Faculté des sciences

Arene Ruthenium Assemblies for Biological Applications : From Carceplex to Host-Guest Metalla-Cages

Barry, Nicolas ; Süss-Fink, Georg (Dir.) ; Therrien, Bruno (Codir.)

Thèse de doctorat : Université de Neuchâtel, 2011 ; 2192.

Since the development of supramolecular chemistry in the 1980s more and more discrete molecular objects have been synthesised. In this research area metals play a key role. Indeed, the coordination-driven self-assembly allows a directional-bonding approach that organises the different building blocks into supramolecular objects according to the coordination modes of the transition metal.... More

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    Résumé
    Le développement depuis les années 1980 de la chimie supramoléculaire a permis la synthèse d’objets discrets toujours plus complexes. Le rôle des métaux a été prépondérant, grâce notamment à leur mode de coordination qui permet d’orienter de façon rationnelle l’organisation moléculaire au sein même de l’architecture supramoléculaire. Ainsi, les métalla-cages ont été au centre de l’attention des chimistes, de par leur facilité d’accès au niveau synthétique mais aussi de par leur large spectre d’utilisation.
    Depuis la mise sur le marché et le succès clinique du cisplatine comme agent antitumoral, les métaux de transition sont également particulièrement étudiés dans une telle optique d’application. Parmi les plus prometteurs, les complexes mononucléaires arène-ruthénium ont démontré un fort potentiel antiprolifératif tout en étant moins toxiques que les complexes de platine.
    Le but de cette thèse de doctorat était de combiner les propriétés d’assemblage des complexes arène-ruthénium en chimie supramoléculaire avec leurs propriétés antiprolifératives. Pour cela, plusieurs métalla-cages ont été construites ; leurs habilités à encapsuler de façon permanente ou réversible des molécules invitées ont été étudiées par différentes méthodes spectroscopiques, et les comportements antiprolifératifs des systèmes ainsi obtenus ont été établis in vitro envers différentes lignées de cellules cancéreuses.
    Summary
    Since the development of supramolecular chemistry in the 1980s more and more discrete molecular objects have been synthesised. In this research area metals play a key role. Indeed, the coordination-driven self-assembly allows a directional-bonding approach that organises the different building blocks into supramolecular objects according to the coordination modes of the transition metal. Therefore, the versatility of metalla-cages and their application potential raised an increasing interest for this chemistry.
    On the other hand, ever since the clinical success of cisplatin as an antitumour drug, transition metals have raised considerable expectations for the treatment of cancer. So far, mononuclear arene ruthenium complexes are of central interest due to established cytotoxicity towards cancer cells and low general toxicity.
    The aim of this thesis was to combine the assembling properties of arene ruthenium complexes in supramolecular chemistry with their antiproliferative activity. Thus, different metalla-cages were synthesised, the permanent or reversible hosting ability of which was studied by various spectroscopic methods with different guest molecules. The antiproliferative behaviour of the resulting systems was established in vitro towards different cancer cell lines.