Synthesis and metal complex formation of water soluble derivatives of the iron-chelating ligand deferasirox

Abstract

A water soluble model of deferasirox, 2-[3,5-bis(2-hydroxyphenyl)-1H-1,2,4-triazol-1-yl]benzene-1,4-disulfonic acid (DSA), was prepared and characterised. The ligands complex formation with the metal ions Fe3+ (log(beta)110 = 23.54(4); log(beta)120 = 39.50(2)), Al3+, Ga3+, Gd3+, Ni2+, Cu2+, Zn2+, Cd2+, Mg2+ and Ca2+ was investigated in pure water by titrations. A crystal structure of the [Fe(DSA)2]5- complex and two structures of the [Cu(DSA)(HCO3)]3- complex were obtained. The redox chemistry of Fe3+ with DSA was studied in acidic and alkaline solution. Investigations on the Cu2+-DSA and -deferasirox system revealed little to no evidence for polynuclear species. Deferasirox and DSA form rather strong complexes with Ga3+ and weak with Gd3+ which have been studied with respect to interactions with contrast agents. The pKa value (pKa = 0.98(4), H2O) of deferasirox in acidic solution and the stability constants of Al3+ (log(beta)120 = 29.0(5)), Mg2+ (log(beta)120 = 7.4(6)) and Ca2+ (log(beta)110 = 3.28(7)) were estimated for pure water solution. Deferasirox and DSA are correlated in terms of a linear free energy relation for the [M(L)] and [M(L)2] complex (equation: log(beta)120 [deferasirox] = 0.96(2)

Eine wasserlösliche Modelverbindung von Deferasirox, 2-[3,5-bis(2-hydroxyphenyl)-1H-1,2,4-triazol-1-yl]benzene-1,4-disulfonsäure (DSA), wurde synthetisiert und charakterisiert. Die Komplexbildung von DSA mit Fe3+ (log(beta)110 = 23.54(4); log(beta)120 = 39.50(2)), Al3+, Ga3+, Gd3+, Ni2+, Cu2+, Zn2+, Cd2+, Mg2+ und Ca2+ wurde mit Titrationen (H2O) untersucht. Die Kristallstruktur des [Fe(DSA)2]5- Komplexes sowie zwei Strukturen des [Cu(DSA)(HCO3)]3- Komplexes wurden erhalten. Die Redox-Eigenschaften von DSA mit Fe3+ wurden im sauren und alkalischen Medium bestimmt. Untersuchungen der Cu2+-DSA und -Deferasirox Komplexe ergaben wenig bis gar keine Beweise für polynukleare Teilchen. Deferasirox und DSA bilden starke Komplexe mit Ga3+ und eher schwache mit Gd3+, welche auf Wechselwirkungen mit Kontrastmitteln untersucht wurden. Der pKs Wert von Deferasirox (pKs = 0.98(4), H2O) in saurer Lösung, sowie die Stabilitätskonstanten mit Al3+ (log(beta)120 = 29.0(5)), Mg2+ (log(beta)120 = 7.4(6)) und Ca2+ (log(beta)110 = 3.28(7)) wurden für H2O abgeschätzt. Deferasirox und DSA konnten in Form einer linearen freien Energie-Beziehung für [ML] und [ML2] (Gleichung: log(beta)120 [Deferasirox] = 0.96(2)