит лишь к облегчению отщепления второй, а аммиачные группы не становятся более лабильными. Предположение о том, что в опухолевой клетке цисплатин связывается с молекулой ДНК, препятствуя её репликации, подтверждается многочисленными исследованиями.

Редкоземельные элементы обладают противоопухолевым действием, которое, в частности, отмечено на мышах с лимфосаркомой и лимфолейкозом. Имея примерно одинаковый с кальцием ионный радиус, лантаноиды вступают с ним в конкурентное взаимодействие за места связывания в молекулах биополимеров. Поскольку константа связи ионов редкоземельных элементов с ферментами и субстратами больше, чем у кальция, происходит замена ионов Са²⁺ ионами лантаноидов. Это приводит к существенному изменению свойств и конформации молекул, что влияет на выполнение белками той или иной специфической функции.

Приложение

Таблица 1. Координационное число центрального атома А и пространственная конфигурация комплексов АВ_n

Степень окисл. центр. атома А	К.Ч.	Тип гиб- риди- зации центр. атома	Пространствен- ная конфигурация комплекса АВn	Примеры соединений
1	2	3	4	5
+1	2	sp	линейная	[Cu(NH3)2]^+,[Ag(CN)2]^-
-1	4	sp^3	тетраэдр	[Co(CO)4]^-, [Rh(CO)4]^-
0	4	sp^3	тетраэдр	[Ni(CO)4]
+1	4	sp^3	тетраэдр	[Cu(CN)4]^3-
+2	4	sp^3	тетраэдр	[MnBr4]^2-, [CoCl4]^2- [Zn(OH)4]^2-,[Zn(NH3)4]^2+
+3	4	sp^3	тетраэдр	[FeCl4]^-
+4	4	sp^3	тетраэдр	[TiO4]^4-
+6	4	sp^3	тетраэдр	[MnO4]^2-,[CrO4]^2-, [FeO4]^2-,[RuO4]^2-
-1	6	sp^3d^2	октаэдр	[Mn(CO)5H]
0	6	sp^3d^2	октаэдр	[Cr(CO)6],[Co2(CO)8]
+2	6	sp^3d^2		[MnF6]^4-, [Cd(NH3)6]^2+,[V(H2O)6]^2+, [Fe(CN)6]^4-,[Ni(H2O)6]^2+, [Co(NH3)6]^2+
+3	6	sp^3d^2	октаэдр	[TiF6]^3-,[Ti(H2O)6]^3+, [Fe(H2O)6]^3+,[Fe(NH3)6]^3+, [Co(CN)6]^3-,[RhCl6]^3-, [IrCl6]^3-,[Fe(SCN)6]^3-
1	2	3	4	5
+4	6	sp^3d^2	октаэдр	[VO(OH2)5]^2+,[MnCl6]^2-, [CoF6]^2-,[Pt(NH3)6]^4+, [IrCl6]^2-
+6	6	sp^3d^2	октаэдр	[PtF6],[RuF6],[OsO2Cl4]^2-
+8	6	sp^3d^2	октаэдр	[OsO3F3]^-
+2	4	dsp^2	квадрат	[Pt(NH3)4]^2+,[Ni(CN)4]^2-
+3	4	dsp^2	квадрат	[AuCl4]^-
0	5	dsp^3	тригональная бипирамида	[Fe(CO)5]

Окраска вещества является результатом избирательного поглощения им лучей определённых участков видимой части спектра, т.е. излучений с длинами волн λ ~ 400-760нм. Поглощение света веществом описывается кривой поглощения в координатах поглощение (ε)-длина волны(λ).

_.

На рисунке длина волны λ_макс. характеризует цвет и является мерой энергии электронного перехода. Точка ε_макс на оси ординат характеризует интенсивность окраски и является мерой вероятности электронного перехода при поглощении квантов излучения с длиной волны λ_макс.

Таблица 2. Длины волн спектра и соответствующие