Flavonoid-ferrocene conjugate as new treatment for breast cancer

Abstract

Research in drug development for breast cancer treatment has been crucial, since traditional treatments have been associated with neurotoxicity and nephrotoxicity. Previous studies showed that when ferrocene is combined with a biomolecule it targets specific cell lines, shows cytotoxic activity and eradicates cancer with high specificity, surpassing traditional treatments. This research focuses on the synthesis and characterization of flavonoid-ferrocene conjugate drugs that can bind and target the overexpressed estrogen receptor, to eliminate breast cancer cells. Structures of the ferrocene chalcone and aurone were determined using 13C NMR and 1H NMR Spectroscopy where two ferrocene-conjugates were synthetized: 1-ferrocenyl-3-(2-hydroxy-5-methyl-3-nitrophenyl)- prop-2-en-1-one and (Z)-5-methyl-3-nitro-2-ferrocenylidiene-benzofuran-3-one. The docking studies of the conjugates were studied on ERα-LBD, 17β-HSD1 enzyme and HSA, using AutoDock Vina to determine the relative score of energy affinity. The data suggest that the ferrocene conjugates could serve as vectors which could aid in the recognition of ERα. In addition, the ferrocene-conjugates showed the capability to enter at the ligand binding site of the of the three proteins in this study. Future projects are in place to apply ferrocene-base drugs to treat different types of cancer cell lines.

Las investigaciones para el desarrollo de drogas contra el cáncer de seno han sido cruciales desde que los tratamientos actuales contra el cáncer de seno han sido relacionados a problemas neurotóxicos y hepáticos. Estudios han demostrado que el uso de ferroceno, combinado con biomoléculas naturalmente anticancerígenas, ha servido para tratar el cáncer de seno, con alta actividad citotóxica y especificidad, sobrepasando los tratamientos actuales. Esta investigación se enfoca en la síntesis, caracterización y estudios de anclaje de flavonoides dopados con ferroceno, los cuales pueden ser reconocidos y enlazados por los receptores de estrógeno para combatir el cáncer de seno. Las estructuras de los conjugados de ferroceno fueron dilucidadas por medio de Espectroscopía de 1H NMR y 13C NMR. Estas estructuras fueron las siguientes: 1-ferrocenil-3- (2-hidroxi-5-metil-3-nitrofenil)-prop-2-en-1-ona y (Z)-5-metil-3-nitro-2-ferrocenilideno- benzofuran-3-ona. Los estudios de anclaje fueron realizados en el ERα-LBD, en la enzima 17β- HSD1 y en el HSA, utilizando AutoDock Vina para determinar la afinidad electrónica de los compuestos. Los datos sugieren que los conjugados de ferroceno pueden servir como vectores y ser reconocidos por el receptor de estrógeno. Además, los compuestos demostraron la capacidad de entrar y ser reconocidos por los sitios activos de las proteínas bajo estudio. Estudios futuros presentan la posibilidad de aplicar esta técnica de uso de ferroceno para el tratamiento de otros tipos de cáncer.