Structure-activity relationship in thiosemicarbazone ligands: effect of arm number and structural flexibility [Articol]

Abstract

A series of 18 thiosemicarbazone-type ligands divided into several ligand families depending on whether they are monothiosemicarbazones (HL1 to HL5), bis-thiosemicarbazones with flexible linkers (H2L6 to H3L10) or rigid linkers (H2L11 to H2L14), and phenol-bis-thiosemicarbazones (H3L15 to H3L18) was synthesised and subsequently investigated with regard to their antioxidant properties. The antioxidant activity of these ligands was evaluated using the ABTS radical scavenging assay. The obtained IC₅₀ values revealed a wide range of antioxidant capacities among the investigated compounds. Several ligands exhibited significant radical scavenging activity compared to the reference antioxidants Trolox and Rutin. In particular, compound H₃L¹⁶ demonstrated the strongest antioxidant effect with an IC₅₀ value of 4.83 μM, followed by HL³ (7.74 μM), H₂L¹¹ (8.60 μM), and H₂L¹² (9.10 μM). The enhanced antioxidant activity was found to correlate with the presence of phenolic hydroxyl groups, aromatic conjugation, and increased structural rigidity, which facilitate electron or hydrogen transfer processes involved in radical neutralization. A fost sintetizată o serie de 18 tiosemicarbazone, clasificată în mai multe familii de liganzi în funcție de tipul structural: mono-tiosemicarbazone (HL1 până la HL5), bis-tiosemicarbazone cu legături flexibile (H2L6 până la H3L10), bis-tiosemicarbazone cu legături rigide (H2L11 până la H2L14) și fenol-bistiosemicarbazone (H3L15 până la H3L18), iar ulterior au fost investigate proprietățile lor antioxidante. Activitatea antioxidantă a tiosemicarbazonelor sintetizate a fost evaluată prin testul de captare a radicalilor ABTS. Valorile IC₅₀ obținute au evidențiat o gamă largă de capacități antioxidante în rândul compușilor studiați. Mai mulți compuși au prezentat o activitate semnificativă de eliminare a radicalilor în comparație cu antioxidanții de referință: Trolox și Rutin. În special, compusul H₃L¹⁶ a demonstrat cel mai puternic efect antioxidant, cu o valoare IC₅₀ de 4,83 μM, urmat de HL³ (7,74 μM), H₂L¹¹ (8,60 μM) și H₂L¹² (9,10 μM). S-a constatat că activitatea antioxidantă sporită este corelată cu prezența grupărilor hidroxil fenolice, conjugarea aromatică și rigiditatea structurală crescută, care facilitează procesele de transfer de electroni sau hidrogen implicate în neutralizarea radicalilor.