ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ КОМПЛЕКСООБРАЗОВАНИЯ Co(II) С ТРИГЛИЦИНОМ В ВОДНОМ РАСТВОРЕ
Аннотация
Пептиды представляют собой обширный класс как природных, так и синтетических органических соединений, многие из которых обладают высокой и разносторонней физиологической активностью. Актуальность исследования комплексообразующих свойств трипептидов определяется большим значением этих соединений в биологических процессах, так как пептиды являются упрощенным фрагментом белков и широко применяются в различных отраслях фармацевтической промышленности. Одним из представителей низкомолекулярных трипептидов является глицил-глицил-глицин. В данной работе методом потенциометрического титрования было исследовано комплексообразование триглицина с ионами Co2+ при 298,15 К и I = 0,2 моль/л (КNO3). Изучение комплексообразующих свойств триглицина с Со2+ проводили методом потенциометрического титрования при соотношениях M:L = 1:1, 1:2, 1:5. Для обработки экспериментальных данных использовалась универсальная программа “PHMETR”, предназначенная для расчета констант равновесия с произвольным числом реакций по измеренной равновесной концентрации одной из частиц. Было установлено существование комплексов CoL+, CoH-1L, CoL2 CoH-2L22–, CoL3–, CoH-3L34–, определены их константы устойчивости, предложены вероятные структуры образующихся комплексов. Результаты настоящего исследования показывают, что в процессах взаимодействия Co(II) с триглицином участвуют атомы кислорода и азота пептидной группы. Это существенно изменяет термодинамику процессов комплексообразования коротких пептидов по сравнению с аминокислотами. Полученные в настоящей работе константы устойчивости триглицинатов кобальта (II) позволяют осуществить математическое моделирование равновесий в многокомпонентных растворах, прогнозировать поведение систем в широком интервале концентраций и рН. Они могут составить основу для обобщений, касающихся строения и поведения низкомолекулярных пептидов в растворе, а также использованы для дальнейших исследований, в том числе калориметрических.
Литература
Sanna D., Ágoston C. G., Giovanni Micera, Sóvágó I. The effect of the ring size of fused chelates on the thermodynamic and spectroscopic properties of peptide complexes of copper(II). Polyhedron. 2001. V. 20. P. 3079. DOI: 10.1016/S0277-5387(01)00918-4.
Lytkin A.I., Chernikov V.V., Krutova O.N. Thermodynamics of Dissolution for Crystalline Racemic Tartaric and Glutaric Acids and Isatin in KOH Aqueous Solutions at 298.15 K. Russ. J. Phys. Chem. 2018. V. 92. N 1. Р. 81-84. DOI: 10.1134/S0036024418010144.
Lytkin A.I., Chernikov V.V., Krutova O.N. Thermodynamic characteristics of step dissociation reactions of DL-α-alanyl-glycyl-glycine in aqueous solution. Zhurn Fizich. Khim. 2017. V. 91. N 7. Р. 1167 (in Russian). DOI: 10.7868/S0044453717070214.
Bukharov M.S., Shtyrlin V.G., Mukhtarov A.S., Mamin G.V. Study of structural and dynamic characteristics of copper(II) amino acid complexes in solutions by combined EPR and NMR relaxation methods. Phys. Chem. Chem. Phys. 2014. V. 16. P. 9411. DOI: 10.1039/c4cp00255e.
Deschamps P., Kulkarni P., Gautam-Basak M., Sarkar B. The saga of copper(II)–l-histidine. Coord. Chem. Rev. 2005. V. 249. P. 895. DOI: 10.1016/j.ccr.2004.09.013.
Srisuknimit V., Qiao Y., Schaefer K., Kahne D., Walker S. Peptidoglycan Cross-Linking Preferences of Staphylococcus aureus Penicillin-Binding Proteins Have Implications for Treating MRSA Infections. J. Am. Chem. Soc. 2017. V. 139. P. 9791. DOI: 10.1021/jacs.7b04881.
Bukharov M.S., Shtyrlin V.G., Mamin G.V., Stapf S. Structure and Dynamics of Solvation Shells of Copper(II) Complexes with N,O-Containing Ligands. Inorg. Chem. 2015. V. 54. P. 9777. DOI: 10.1021/acs.inorgchem.5b01467.
Li H., Jiang J., Luo Y. Identification of the protonation site of gaseous triglycine: the cis-peptide bond conformation as the global minimum. Phys. Chem. Chem. Phys. 2017. V. 19. P. 15030. DOI: 10.1039/c7cp01997a.
Marsh B.M., Zhou J., Garand E. Vibrational spectroscopy of isolated copper(II) complexes with deprotonated triglycine and tetraglycine peptides. RSC Adv. 2015. V. 5. P. 1790. DOI: 10.1039/C4RA09655J.
Aljazzar S.O. Equilibrium studies on mixed ligand complexes of copper (II) ion with drug fluoxetine. HCL and glycine oligopeptides using potentiometric titration technique. Int. J. Pharm. Scien. Rev. Res. 2016. V. 37. P. 105.
Gielen M., Tiekink E.R.T. Metallotherapeutic Drugs and Metal-Based Diagnostic Agents. The Use of Metals in Medicine. Wiley: Chichester. 2005. Hambley TW, Metal-Based Therapeutics, Science. 584 p.
Zhang CX, Lippard S.J. New metal complexes as potential therapeutics. Curr. Opin. Chem. Biol. 2003. V. 7. N 4. P. 481. DOI: 10.1016/S1367-5931(03)00081-4.
Pacheco P.H., Smichowski P., Polla G., Martinez L.D. Solid phase extraction of Co ions using L-tyrosine immobilized on multiwall carbon nanotubes. Talanta. 2009. V. 79(2). P. 249. DOI: 10.1016/j.talanta.2009.03.050.
Zhang X.-C., Huang Y., Fan Yue, Cheng X. Comparative Study for Oxygenation Properties of Cobalt Complexes with Hsitidine, Histidinol and Histamine. Chin. J. Inorg. Chem. 2013. V. 29. N 11. P. 2387. DOI: 10.3969/j.issn.1001-4861.2013.00.353.
Esakku S., Selvam A., Joseph K., Palanivelu K. Assessment of heavy metal species in decomposed municipal solid waste. Chem. Spec. Bioavail. 2005. V. 17. P. 95. DOI: 10.3184/095422905782774883.
Li N.C., Doody B.E., White J.M. Some Metal Complexes of Glycine Peptides, Histidine and Related Substances. J. Am. Chem. Soc. 1957. 79. Р. 5859–5863. DOI: 10.1021/ja01579a006.
Evans W.P., Monk C.B. Electrolytes in solutions of amino acids. Part 6. - Dissociation constants of some triglycinates by e.m.f. and pH measurements. Trans. Faraday Soc. 1955. 51. Р. 1244-1250. DOI: 10.1039/TF9555101244.
Karyakin Yu.V. Pure chemicals. M.: Khimiya. 1974. 217 р. (in Russian).
Borodin V.A., Vasilyev V.P., Kozlovsky E.V. Processing the results of a potentiometric study of complexation in solutions on a digital computer. Zhurn.Neorg. Khim. 1986. V. 31. N 1. P. 10 (in Russian).
Gorboletova G.G., Metlin A.A., Bychkova S.A. Thermodynamics of complexation of Ni2+ ions with triglycine in aqueous solution. Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol. 2016. V. 59. N 2. Р. 57 (in Russian).
Vasil’ev V.P., Lobanov G.A. The heat of ionization of water in solutions of some of the first and second electrolytes at 250°C. Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol. 1969. V. 12. N 6. Р. 740-743 (in Russian).
Nazarenko V.A., Antonovich V.P., Nevskaya E.M. Hydrolysis of metal ions in dilute solutions. M.: Atomizdat. 1978. 120 p. (in Russian).
