New mixed-ligand Ni(II) and Zn(II) macrocyclic complexes with bridged bicyclo-[2,2,1]-hept-5-en-endo-2,3-cis-dicarboxylate: synthesis, characterization, antimicrobial and cytotoxic activity

Abstract

New carboxylate complexes of the tetraazamacrocyclic ligand N,N',N'',N'''-tetrakis(2-pyridilmethyl)-1,4,8,11-tetraazacyclotetradecane (tpmc) with Ni(II) and Zn(II) as central ions were prepared. In mixed-ligand com- plexes (endo,endo)-bicyclo[2.2.1]hept-5-ene-2,3-dicarboxylate dianion (C9H8O42- ) is also coordinated to metal ions. The complexes were characterized by ele- mental analysis (C, H, N), FTIR and UV–Vis spectroscopy, molar conductivity determination and magnetic susceptibility measurement at room temperature. The analytical data of the complexes show the formation of binuclear [Ni2(C9H8O4)tpmc](ClO4)2·4H2O and tetranuclear [Zn4(C9H8O4)(tpmc)2](ClO4)6· ·CH3CN·KClO 4·4H2O complexes. In tetranuclear Zn(II) complex bicyclic dicarboxylate ligand is most likely to be bridge coordinated, and in binuclear Ni(II) complex it is coordinated in a combined bridged manner with chelate rings formation. In both complexes macrocyclic ligand was exo coordinated, out of cyclam ring and adopts a boat conformation. The Zn(II) complex is one of the rare tetranuclear Zn(II)-tpmc complexes with carboxylate ion bridging two Zn2tpmc units. The complexes were tested for antibacterial activity against Gram-positive bacteria Staphylococcus aureus (ATCC 25923) and Bacillus subtilis (ATCC 6633), Gram-negative bacterium Escherichia coli (ATCC 25922), and yeast Candida albicans (ATCC 10231), and were screened for antiproliferative activity against human cervix adenocarcinoma (HeLa) and human myelogenous leukemia (K562) cell lines.

Синтетисани су нови карбоксилато комплекси са тетраазамакроцикличним ли- гандом N,N',N'',N'''-тетракис(2-пиридилметил)-1,4,8,11-тетраазациклотетрадеканом (tpmc) и Ni(II) и Zn(II) као централним јонима. У мешовитолигандним комплексима (endo,endo)-бицикло-[2.2.1]-хепт-5-ен-2,3-дикарбоксилато дианјон (C9H8O4 2- ) је такође везан за метални јон. Комплекси су окарактерисани елементалном анализом (C, H, N), FTIR и UV/Vis спектроскопијом, као и мерењем моларне проводљивости и магнетне сусцептибилности на собној температури. На основу добијених резултата претпос- тављена је бинуклеарна структура [Ni2(C9H8O4)tpmc](ClO4) 2·4H2O комплекса, односно, тетрануклеарна [Zn4(C9H8O4 )(tpmc) 2](ClO4)6·CH3CN·KClO4 ·4H2O комплекса. У тетра- нуклеарном Zn(II) комплексу, бициклични дикарбоксилато лиганд је највероватније мостно везан, док је у бинуклеарном Ni(II) комплексу мешовити мостно-хелатни начин координације. Други начини мостног везивања дикарбоксилата не могу бити у потпуности искључени. У оба комплекса макроциклични лиганд је егзо координован, изван цикламовог прстена и заузима конформацију лађе. Добијени Zn(II) кoмплекс је један од ретких тетрануклеарних Zn(II)–tpmc комплекса са карбоксилато лигандом у мосту између две Zn2tpmc јединице. Добијени комплекси су тестирани на антибактеријску активност према Грам-позитивним бактеријама Staphylococcus aureus (ATCC 25923) и Bacillus subtilis (ATCC 6633), Грам-негативној бактерији Escherichia coli (ATCC 25922) и квасцу Candida albicans (ATCC 10231). Испитивана је њихова антипролиферативна активност на хуманим малигним ћелијским линијама: цервикалног аденокарцинома (HeLa) и мијелогене леукемије (K562).