New copper(II) cyclam complexes with aminocarboxylate co-ligands: Synthesis, characterization, and in vitro antiproliferative and antibacterial studies

Abstract

Two new cationic Cu(II) complexes of cyclam (1,4,8,11-tetraaza- cyclotetradecane) and aminocarboxylate coligands glycine or alanine have been synthesized. The complexes were characterized by elemental analysis (C, H and N), molar electrical conductivity, magnetic susceptibility measurement at room temperature, spectral methods (UV/Vis and Fourier transform infrared), as well as by thermogravimetric (TG) and differential thermal analysis (DTA). The analytical data of the complexes show the formation of mononuclear com- plexes with general formula [Cu(L)cyc](ClO4 )2⋅nH2 O, A) L = glycine, n = 1.5 and B) L = alanine, n = 2.5. The tetradentate ligand cyclam was coordinated to metals through four N donors. The spectroscopic data suggested that the amino carboxylate ligands coordinated via their carboxylate ion moieties. The six- -coordinate octahedral geometry around Cu(II) in both complexes was pre- sumed. TG-DTA analysis indicated that complex B decomposed exothermally in a single step in the range of 310–400 °C. The cytotoxic activity of Cu(II) complexes and the starting ligands were tested against human cervix adenocar- cinoma cell line (HeLa), human melanoma (FemX) and human colon carci- noma (LS174). The IC50 values for the Cu(II) complexes were from 48.35– –82.25 μM. Both complexes were tested for their antimicrobial activity against Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis, Escherichia coli and the yeast Candida albicans.

Синтетисана су два нова катјонска Cu(II) комплекса са цикламом (1,4,8,11-тетра- азациклотетрадекан) и аминокарбоксилатним колигандима: глицином или аланином. Комплекси су окарактерисани елементалном анализом (C, H, N), моларном електрич- ном проводљивошћу, мерењем магнетног момента на собној температури, спектралним методама (UV/Vis и Fourier трансфомисаном инфрацрвеном спектроскопијом) као и термогравиметријском (TG) и диференцијалном термијском (DTA) анализом. Анали- тички подаци комплекса показују формирање мононуклеарних комплекса опште фор- муле [Cu(L)cyc](ClO4) 2∙nH2O, A) L = глицин, n = 1,5 и B) L = аланин, n = 2,5. Тетра- дентатни лиганд циклам је координован са металима преко четири N донора. Спектро- скопски подаци сугеришу да су аминокарбоксилатни лиганди координовани преко својих карбоксилатних јона. У оба комплекса претпостављена је октаедарска геометрија око Cu(II). TG-DTA анализа показује да се комплекс B егзотермно разлаже у једном кораку у опсегу од 310–400 °C. Цитотоксична активност Cu(II) комплекса и почетних лиганада је тестирана na ћелијским линијама хуманог аденокарцинома грлића мате- рице (HeLa), хуманог меланома (FemiX) и хуманог карцинома дебелог црева (LS174). Вредности IC50 за комплексe Cu(II) биле су од 48,35 до 82,25 μМ. Антимикробна активност oба комплекса je тестирана према Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis, Esche- richia coli и Candida albicans.