Jahresbericht 2022-2024

Der mögliche Einsatz von Platin(IV)-Komplexen als Prodrugs in der Krebstherapie wird weltweit inntensiv bearbeitet. Im Gegensatz zu den Platin (II)-Komplexen Cisplatin, Carboplatin und Oxaliplatin sind die inerten d6-konfigurierten Pt(IV)- Verbindungen per se nicht cytotoxisch, sondern entfalten die biologische Aktivität erst nach ihrer intrazellulären Reduktion zu Pt(II)-Spezies. Der Einsatz von Platin(IV)-Komplexen kann einerseits Arzneimittelresistenzen umgehen und andererseits können an den hexakoordinierten Pt(IV)- Komplex noch weitere biologisch aktive Substanzen angebracht werden, die dann bei der Reduktion von Pt(IV) zu Pt(II) freigesetzt werden. Seit langem befassen wir uns mit der Koordinationschemie potentiell antitumoraktiver Platin(II)- Komplexe, die Schwefel-haltige Liganden enthalAntitumoraktive Metallkomplexe ten. Ziel war es, einen Beitrag zum Konzept zytotoxischer Platin(IV)-Komplexe als mögliche Krebsmittel zu leisten und neue Erkenntnisse über ihr biologisches Verhalten zu vermitteln. In diesen Arbeiten wurden eine Reihe von Platin(IV)-Komplexen mit verschiedenen biologisch aktiven Schwefel- sowie „Non-steroidal anti-inflammatory drugs“ (NSAID) Liganden beschrieben [5-7]. [5] Liu, X., Wenisch, D., Dahlke, P., Jordan, P. M., Jakupec, M. A., Kowol, C. R., Liebing, P., Werz, O., Keppler, B. K., Weigand, W. (2023): Multiaction platinum (IV) prodrugs conjugated with COX-inhibiting NSAIDs. Eur. J. Med. Chem. 257, 115515. [6] Barth, M.-C., Häfner, N. Runnebaum, I. B., Weigand, W. (2023): Synthesis, Characterization and Biological Investigation of the Platinum (IV) Tolfenamato Prodrug–Resolving Cisplatin-Resistance in Ovarian Carcinoma Cell Lines. Int. J. Mol. Sci. 24, 5718. [7] Liu, X., Wenisch, D., Barth, M.-C., Cseh, K., Kowol, C. R., Jakupec, M. A., Gibson, D., Keppler, B. K., Weigand, W. (2022): Novel oxaliplatin (IV) complexes conjugated with ligands bearing pendant 1, 2-dithiolane/1, 2-diselenolane/cyclopentyl motifs. Dalton Transactions 51, 16824. FORSCHUNG — 73 Biometallorganische Chemie Das Enzym [FeFe]-Hydrogenase katalysiert in der Natur das H2/2H +-Gleichgewicht und hat Forschergruppen aufgrund seiner Aktivität und Stabilität zur Erforschung vieler struktureller und funktioneller Modellsysteme des aktiven Zentrums angeregt. Vor dem Hintergrund der sich verschärfenden Klimaerwärmung besteht ein besonderes Interesse an der Entwicklung photokatalytischer Systeme, die mit Hilfe von Sonnenlicht Wasserstoff produzieren können. Dahingehend werden vielversprechende siliziumhaltige Photosensibilisatoren (PS), Thiophen-, Phenanthrolin-Phenazin- sowie Perylen-basierte PS weiter modifiziert, die kovalent mit dem katalytisch aktiven Zentrum verbunden sind. In einem anderen Ansatz wird Cadmiumselenid als PS mit hoher Quantenausbeute verwendet und eine Verknüpfung mit dem aktiven Zentrum über Adsorption erreicht. Diese Arbeiten werden im Rahmen des CRC/Transregio 234 (Ulm-Jena) „Light-driven Molecular Catalysts in Hierarchically Structured Materials“ (Projekt A2) durchgeführt. Interessante Ergebnisse erhielten wir durch den Einbau von Silicium-haltigen Liganden in die biomimetischen [FeFe]-Hydrogenase-Metallkomplexe. Auf dieser Basis gelang es uns, photokatalytisch aktive Metallkomplexe herzustellen [2,3]. Inspiriert von diesen interessanten Modellsystemen konnten wir ausgehend von Thioketonen entsprechende elektrokatalytisch aktiven [FeFe]-Hydrogenase-Modellverbindungen synthetisieren [4]. [2] Buday, P., Kasahara, C., Hofmeister, E., Kowalczyk, D., Farh, M., Riediger, S., Schulz, M., Wachtler, M., Furukawa, S., Saito, M., Weigand, W. (2022): Activating a [FeFe] Hydrogenase Mimic for Hydrogen Evolution under Visible Light. Angew. Chem., Int. Ed. 61, e202202079. [3] Kasahara, C., Rediger, K., Micheel, M., Liebing, P., Gräfe, S., Kupfer, S., Wächtler, M., Weigand, W. (2024): Molecular Dyad vs Multi‐ Component Approach‐Photocatalytic Hydrogen Evolution by Combining Oligothiophene Photosensitizers with [FeFe]‐Hydrogenase Mimics. ChemCatChem e202400247. [4] Buday, P., Celeda, M., Görls, H., Mlostoń, G., Weigand, W. (2022): A Remarkable Ring Opening Observed in the Reaction of Cyclopropyl Ferrocenyl Thioketone with Triiron Dodecacarbonyl Fe3(CO)12. Eur. J. Inorg.Chem. e202200520 (Cover Feature). Abb. 2 zu Ref. 2 [FeFe] Hydrogenase Modell zur photokatalytischen Bildung von Wasserstoff. Bild: Philipp Buday

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