(2025) SYNTHESIS, CHARACTERIZATION AND ANTICANCER ACTIVITY EVALUATION OF GOLD(I) COMPLEXES WITH PHOSPHINE SULFIDE LIGANDS. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

PDF g20220520 MS Thesis With Final Corrections.pdf Restricted to Repository staff only until 22 July 2026. Download (8MB)

Arabic Abstract

الاسم الكامل : مريم سامي فرغلي عنوان الرسالة: تخليق وتوصيف وتقييم النشاط المضاد للسرطان لمجمعات الذهب (I) مع كبريتيدات الفوسفين التخصص: كيمياء تاريخ الدرجة العلمية: مايو 2025 بعد الاكتشاف المحوري لنشاط السيسبلاتين المضاد للسرطان، بُذلت جهودٌ مكثفة لتطوير مركبات تنسيقية من البلاتين ومعادن أخرى كعلاجات محتملة للسرطان. على الرغم من نجاحها، تواجه الأدوية القائمة على البلاتين، مثل السيسبلاتين، تحدياتٍ جسيمة، تشمل آثارًا جانبيةً شديدةً وتطور مقاومة للأدوية. وقد حفّز هذا الاهتمام بالبدائل غير البلاتينية، والتي غالبًا ما تُظهر طرق عملٍ مميزةً وسميةً أقل. من بين هذه البدائل، أظهرت معقدات الذهب قدرةً واعدةً كبيرةً على التغلب على مقاومة السيسبلاتين. في ضوء ذلك، قمنا بتصنيع سلسلة من معقدات الذهب (I) التي تحتوي على ربيطات كبريتيد الفوسفين، وقيّمنا إمكاناتها المضادة للسرطان. في هذه الرسالة، نجحنا في تصنيع عدد من ربيطات كبريتيد الفوسفين الجديدة (L1-L5) باستخدام أنواع مختلفة من الفوسفينات: كبريتيد ثلاثي (سيانو إيثيل) فوسفين، كبريتيد ثلاثي حلقي هكسيل فوسفين، كبريتيد 2-(2-(ثنائي فينيل فوسفين) إيثيل) بيريدين، كبريتيد 9-[2-(ثنائي فينيل فوسفين) فينيل]-9H- كاربازول، وكبريتيد ثنائي (2-ثنائي فينيل فوسفينو إيثيل) فينيل فوسفين. استُخدمت هذه الكبريتيدات الفوسفينية لتصنيع نوعين مختلفين من معقدات الذهب (I): تتكون السلسلة الأولى من خمسة معقدات ذهب (I) جديدة بالصيغ التالية: [(Et)3PAu(R3P=S)]PF6 (6-9) و[((Et)3PAu)3C₃₄H₂₉P₃=S3]3PF6 (10). حيث استُخدمت الربيطات: كبريتيد ثلاثي (سيانو إيثيل) فوسفين، كبريتيد ثلاثي حلقي هكسيل فوسفين، كبريتيد 2-(2-(ثنائي فينيل فوسفين) إيثيل) بيريدين، كبريتيد 9-[2-(ثنائي فينيل فوسفين) فينيل]-9H- كاربازول، وكبريتيد ثنائي (2-ثنائي فينيل فوسفينو إيثيل) فينيل فوسفين لتخليق هذه المركبات مع المادة البادئة (Et)3PAuCl. تتضمن السلسلة الثانية أربعة معقدات ذهب (I) أخرى، بالصيغة [C₁₁H₂₀N₂Au(R3P=S)]PF6 (11-14). صُنعت هذه المعقدات باستخدام كبريتيد ثلاثي (سيانو إيثيل) فوسفين، وكبريتيد ثلاثي حلقي هكسيل فوسفين، وكبريتيد 2-(2-(ثنائي فينيل فوسفين) إيثيل) بيريدين، وكبريتيد 9-[2-(ثنائي فينيل فوسفين) فينيل]-9H- كاربازول، ممزوجةً مع المادة البادئة C₁₁H₂₀N₂AuCl. يهدف هذا البحث إلى تطوير أدوية جديدة مضادة للسرطان ذات انتقائية معززة للأورام لتخفيف الآثار الجانبية وتحسين الفعالية. تم توصيف جميع الربائط ومعقداتها المقابلة من خلال التحليل العنصري، وتحديد نقطة الانصهار، وحيود الأشعة السينية أحادية البلورة (XRD)، ورسم خرائط EDX، ومجموعة من التقنيات الطيفية، بما في ذلك مطيافية MID-FTIR والرنين المغناطيسي النووي (1H, 13C, and 31P). أكدت النتائج الطيفية التنسيق الناجح للربيطات مع مركز الذهب (I). كما كشف تقييم معقدات الذهب (I) (6-14) وربيطاتها (L1-L5) عن انخفاض ملحوظ في قابلية خلايا سرطان الثدي MCF-7 للبقاء على قيد الحياة بعد 48 ساعة من العلاج. أظهرت بعض المركبات فعالية مضادة للسرطان أكبر من غيرها. بالإضافة إلى ذلك، قيّمت الدراسة التأثيرات السامة للخلايا على خلايا HEK-293 الطبيعية، مما يدل على أن المركبات كانت أكثر سمية لخلايا سرطان MCF-7 منها للخلايا السليمة. للمقارنة، دُرِسَت أيضًا تأثيرات السيسبلاتين على كلٍّ من خلايا MCF-7 وHEK-293. أظهرت خلايا MCF-7 المُعالَجة علامات موت الخلايا المبرمج، مثل تكاثف الكروماتين وتكوين أجسام موتية، مما يُشير إلى أن هذه المركبات قد تُحفِّز موت الخلايا السرطانية من خلال مسارات موت الخلايا المبرمج.

English Abstract

Full Name : [Mariam Samy Farghaly] Thesis Title : [Synthesis, characterization and anticancer activity evaluation of gold(I) complexes with phosphine sulfide ligands] Major Field : [Chemistry] Date of Degree : [May 2025] Following the pivotal discovery of cisplatin’s anticancer activity, extensive efforts have been made to develop coordination compounds of platinum and other metals as potential cancer treatments. Despite their success, platinum-based drugs like cisplatin face serious challenges, including severe side effects and the development of drug resistance. This has spurred interest in non-platinum alternatives, which often exhibit distinct modes of action and exhibit reduced toxicity. Among these, gold complexes have shown considerable promise in overcoming cisplatin resistance. In light of this, we synthesized a series of gold(I) complexes containing phosphine sulfide ligands and assessed their anticancer potential. In this thesis, we successfully synthesized a number of novel phosphine sulfide ligands (L1-L5) utilizing various phosphines: tris(cyanoethyl)phosphine sulfide, tricyclohexylphosphine sulfide, 2-(2-(diphenylphosphino)ethyl)pyridine sulfide, 9-[2-(diphenylphosphino)phenyl]-9H-carbazole sulfide and bis(2-diphenylphosphinoethyl)phenylphosphine sulfide. These phosphine sulfides were used to synthesize two different types of gold(I) complexes: The first series consists of five novel gold(I) complexes with the formulas; [(Et)3PAu(R3P=S)]PF6 (6-9) and [((Et)3PAu)3C₃₄H₂₉P₃=S3]3PF6 (10). Where the ligands: tris(cyanoethyl)phosphine sulfide, tricyclohexylphosphine sulfide, 2-(2-(diphenylphosphino)ethyl)pyridine sulfide, 9-[2-(diphenylphosphino)phenyl]-9H-carbazole sulfide and bis(2-diphenylphosphinoethyl)phenylphosphine sulfide were used to synthesize these complexes together with the precursor (Et)3PAuCl. The second series includes another four gold(I) complexes, with the formula [C₁₁H₂₀N₂Au(R3P=S)]PF6 (11-14). These complexes were synthesized using tris(cyanoethyl)phosphine sulfide, tricyclohexylphosphine sulfide, 2-(2-(diphenylphosphino)ethyl)pyridine sulfide and 9-[2-(diphenylphosphino)phenyl]-9H-carbazole sulfide combined with the precursor C₁₁H₂₀N₂AuCl. This research aims to develop novel anticancer drugs with enhanced tumor selectivity to mitigate adverse effects and improve efficacy. All ligands and their corresponding complexes were characterized through elemental analysis, melting point determination, single-crystal X-ray diffraction (XRD), EDX mapping, and a range of spectroscopic techniques, including MID-FTIR and NMR spectroscopy (1H, 13C, and 31P). The spectroscopic results confirmed the successful coordination of the ligands to the gold(I) center. The evaluation of the gold(I) complexes (6-14) and their ligands (L1-L5) revealed a notable reduction in MCF-7 breast cancer cell viability after 48 hours of treatment. Certain compounds exhibited greater anticancer efficacy than others. Additionally, the study assessed the cytotoxic effects on normal HEK-293 cells, demonstrating that the compounds were more toxic to MCF-7 cancer cells than to healthy cells. For comparison, the effects of cisplatin on both MCF-7 and HEK-293 cells were also investigated. Treated MCF-7 cells displayed signs of apoptosis, such as chromatin condensation and the formation of apoptotic bodies, indicating that the compounds likely induced cancer cell death through apoptotic pathways.

Item Type:	Thesis (Masters)
Subjects:	Chemistry Research
Department:	College of Chemicals and Materials > Chemistry
Committee Advisor:	Peedikakkal, Abdul Malik
Committee Co-Advisor:	Sulaiman, Adam
Committee Members:	Awadh, Tawfik
Depositing User:	MARIAM FARGHALY (g202205020)
Date Deposited:	22 Jul 2025 07:23
Last Modified:	22 Jul 2025 07:27
URI:	http://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/143602