{:en}Complex compounds are made up of a central metal ion with one or more ligands. Complex compounds continue to be developed in the field of medicine. Cis-platin, a complex compound used as the first anticancer drug, experienced rapid development in the 1960s. However, platinum-based complexes cause side effects at certain doses and provide drug resistance during the therapeutic process. It triggered the development and discovery of new non-platinum based complex compounds. One of the transition metals used in the synthesis of anticancer complex compounds is Cu (II). Cu(II) is an essential element and plays an important role in the human body as a constituent of redox enzymes and hemocyanin. Therefore, Cu(II) metal is expected to have good anticancer activity capabilities. Previous research has shown the effectiveness of imidazole-based complex compounds and their derivatives in countering and showing cytotoxic effects on cancer cells. Nitrogen atoms, as donor electron pairs, can form complex compounds with metals. The effectiveness of these compounds in fighting cancer is related to their interaction with DNA. Other nitrogen atoms contained in complex compounds can interact non-covalently. The positive charge of metals can be involved in electrostatic interactions with the negative charge of the sugar-phosphate group on DNA. For this reason, complex compounds of Cu (II) metal ions made with 2,4,5-triphenyl-1H-imidazole ligands in this study were tested for anticancer activity by MTT method in vitro against breast cancer cells (T74D cells) and cervix cancer cells (HeLa cells).
In this research, the complex compound which has been obtained is in the form of a solid needle and contains 72.127% of complex Cu (II) -2.4,5-triphenyl-1 H- imidazole. The maximum wavelengths of the 2,4,5-triphenyl-1 H -imidazole ligand and the complex Cu (II) -2,4,5-triphenyl-1 H -imidazole are 243 nm and 529 nm, respectively. The increase in maximum wavelength changes is caused by the electron transition d-d which results in the transfer of charge from the metal to the ligand. These data support previous research which showed that the maximum wavelength of the complex Cu (II) -arylazoimidazole shifted toward a larger wave compared to the 2,4,5-triphenyl-1 H -imidazole ligand.
The new peak in FTIR spectroscopy appears at wave number 422.38 cm -1 . In accordance with previous studies which showed the peak bond of metal and ligand (Cu-N) appeared at wave 453 cm -1 , whereas in H 2 O ligand appeared at 534.25 cm-1 indicating the presence of Cu-O vibrations. Thermogravimetric analysis of Cu (II) -2,4,5-triphenyl-1 H -imidazole was carried out at 25-600 ° C with a complex sample weight of 6.3670 mg. At TGA there was a decomposition stage. Weight reduction of 86.8791% occurred at 255.33-355.83 ° C indicating complex decomposition consisting of 2 2,4,4-triphenyl-1 H -imidazole ligand molecules, 2 H 2 O molecules and 1 Cl 2 molecules. This is consistent with the theory in which the 86.8791% weight reduction is a decomposition (C 21 H 16 N 2 ) 2 (H 2 O) 2 Cl 2 ). A residual of 13,1209% is predicted as Cu, as mentioned in a study which showed that CuO is the final residue of the complex [Cu (6-hydroxyphicholine) 2 (3-picolinate) 2 ] .
The cytotoxicity test was carried out by the MTT method (3- (4,5-dimethyltiazole-2-yl) 2,5-diphenyltetrazolium bromide) using T74D breast cancer cells and HeLa cervical cancer cells and based on the MTT complex Cu (II) -2 test curve , 4,5-triphenyl-1 H- imidazole. The CC 50 value of Cu (II) complex -2,4,5-triphenyl-1 H -imidazole was 8.78 µg / ml for T74D breast cancer cells and 14.46 µg / ml for HeLa cervical cancer cells, with P> 0 .5. The compound added to Vero cells showed a cytotoxic effect at CC 50 = 44.74 μg / ml. One percent DMSO (negative control) showed no cytotoxic effects on Vero cells. At high concentrations of complex Cu (II) -2,4,5-triphenyl-1 H -imidazole, more T74D breast cancer cells and HeLa cervical cancer cells die. In high concentrations this compound is poisonous, can kill or inhibit cell growth. Strong oxidizing agents can cause cell death in more than one way: passivity, such as necrosis due to osmotic balance disorders, and apoptosis such as active cell death due to caspation. The copper charge can cause direct cell inactivation between metal-protein interactions. Caspate enzymatic activity is regulated by oxidative modification of cysteine residues and is inhibited by disulfiram thus forming a direct link between sulfur protein and drugs. The conclusion of this study showed that the complex compound Cu (II) -2,4,5-triphenyl-1 H-imidazole showed significant properties against cancer cells. The application of complex compounds is more reactive in T74D breast cancer cells compared to HeLa cervical cancer cells. The mechanism how complex compounds emit anticancer effects is still unknown.
Author: Teguh Hari Sucipto, S.Si., M.Si. , Resource Information : news.unair.ac.id , IIllustration Image by bizkompas com
Article: Synthesis and anti-cancer activity of copper (II) complex with 2,4,5-triphenyl-1 H -imidazole ligand
Detailed information about this scientific article can be accessed at: http://www.connectjournals.com/{:}{:id}Senyawa kompleks terdiri dari ion logam pusat dengan satu atau lebih ligan. Senyawa kompleks terus dikembangkan untuk pengobatan. Senyawa kompleks cis-platin digunakan sebagai obat antikanker pertama dan berkembang pesat pada tahun 1960-an. Namun, kompleks berbasis platinum menimbulkan efek samping pada dosis tertentu dan menyebabkan resistensi obat selama proses terapi. Hal tersebut memicu pengembangan dan penemuan senyawa kompleks baru berbasis non-platinum. Salah satu logam transisi yang digunakan dalam pembuatan senyawa kompleks antikanker adalah Cu(II). Logam Cu(II) merupakan elemen esensial dan berperan penting dalam tubuh manusia sebagai konstituen enzim redoks dan hemosianin. Karena itu, logam Cu diharapkan memiliki kemampuan aktivitas antikanker yang baik. Penelitian sebelumnya telah membuktikan efektivitas senyawa kompleks berbasis imidazol dan turunannya dalam melawan dan menunjukkan efek sitotoksik terhadap sel kanker. Atom nitrogen, sebagai donor pasangan elektron, dapat membentuk senyawa kompleks dengan logam. Efektivitas senyawa tersebut dalam melawan kanker terkait interaksinya dengan DNA. Atom nitrogen lain yang terkandung dalam senyawa kompleks dapat berinteraksi secara non-kovalen. Muatan positif logam dapat terlibat dalam interaksi elektrostatik dengan muatan negatif dari gugus gula-fosfat pada DNA. Untuk itu, senyawa kompleks dari ion logam Cu(II) yang dibuat dengan ligan 2,4,5-trifenil-1H-imidazol pada studi ini diuji aktivitas antikankernya dengan metode MTT secara in vitro terhadap sel kanker payudara (sel T74D) dan sel kanker serviks (sel HeLa).
Pada penelitian ini menghasilkan senyawa kompleks yang telah diperoleh berbentuk jarum padat dan mengandung 72,127% kompleks Cu(II)-2,4,5-trifenil-1H-imidazol. Panjang gelombang maksimum ligan 2,4,5-trifenil-1H-imidazol dan kompleks Cu(II)-2,4,5-trifenil-1H-imidazol kompleks masing-masing adalah 243 nm dan 529 nm. Peningkatan perubahan panjang gelombang maksimum disebabkan oleh transisi elektron d-d yang menghasilkan transfer muatan dari logam ke ligan. Data ini mendukung penelitian sebelumnya yang menunjukkan bahwa panjang gelombang maksimum logam kompleks Cu(II)-arylazoimidazol bergeser ke arah gelombang yang lebih besar dibandingkan dengan ligan 2,4,5-trifenil-1H-imidazol.
Puncak baru pada spektroskopi FTIR muncul di nomor gelombang 422,38 cm-1. Sesuai dengan penelitian sebelumnya yang menunjukkan puncak ikatan logam dan ligan (Cu-N) muncul pada gelombang 453 cm-1, sedangkan pada ligan H2O muncul di 534,25 cm-1 menunjukkan adanya getaran Cu-O. Analisis termogravimetri Cu(II)-2,4,5-trifenil-1H-imidazol dilakukan pada 25-600°C dengan berat sampel kompleks 6,3670 mg. Pada TGA terdapat satu tahap dekomposisi. Penurunan berat 86,8791% terjadi pada 255,33-355,83°C menunjukkan dekomposisi kompleks terdiri dari 2 molekul ligan 2,4,4-trifenil-1H-imidazol, 2 molekul H2O dan molekul 1 Cl2. Hal ini sesuai dengan teori di mana pengurangan bobot 86.8791% merupakan dekomposisi (C21H16N2)2(H2O)2Cl2). Residu 13.1209% diprediksi sebagai Cu, seperti yang disebutkan dalam suatu penelitian yang menunjukkan bahwa CuO adalah residu akhir dari kompleks [Cu(6-hydroxyphicholine)2(3-picolinate)2].
Uji sitotoksisitas dilakukan dengan metode MTT (3-(4,5-dimethyltiazole-2-yl)2,5-difeniltetrazolium bromida) menggunakan sel kanker payudara T74D dan sel kanker serviks HeLa serta berdasarkan pada kurva uji MTT kompleks Cu(II)-2,4,5-trifenil-1H-imidazol. Nilai CC50 kompleks Cu(II)-2,4,5-trifenil-1H-imidazol adalah 8,78 µg/ml untuk sel kanker payudara T74D dan 14,46 µg/ml untuk sel kanker serviks HeLa, dengan P>0,05. Senyawa yang ditambahkan ke sel Vero menunjukkan efek sitotoksik pada CC50=44,74 μg/ml. Satu persen DMSO (kontrol negatif) tidak menunjukkan efek sitotoksik terhadap sel Vero. Pada konsentrasi kompleks Cu(II)-2,4,5-trifenil-1H-imidazol yang tinggi, lebih banyak sel kanker payudara T74D dan sel kanker serviks HeLa yang mati. Dalam konsentrasi tinggi senyawa ini beracun dan dapat membunuh atau menghambat pertumbuhan sel. Oksidatif yang kuat dapat menyebabkan kematian sel lebih dari satu cara: pasif, seperti nekrosis karena gangguan keseimbangan osmotik, dan apoptosis seperti kematian sel aktif karena kaspasi. Muatan tembaga dapat menyebabkan inaktivasi sel langsung antara interaksi logam-protein. Aktivitas enzimatik kaspasi diatur oleh modifikasi oksidatif residu sistein dan dihambat oleh disulfiram sehingga membentuk hubungan langsung antara protein sulfur dan obat-obatan. Kesimpulan penelitian ini menunjukkan bahwa senyawa kompleks Cu(II)-2,4,5-trifenil-1H-imidazol menunjukkan sifat yang signifikan melawan sel kanker. Penerapan senyawa kompleks lebih reaktif dalam sel kanker payudara T74D dibandingkan dengan sel kanker serviks HeLa. Mekanisme bagaimana senyawa kompleks mengeluarkan efek antikanker masih tidak diketahui.
Penulis: Teguh Hari Sucipto, S.Si., M.Si. , Sumber informasi : news.unair.ac.id, Gambar ilustrasi dari bizkompas com
Judul Artikel: Synthesis and anti-cancer activity of copper(II) compelx with 2,4,5-triphenyl-1H-imidazole ligand
Informasi detail tentang artikel ilmiah ini dapat dilihat di: http://www.connectjournals.com/{:}