Structure and properties of the 5a,6-anhydrotetracycline–platinum(II) dichloride complex: A theoretical ab initio study

Santos, Hélio F. Dos; Marcial, Bruna L.; Miranda, Carolina F. De; Costa, Luiz Antônio S.; Almeida, Wagner B. De

doi:10.1016/j.jinorgbio.2006.05.013

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“…[22][23][24][25][26][27][28][29][30][31][32][33][34][35][36][37][38][39][40][41] Nesse contexto, estudos teóricos têm sido realizados por alguns de nós, relacionados à interação do derivado 5a,6-anidrotetraciclina (AHTC) com cátions metálicos. [42][43][44][45][46] Esses trabalhos têm auxiliado os experimentalistas nas propostas para os possíveis sítios de coordenação, como evidenciado nos trabalhos de Wessels et al 47 e Vogler et al, 40 envolvendo complexos de AHTC com Mg(II) e Pt(II), respectivamente.…”

Section: Figura 1 Estruturas Das Principais Tetraciclinas Usadas Na unclassified

Tetraciclinas e glicilciclinas: uma visão geral

Pereira-Maia¹,

Silva²,

Almeida³

et al. 2010

Quím. Nova

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Recebido em 18/5/09; aceito em 4/9/09; publicado na web em 22/2/10 TETRACYCLINES AND GLYCYLCYCLINES: AN OVERVIEW. Tetracyclines exhibits activity to a broad range of Gram-negative and Gram-positive bacteria and this fact allied to the low toxicity, low cost, and the advantage of administration by oral route led to their indiscriminate use, which caused the appearance of bacterial resistance to these agents, wich has restricted its clinical utility, though new applications have emerged. On the other hand, the glycylcyclines, semi-synthetic products are similar to tetracyclines, which are active against many bacteria resistant to tetracycline and other classes of antibiotics. The purpose of this paper is to give an overview of this important class of antibiotics focusing on its coordination chemistry and possible applications.Keywords: tetracyclines; glycylcyclines; antibacterial activity. INTRODUÇÃOA descoberta do primeiro membro da família das tetraciclinas em 1945 por Benjamin Duggar, a clortetraciclina, que é um produto da fermentação natural de uma bactéria do solo, Streptomyces aureofaciens, provocou uma corrida na pesquisa e obtenção de novas tetraciclinas com grande sucesso. Assim, de 1950 a 1970, vários membros da família das tetraciclinas haviam sido desenvolvidos, uns como produtos naturais, outros como produtos semissintéticos e, neste mesmo período, as tetraciclinas figuraram entre os antibióticos mais usados nos Estados Unidos. 1-3Após a descoberta da minociclina em 1972, um longo tempo se passou sem que novas tetraciclinas fossem descobertas até que, no ano de 1993, as glicilciclinas, foram sintetizadas. As glicilciclinas são produtos semissintéticos análogos às tetraciclinas, que são ativos contra inúmeras bactérias resistentes às tetraciclinas e a outras classes de antibióticos. 4 Em 2005, o composto denominado tigeciclina (tygacil TM ), uma glicilciclina derivada da minociclina, que possui um grupo glicilamido na posição C9, foi aprovado para uso clínico pela FDA e, recentemente, o composto denominado PTK-0796, um derivado semissintético da minociclina, tem chamado a atenção, pois entrou em fase I de testes clínicos. 5,6 Tetraciclinas possuem diversas propriedades favoráveis, tais como amplo espectro de ação, baixa toxicidade, baixo custo, e podem ser, na maioria dos casos, administradas por via oral.1,2 Devido a essas propriedades, tetraciclinas em geral têm sido utilizadas indiscriminadamente, o que tem levado ao aparecimento de resistência em um grupo variado de bactérias, principalmente às tetraciclinas de primeira geração, descobertas no período compreendido entre 1950 e 1970, e isto provocou e tem provocado restrições na utilidade clínica destes compostos.3 No entanto, tetraciclinas ainda são bastante úteis na clínica médica e têm sido usadas no tratamento de diversos tipos de infecção.7-9 Além do uso em humanos, tetraciclinas são utilizadas na terapia animal para tratar infecções e promover o crescimento.7 Além disso, tigeciclina e minociclina têm sido indicadas no tratamento de MRSA (Stap...

show abstract

Section: Figura 1 Estruturas Das Principais Tetraciclinas Usadas Na unclassified

Tetraciclinas e glicilciclinas: uma visão geral

Pereira-Maia¹,

Silva²,

Almeida³

et al. 2010

Quím. Nova

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“…It is possible that in DMF, Pt II ions are coordinated to the nitrogen of the dimethylamino group, to the oxygen at C3 and to two chlorides. Quite recently, dos Santos et al 25 reported a theoretical analysis for a complex of Pt II with anhydrotetracycline. The global minimum in the gas phase corresponded to the coordination of Pt II to the N4 and O3, which is the mode we propose to be present in a lower dielectric media.…”

Section: Resultsmentioning

confidence: 99%

“…The authors compared their calculated 1 H NMR spectrum to our previous experimental results for the Pt II complex of tetracycline and concluded that in aqueous solution Pt II ion might be bound to O3 and the amide oxygen. 25 The proposed structures for complexes 1, 2, and 3 are presented in Figure 3. The same coordination mode has been observed for an HgCl 2 complex of oxytetracycline, which had its crystal structure determined.…”

Section: Resultsmentioning

confidence: 99%

Three new complexes of platinum(II) with doxycycline, oxytetracycline and chlortetracycline and their antimicrobial activity

Guerra

Silva

Azevedo

et al. 2006

J. Braz. Chem. Soc.

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Este artigo descreve a síntese e a caracterização de três novos complexos de platina(II) com a oxitetraciclina, doxiciclina e clortetraciclina por análise elementar, espectroscopias IV e RMN de II ions as a function of the pH were studied by 1 H NMR. All the investigated tetracyclines form 1:1 complexes with Pt II via the oxygen of the hydroxyl group and oxygen of the amide group at ring A. The minimal inhibitory concentrations (MIC) of the ligands and those of their Pt II compounds were determined in two sensitive strains (E. coli HB 101 and E. coli ATCC 25922) and in a resistant one (E. coli HB101/ pBR322). Platinum complex of doxycycline is twice as potent as the free antibiotic in the resistant strain. Octanol/water partition coefficients of the complexes were determined. Increasing lipophilicity enhances antimicrobial activity in the resistant strain.

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“…These studies have assisted the experimentalist to elucidate the coordination modes of TCs with some metal ions as Mg(II), Zn(II), Al(III) and Pt(II), as well as, quantifying thermodynamic and kinetic properties of important reactive processes. For the AHTC-Pt complex, our previous paper 23 clarified on quantitative basis the coordination of the metal in the ring A. Among 14 distinct complexation modes, we proposed an equilibrium between structures IVA and VA (Scheme 2), slightly shifted toward VA (∆G aq = -1.2 kcal mol -1 ).…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 95%

“…13 For flat derivatives, such as the BCD ring system in AHTC (see Scheme 1), the intercalation may also play a role on DNA binding, therefore the AHTC-Pt might be expected to act as a hybrid metalating-intercalating agent. 14,15 In the last few years our group has given a contribution to the tetracycline [16][17][18][19][20][21][22][23] and cisplatin [23][24][25][26][27][28] computational chemistry, investigating structures, spectroscopy and reactivity of free ligand and complexed forms. These studies have assisted the experimentalist to elucidate the coordination modes of TCs with some metal ions as Mg(II), Zn(II), Al(III) and Pt(II), as well as, quantifying thermodynamic and kinetic properties of important reactive processes.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Reactivity of 5a,6-anhydrotetracycline platinum(II) complex with biological nucleophiles: a theoretical study

Marcial

Antonio²,

Costa

et al. 2008

J. Braz. Chem. Soc.

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No presente artigo, métodos teóricos foram utilizados para o estudo da interação entre o complexo 5a,6-anidrotetraciclina-dicloro-platina(II) (AHTC-Pt) e os nucleófilos adenina (A), guanina (G), cisteína (Cys) e metionina (Met). A espécie [Pt(AHTC)Cl(H 2 O)] + foi considerada como reagente em todos os processos investigados. Os valores calculados para ∆G a,aq no nível B3LYP/6-311+G(2d,p) foram 21,7 e 20,7 kcal mol -1 para as interações com A e G, respectivamente, os quais estão em acordo com o comportamento esperado, sendo a reação com G mais rápida (∆G a expt = 18,5 kcal mol -1 para G). Para os processos envolvendo os aminoácidos, as barreiras de energia calculadas foram 17,6 (Cys) e 18,5 kcal mol -1 (Met), as quais são ligeiramente menores do que os valores experimentais para a cisplatina (20,5 e 20,2 kcal mol -1 , respectivamente). Esses resultados mostram que a reatividade do complexo AHTC-Pt é comparável a da cisplatina e, portanto, o mesmo pode ser considerado um sistema relevante para o desenvolvimento de novos agentes antitumorais. This paper describes a theoretical analysis of the interaction between 5a,6-anhydrotetracycline platinum(II) complex (AHTC-Pt) and some biological nucleophiles; adenine (A), guanine (G), cysteine (Cys) and methionine (Met). The aquated species [Pt(AHTC)Cl(H 2 O)] + was taken as reagent for the processes studied here. For DNA bases (A and G), the calculated values for ∆G a,aq at the B3LYP/6-311+G(2d,p) level were 21.7 and 20.7 kcal mol -1 for interaction with A and G, respectively, which are in accordance with the expected behavior of faster process involving G. These values are higher than the experimental activation energy for the parent compound cisplatin (18.5 kcal mol -1 for interaction with G). For the process involving the amino-acids, the barriers were 17.6 (Cys) and 18.5 kcal mol -1 (Met), which are lower than the observed values for cisplatin (20.5 and 20.2 kcal mol -1 , respectively). These outcomes show that AHTC-Pt hybrid complex may be considered a promising lead compound in the development of novel anticancer drugs based on platinum complex.

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Structure and properties of the 5a,6-anhydrotetracycline–platinum(II) dichloride complex: A theoretical ab initio study

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Tetraciclinas e glicilciclinas: uma visão geral

Tetraciclinas e glicilciclinas: uma visão geral

Three new complexes of platinum(II) with doxycycline, oxytetracycline and chlortetracycline and their antimicrobial activity

Reactivity of 5a,6-anhydrotetracycline platinum(II) complex with biological nucleophiles: a theoretical study

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