О комплексообразовании иона цинка с дипептидом глицил-триптофан Текст научной статьи по специальности «Химические науки»

ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК РЕСПУБЛИКИ ТАДЖИКИСТАН

2006, том 49, №2

ОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ

УДК 541.49

С.А.Чориева, А.Н.Шахматов, Г.М.Бобиев, З.Н.Юсупов, академик АН Республики Таджикистан К.Х.Хайдаров О КОМПЛЕКСООБРАЗОВАНИИ ИОНА ЦИНКА С ДИПЕПТИДОМ ГЛИЦИЛ-ТРИПТОФАН

Одной из интересных аминокислот в биологическом отношении является триптофан, обладающий иммунотропной и нейротропной активностью [1, 2]. Вследствие этого триптофансодержащие низкомолекулярные пептиды проявляют иммуно- и нейро-тропное действия при введении в живой организм [1]. Ранее [3, 4] нами было показано, что комплексообразование с ионами цинка и железа (II) приводит к повышению иммуностимулирующей активности дипептида изолейцил-триптофан. Для объяснения данного явления необходимо первоначально изучить процесс комплексообразования низкомолекулярных триптофансодержащих дипептидов с ионами цинка и железа.

Целью настоящего исследования является изучение процесса комплексообразо-вания модельного дипептида глицил-триптофан (H-Gly-Trp-OH) спектрофотометрическим методом и методом рН-метрического титрования.

Для спектрофотометрического исследования использовали метод пересечения кривых [5]. Поскольку при ионизации амино- и карбоксильной групп триптофана максимум поглощения при 278 нм сдвигается в длинноволновую и коротковолновую область, соответственно на 1-1,5 нм [6], для исследования была выбрана область 277-280 нм. Соотношение CG-w/Czn изменяли от 1:10 до 1:1 (СG-w=0,00002-0,0002 M, Czn=const=0,00002 M).

Результаты расчетов в графическом виде представлены на рис.1. Как видно из данного рисунка, прямые с п = 1 и 3, 4 и 5 пересекаются в точке при п = 1, а кривые с п = 2 и 3 - в точке при п = 2, что может свидетельствовать об образовании координационных соединений с молярным соотношением цинка и дипептида, равном 1:1 и 1:2.

Для подтверждения полученных результатов было проведено рН-метрическое титрование раствора координационных соединений при эквимолярном соотношении иона цинка и дипептида. При определении констант кислотной диссоциации концентрация H-Gly-Trp-OH составляла 0,01 моль/л, растворов NaOH и HCl - 0,1 0,1 моль/л. При этом были получены следующие значения констант кислотной диссоциации: Кл=6,17-10-4 (рКл = 3,21±0,27), Кг = 8,32-Ю'10 (рКг = 9,08±0,11). На рис.2 приведена кривая распределения дипептида H-Gly-Trp-OH, построенная по данным рН-метрического титрования.

Координационные соединения получали смешиванием эквимолярных количеств растворов дипептида и ацетата цинка в концентрации 0,001 моль/л с получением конечной концентрации дипептида и иона цинка 0,0005 моль/л и выдерживанием при 60°С в течение 30 мин. При проведении титрования концентрация NaOH составляла 0,01 моль/л.

0,5

-п = 1

1,5

■■п = 2------------п = 3

■п = 4

2

п = 5

п 2,5 ■ п = 6

Рис.1. Зависимость ЩЗк от п, рассчитанные по значениям оптической плотности при 277 нм.

1

A. Кривая распределения дипептида H-Gly-Trp-OH —Н2Ь+ - - - НЬ+- - - ■ -Ь-

рН

Б. Кривая распределения комплексных форм в зависимости от

рН

-х- [гп] [гпЬ] [гпЬ2] —[гп(нь)2] [гпНЬ]

рН

Рис.2. Результаты рН-метрического изучения комплексообразования иона цинка и дипептида

глицил-триптофан.

а

а

Равновесное значение концентрации лиганда рассчитывали по формуле: ru1 = (C°NaOH - [ОН-] + [Н+]) • ([Н+]2 + Kt(K2 + [Н+])

(Kj(K2 + [Н+]) • (1 + [Н+]/К2 + [H+]2/Kj • К2) ’

полученной с использованием уравнений материального баланса и закона действующих масс по [7].

Для определения состава равновесной смеси использовали программу NewDALSFEK [8], в файл исходных данных которой подставляли рассчитанные значения [L-]. При расчете были рассмотрены различные варианты образующихся комплексных ионов. Критерием правильности выбранной равновесной модели служило совпадение рассчитанной кривой титрования с экспериментальными значениями. Варианты с отрицательными константами отбрасывались.

Анализ данных по расчету констант образования координационных соединений показал, что в растворе образуются координационные соединения с составом комплексного иона [ZnL]+, [ZnL2]0, [Zn(HL)] и [Zn(HL)2]2+. Десятичные логарифмы констант

образования равны: lgK[ZnL] = 7,275 , lgK[ZnL ] — 14,055, lgK[a(HL)] =12,645,

lgK[Zn(HL) ! = 30, 111. На рис.2Б приведена кривая выхода зависимости комплексных форм от рН.

Из данного рисунка видно, что до рН = 5,О комплексообразования в растворе не происходит. При рН=5 в растворе присутствуют комплексные формы [ZnL2]0 (0,013%) и [Zn(HL)]2+ (0,032%). При увеличении рН содержание [Zn(HL)]2+ становится практически равным 0, а содержание [ZnL2]0 увеличивается и к рН 9,0 достигает единицы. Содержание [ZnL]+ и [Zn(HL)2]2+ практически равно 0. Следовательно, при взаимодействии цинка и дипептида H-Gly-Trp-OH преобладающей является комплексная форма [ZnL2]0.

Таким образом, при взаимодействии иона Zn2+ и дипептида H-Gly-Trp-OH в эк-вимолярных количествах в разбавленных водных растворах происходит образование координационных соединений с составом комплексного иона [ZnL]+, [ZnL2]0, [Zn(HL)]2+ и [Zn(HL)2]2+и значениями десятичных логарифмов констант устойчивости

=7,275, lgK[ali] =14,055, lgK[Zn№)l =12,645, lgK,^, =30,111.

Таджикский государственный Поступило 4.01.2006 г.

педагогический университет им.К.Джураева,

ООО «Занд»,

Таджикский государственный национальный университет,

Институт химии АН Республики Таджикистан.

ЛИТЕРАТУРА

1. Белокрылов Г.А, Попова О.Я., Сорочинская Е.И. - Бюлл. эксп. биол. мед.-1999, т.127, № 6, с.674-676.

2. Лобов В.В. - Мат-лы научно-практ. конф./Под ред. проф. В.Т. Долгих. - Омск: Изд-во Омской гос. мед. академии, 1998, 130 с.

3. Бобиев Г.М., Шахматов А.Н., Исупов С.Д., Хайдаров К.Х. - Химико-фармацевтический журнал. - 2000, т.34, № 5, с.24-25.

4. Исупов С.Д., Шахматов А.Н., Юсупов З.Н., Хайдаров К.Х. - Химико-фармацевтический журнал. - 2001, т.35, № 7, с.9-11.

5. Булатов М.И., Калинкин И.П. Практическое руководство по фотометрическим методам анализа. - Л.: Химия, 1986, 432 с.

6. Демченко А.П. Ультрафиолетовая спектрофотометрия и структура белков. - Киев: Наукова думка, 1981, 208 с.

7. Васильев В.П. Термодинамические свойства растворов электролитов. - М.: Высшая школа, 1982, 320 с.

8. Кузнецов С.М., Голованов В.И. - Журнал физической химии. - 2002, т.76, № 6, с.1009-1015.

С.А.Чориева, А.Н.Шахматов, Г.М.Бобиев, З.Н.Юсупов, К.Х.Хайдаров ОИДИ КОМПЛЕКС^ОСИЛКУНИИ ИОНИ РУ^ БО ДИПЕПТИДИ ГЛИТСИЛ-ТРИПТОФАН

Бо истифода аз услубх,ои бурриши хатх,ои кач, титронии рН-метрй ва барномаи NewDALSFEK нишондода шуда аст, ки хднгоми таъсири мутак;обилаи иони Zn2+ ва дипептиди H-Gly-Trp-OH бо микдори эквимолярй дар мах,лулх,ои дак;ик;и обй пайвастагих,ои координатсионй бо таркиби иони комплексии [ZnL]+, [ZnL2]0, [Zn(HL)]2+

ва [Zn(HL)2]2+ ва к;иматх,ои логарифмх,ои дахди зарибх,ои устуворй lgK[ZnL] =7,275, ^[znL,] -14,055 , lgK[Zh(HL)] =12,645, lgK[Zh(HL) ] =30,111 ^осил мешаванд.

S.A.Chorieva, A.N.Shakhmatov, G.M.Bobiev, Z.N.Yusupov, K.Kh.Khaidarov ABOUT COMPLEXATION OF THE ION ZINC WITH DIPEPTIDE GLYCYL-TRYPTOPHAN

It is showed that at use of the methods of the crossing curves and pH-metric titration and programm NewDALSFEK at interaction of the Zn2+ and dipeptide H-Gly-Trp-OH at equivalent amounts in diluted water solutions is form the coordinated compounds with complex ions [ZnL]+, [ZnL2]0, [Zn(HL)]2+ and [Zn(HL)2]2+ and the decimal logarithms of the constants formation №[Й1Ц = 7,275, lgK[ZnL2] = 14,055 , lgK[Zh(HL)] = 12,645,

lgK№)2] =30,111.