pH-metric调查Mixed-Ligand Ca (II)配合物,Mg (II)和锌(II)与左旋多巴和1,在丙二醇——10-Phenanthroline混合物

文摘

三元配合物的稳定常数的Ca (II), Mg (II)和锌(II)与左旋多巴为主配体,10-phenantbroline作为第二配体是pH-metrically决定。研究在不同浓度(0 - 60% v / v)丙二醇——混合物,离子强度为0.16摩尔l - 1使用生理盐水作为电解液在303.0 K。讨论了K值X和Δ日志的日志统计的基础上,考虑和物种形成的性质。各种三元物种的形成建立了建模研究使用计算机程序MINIQUAD75。不同物种的形成和分布与金属和配体的相对浓度(M:李::2.5:2.5 X = 1.0, 1.0:2.5:5.0 1.0:5.0:2.5)与不同pH值分配图的形式表示。讨论了影响溶剂的物种形成基于介质的介电常数。讨论了混合配体复合物的稳定性多巴的分子结构和苯酚的以及金属离子的性质。

关键字

左旋多巴,物种形成三元复合物,pH-metric研究1,10-phenantbroline

介绍

左旋多巴(多巴)已经被用于治疗帕金森病。为其更好的治疗效果必须在高剂量日常管理,很长一段时间。相当大比例的脱羧周边地区,因此它不会到达大脑,它的作用是增加。为了避免这个额外的大脑脱羧、左旋多巴一般用于结合外围多巴脱羧酶抑制剂。Rajan et al .,应用金属配合物的研究了另一种可能性,二羟基苯丙氨酸(1]。他们还处理三元金属配合物的配位化学方面二羟基苯丙氨酸(2,3]。很明显,治疗重要性的金属配合物,这些金属离子的协调在生理氨基酸侧链的pH值。

二羟基苯丙氨酸的质子化作用平衡和复杂的成形性能和苯酚的某些过渡金属离子研究实验室4,5,6,7,8]。随后的稳定性和成键条件相关复合物形成的三元系统多巴和苯酚的处理结果。基于这些结果表明,左旋多巴在这些三元配合物配体是一个ambidentate配体可以绑定到金属离子通过(N, O)供体组在生理pH值。

在这个工作我们报告物种形成三元复合物的Ca (II), Mg (II)和锌(II)与左旋多巴和l, 10-phenanthroline PG-water混合物。pH-metric方法被用来确定化学计量学和三元配合物的稳定常数。

实验

0.05摩尔L¹解决方案的左旋多巴(珞巴、印度),10-phenanthroline mono水合物(Finar、印度)准备在deionised triple-distilled水通过维持0.05摩尔L¹盐酸的浓度增加溶解度。0.2摩尔L¹股票的解决方案是由盐酸(Qualigens、印度)。1,2-propanediol (Finar、印度)作为收到。2摩尔L¹氯化钠(Qualigens、印度)准备维持滴定的离子强度。0.1摩尔L¹解决方案的Ca (II)、镁(II)和锌(II)氯化物是由溶解广义相对论(默克公司、印度)盐在三年级蒸馏水维持0.05摩尔L¹盐酸的浓度,抑制金属盐的水解。氢氧化钠(Qualigens、印度)0.4摩尔的L¹和盐酸(Qualigens、印度)0.2摩尔的L¹都准备好了。所有的解决方案都是标准化的标准方法。评估错误可能会爬进浓度的测定,数据进行方差分析的分类方法之一(9]。无机酸和碱的强度决定使用格兰图方法(10,11]。

过程

李ELICO(模型- 120)酸度计的可读性0.01被用于度量滴定。不对称的变化的影响,液体接界电势,活度系数,钠离子错误和溶解的二氧化碳在玻璃电极的反应占校正因子的形式(12,13,14]。三元稳定常数测定的物种,建立平衡检查玻璃电极的定期对碱滴定强酸。甘汞电极是加PG-water等效的混合物组成的滴定。所有的滴定进行pH值度量为303.0±0.1 K在媒体含有不同浓度(0 - 60% v / v)的PG-water混合物。滴定进行了在不同金属离子的相对浓度(M)对二羟基苯丙氨酸(左)和苯酚的L (X)为0.4摩尔¹氢氧化钠。成分的浓度了表1。实验过程的细节和滴定装置elsewheare [15]。

结果与讨论

建模的化学物种形成

初步调查alkalimetric滴定的混合物包含不同的摩尔比率的二羟基苯丙氨酸和苯酚的无机酸和惰性电解质推断,没有凝聚物种形成。选择最适合的模型都是基于统计参数(14]像χ²r因子,偏斜度和峰度表2。三元复杂的物种发现MLXH MLX₂H, MLX和毫升₂X Ca (II)和锌(II)和MLXH MLX MLX₂和毫升₂Mg X (II)。一个非常低的标准偏差(SD)日志值整体稳定常数(日志β)表明这些参数的精度。小的值_相关系数(偏差的平方和配体和氢离子的浓度在所有实验点校正自由度)表明,模型代表实验数据。小值的平均值、标准偏差和平均偏差为这些系统证实,残差是零均值周围分散。理想的正态分布的峰度和偏态值应该三个零,分别。峰度值在当前研究Ca (II)和Mg (II)表明,大部分的残差非常接近常态峰的和一些形式尖峰的模式而锌(II)表示尖峰的模式。偏态值的记录表2在-0.49和1.64之间。这些数据表明残差的正态分布形式。因此,最小二乘法可以应用到目前的数据。模型的充分性进一步明显的晶体热阻低记录。

影响介电常数的三元配合物的稳定性

PG是一个两性溶剂。它是一个结构前提高PG-water混合物中的水结构。因此它将水从协调球体的金属离子,使他们更活性配体。因此,稳定的复合物有望增加。同时,它是一个协调溶剂相竞争与协调配体的金属。这种复合物的稳定性降低。因此,稳定的复合物有望增加或减少线性。整体稳定常数的变化与co-solvent内容取决于静电和non-electrostatic因素。出生的经典治疗持有会计好静电自由能变化贡献(16]。根据这一治疗,静电相互作用的能量与介电常数有关。因此,日志β值应不同线性的函数倒数的介电常数(1 / D)的介质,本研究中观察到(图1)。线性变化表明,静电力量控制目前的实验条件下的平衡过程。复合物的稳定性的线性增长表明结构的主导地位形成的本质PG对其络合能力。公司溶剂的阳离子稳定性质,具体solvent-water交互,电荷分散和特定公司溶剂与溶质的相互作用(溶解度的变化不同物种aqua-organic混合物)占小偏差线性关系。

三元配合物的稳定性

形成的复合物可以具有以下一般均衡过程和稳定常数:

稳定常数定义为情商。(2)pH-metric滴定曲线的计算通常的方法借助计算机程序MINIQUAD75 [17]。电脑程序SCPHD [18)是用来计算校正因子。在三元系统的优化,校正因子,质子化作用常数和二进制的形成常数多巴和苯酚的固定。稳定常数的变化与介质的介电常数的基础上,分析了静电/ nonelectrostatic solute-solute和溶质溶剂相互作用。

单核unprotonated二元和三元复合物的形成的混合金属离子(M)和初级(L)和二级(X)配体可以显示为平衡的平衡(3)

三元配合物的稳定性的变化与二进制类似物相比,他们是量化基础上的不均衡常数(日志X)方程(19,20.,21,22对应的方程(5)。

在平衡条件下可以看出50%的三元复合物的形成和25%的每个二进制复合物统计、日志X的值0.6,(23)一个值大于这些占MLX额外的稳定性。

另一种方法来量化三元配合物的稳定性是基于稳定的差异(Δ日志K)反应毫升与X和M_(aq)L和X, (20.- - - - - -24),L是主要的配体(多巴)和X是二级配体(苯酚的)。相比,完全从统计角度计算,给出方程(6)

二进制复杂地层的静电理论和统计参数显示额外的可用性协调位置的水合金属离子的第一比第二配体。因此,通常的秩序的稳定适用。这表明Δ日志K应负的,虽然发现了一些异常。(25]。

Δ日志的统计值K bi-dentate配体L和X -0.4, -0.6和-0.9和-0.3之间为八面体,分别广场平面和扭曲的八面体配合物。负的Δ日志K可以被理解为辅助配体形成一个更稳定的复杂比水合金属离子与ML。每当Δ日志的实验值K超过统计值,它可以推断出,形成三元复杂的相互作用的结果与X ML或与l . MXΔ日志的K值三元复合物O-donors阳性(丙二酸、邻苯二酚等),(20.)为阴性N-donors(乙二胺)和中间或消极氨基酸N和O协调网站。(26,27]然而,很高的负值(-2.3)铜(乙二胺)(亚氨基二乙酸)和一个积极的值(0.82)铜(o-phen)——(6 7-dihydroxynaphthalene-2-sulphonate)也被观察到。

日志X和Δ日志K值计算中包括从二元和三元复合物表3。方程的计算X给出KΔ日志和日志表4。这些值无法计算出一些系统由于缺乏相关的二进制的物种。在目前的研究中,日志X值的范围从-1.93到23.48,发现这些值高于预期的基础上统计(0.6)。这些更高的价值占额外的三元配合物的稳定性。Δ日志K值的范围从-4.11到11.62表明,三元复合物形成的Ca (II)和Mg (II)锌(II)相比更稳定。这些复合物的额外的稳定的原因可能是由于交互协调外球面等协调配体之间形成氢键,电荷中和,螯合效应和叠加的交互。(28]

有影响力的参数对稳定常数的影响

任何变化参数如成分影响的浓度平衡常数的大小。这些参数被称为有影响的参数。为了依靠关键评价最好的化学模型和应用程序在不同的实验条件下不同精度的数据采集、调查是由引入悲观错误在碱的浓度,酸,配体、金属离子和修正因素。结果给出了典型的样本表5强调的错误碱和酸的浓度影响稳定常数比的配体和金属离子。

化学物种形成

分配图绘制使用最适合的形成常数模型所示图2含有质子化了的和unprotonated物种像MLXH MLX2H, MLX毫升₂X Ca (II)和锌(II)和MLXH MLX MLX₂和毫升₂Mg X (II)。图显示分布的相对丰度各种形式的金属(化学物种形成)在不同pH值和介质条件。一个稳定的三元复杂负责金属离子运输在生物系统和疲软的二元金属配合物使基本金属生物利用率。络合剂浓度的增加使基本金属离子用时由于稳定的二元金属配合物的形成。复杂的物种的形成可以用下面的平衡。

一些典型的分配图20% PG-water混合物所示图2。图2一个显示的形成dopa-Ca (II)苯酚的复合物,MLXH MLX₂H, MLX和毫升₂pH值范围4.5 - -10.5 X。在低pH值MLXH物种浓度高的浓度(Equilibtium 7)。MLXH随MLX的浓度增加而减小₂H (Equilibtium 13)。随着pH值的增加MLXH和LH的浓度₂减少和MLX和毫升的浓度₂增加X(平衡8、10和11)。

图2 b显示的形成dopa-Mg (II)苯酚的复合物,MLXH MLX₂、MLX毫升₂pH值范围6.0 - -10.0 X。pH值较低的浓度MLXH高(平衡7)。随着pH值的增加MLXH的浓度随MLX浓度的增加而减小₂、MLX毫升₂X物种(平衡8、9、10、11)。

图2 c显示的形成dopa-Cu (II)苯酚的复合物,MLXH MLX₂H, MLX和毫升₂pH值范围1.8 - -10.0 X。pH值较低的物种MLXH高浓度(平衡7)。随着pH值MLXH的浓度的增加,LH3 XH下降和MLX和MLX的浓度₂H增加(平衡8和13)。在pH值8.0 MLXH和MLX物种的浓度随增加毫升₂X物种表明毫升的形成₂通过平衡10和11 X。

根据配体和金属离子的性质和基本化学知识结构的基础上提出了三元复合物中所示图3。二羟基苯丙氨酸和苯酚的形成强烈的双齿与过渡金属配合物。二羟基苯丙氨酸在更高的pH值支持(O, O)协调。在生理pH值绑定只能通过氨基酸侧链(29日,30.,31日,32]。

结论

一项研究的物种形成三元复合物的Ca (II), Mg (II)和锌(II)与二羟基苯丙氨酸和苯酚的PG-water媒体揭示代谢反应的划分。下面的结论已经从建模研究:

➢物种发现MLXH, MLX₂H, MLX和毫升₂X Ca (II)和锌(II)和MLXH MLX MLX₂和毫升₂Mg X (II)。L =多巴和X =苯酚的地方。只有这些物种精制pH值范围的限制和可能的活性形式的配体像LH₃⁺,韩₂和韩^{- - - - - -}二羟基苯丙氨酸和XH⁺苯酚的。

➢Δ日志K的值表明,三元物种有额外的稳定性与二进制物种相比,可能是由于协调领域外的相互作用,如氢键的形成之间的协调配体,电荷中和,螯合效应,叠加non-coordinated电荷团体之间的相互作用和静电作用的配体。

➢线性增加三元配合物的稳定性,降低介电常数是由于静电力的统治地位。

➢成分影响大小的顺序的稳定常数的错误是碱>酸>二羟基苯丙氨酸>苯酚的>金属。

➢研究也提供了一个洞察biofluids金属可用性/运输和毒性的金属。三元复合物更顺从的“金属运输”,因为额外的稳定和二元复合物使金属可用的生物系统由于其稳定性下降。

引用

1. Rajan KS, Mainan AA,戴维斯JM, Dekirrnenjian h .金属螯合物提高多巴胺的补充左旋多巴的池。大脑研究》1976;107:317-31。
2. KS Rajan,信息技术,JM戴维斯。l - 3的三元金属螯合物的形成和稳定性,4-dihydroxyphenyl丙氨酸(左旋多巴)J Inorg诊断杂志。1978;40 (12):2089 - 2099。
3. Rajan KS信息年代,戴维斯JM。研究与金属离子螯合的左旋多巴和metal-ATP系统。生物Inorg化学。1978;9:187 - 203。
4. Rao GN,拉KV,饶RS。计算机增强建模aquo-organic氨基酸配合物的混合物。i中的一部分——丙氨酸和左旋多巴在aquo-DMSO媒体的基本平衡。印度化学Soc J。1991; 68:34-41。
5. Devi变电站,Raju BR,饶GN。介电常数对质子化作用的影响Equlibria左旋多巴和1,10邻二氮杂菲二恶烷-水混合物。Acta詹Slov。2010; 57:398 - 404。
6. Devi变电站,Raju BR,饶GN。物种形成的二元复合物的Ca (II), Mg (II)和锌(II)与左旋多巴Dioxan-water混合物。化学Speciat Bioavail。2010; 22:191 - 199。
7. Devi变电站,Raju BR,饶GN。物种形成的复合物的Ca (II)、镁(II)和锌(II) 1, 10 -Phenan-throline dioxan-water混合物。J印度化学Soc。2011; 88:567 - 571。
8. Raju BR、Devi变电站Rao GN。形成二元复合物有限公司(II)、镍(II)和铜(II)与左旋多巴dioxan-water混合物。牛化学Soc阿比西尼亚人。2011;25:43-52。
9. Rao RS、Rao GN、计算机在化学中的应用,喜马拉雅出版社,孟买,印度,2005。
10. 格兰g .测定电位滴定等当点。分析师。1952;77:661 - 671。
11. 格兰·g·等价卷在电位滴定。肛门詹学报1988;206:111 - 123。
12. Raju BR、Devi变电站Rao GN。化学物种形成三元复合物的左旋多巴和1,10-Phenanthroline有限公司(II)、镍(II)和铜(II)在低介电媒体。化学物种形成Bioavail。2012; 24:89 - 96。
13. Raju BR、Devi变电站Rao GN。化学物种形成三元复合物的Co (II)、镍(II)和铜(II)与L -多巴和1,10 -邻二氮杂菲在低介电媒体。下巴J Inorg化学。2012;28:785 - 794。
14. Srikanth B,饶PS、Rao VSS Rao GN Sastry CK。胶束对二元复合物的化学物种形成的影响有限公司(II)、镍(II)、铜(II)和锌(II)与琥珀酸。J塞族化学Soc。2009; 74:745 - 754。
15. Rao GN, Lavanya KV Rajesh M,先生女士胶束质子化作用影响平衡精氨酸和组氨酸。J印度化学Soc。2004; 81:384 - 387。
16. 生m .体积和离子的水化热。Z phy。1920; 1:45-48。
17. 甘斯P,萨巴蒂,Vacca A改进电脑程序从potentiometricdata形成常数的计算。Inorg詹学报。1976;18:237 - 239。
18. Rao GN。复杂生物重要的平衡Aquo-organic media-Computer增强建模研究。印度安得拉邦大学博士论文;维萨卡帕特南:1989。
19. 葛瑞斯R, Sigel H。三元配合物在溶液中。八世。复杂地层之间的铜(II) 2、2’联吡啶1:1复杂和配体含有氧和/或氮供体原子。Inorg化学。1970;9:1238 - 1243。
20. 葛瑞斯R, Sigel H。三元配合物在溶液中。习复杂之间形成钴(II)、镍(II)、铜(II)、andzinc (II) 2、2’联吡啶1:1复合物和乙二胺、甘氨酸螯合铁或pyrocatecholate。Inorg化学。1971;10:2229 - 2232。
21. Sigel H, Caraco R, Prijs B。三元配合物在溶液中。十六。螯合环的大小影响稳定性的混合-铜(II)配合物配体含有脂肪族配体。Inorg化学。1974;13:462 - 465。
22. Sigel H, Huber公关,售后的R, Prijs B。三元配合物在溶液中。十五。Mixed-ligand铜(II)配合物2 2 '联吡啶或1,10-phenanthroline pyrocatecholate或衍生品。Inorg化学。1974;12:1198 - 1200。
23. 智库美国调查复杂的混合。即光度法研究铜离子和双齿配体形成的配合物混合。牛化学Soc日本。1956;29:805 - 811。
24. 马丁RB,普拉多RJ。一些影响因素复杂的混合形成。Inorg诊断化学1974;36:1665 - 1670。
25. Sigel h。三元Cu2 +复合物:稳定、结构和反应性。Angew化学Int病杂志。1975;14:394 - 402。
26. Sigel h . Ternare Komplexe Losung。Chimia。1967; 21:489 - 500。
27. 葛瑞斯R, Sigel h . Ternare Komplexe Losung我__。Einfluss•冯•2,2′联吡啶auf Stabilitat des Cu2 + -Glycin-1:1 - Komplexes死去。Helv詹学报。1967;50:1842 - 1845。
28. 樱井T,山内O, Nakahara a混合配体铜(II)配合物与Ligand-Ligandα-Amino酸的相互作用。牛化学Soc日本。1976;49:169 - 173。
29. Patel VK Bhattacharya PK。研究铜(II)和镍(II)三元复合物叔胺和苯或hydroxylphenyl取代氨基酸。学生物化学J Inorg。1984; 21:169 - 177。
30. Gergely,吻T。配合物3,4-dihydroxyphenyl衍生品。即铜(II)配合物DL-3, 4-dihydroxyphenylalanine。Inorg詹学报。1976;16:51-59。
31. Gergely,吻T, Defik G。配合物3,4-dihydroxyphenyl衍生品。二世。复杂的形成过程中镍(II) - l -多巴和锌(II) -L-DOPA系统。Inorg詹学报。1979;36:113 - 120。
32. 吻T, Defik G, Gergely a复合物的4-dihydroxyphenyl衍生品。七世。左旋多巴和相关化合物的混合配体复合物。Inorg詹学报。1984;91:269 - 277。