|
1
N
3
4
2
O
3
/ MeOH, 0
0
C
2
3
NH
2
OH-HCl,
MeOH,
NH
2
CNHNH
2
-HCl,
MeOH,
20
0
C
O
Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (грант № 09-03-00831-а),
а также гранта Президента РФ для поддержки молодых российских ученых –
докторов наук (грант № МД-3852.2009.3).
1. Pfordt I., Spiteller G. Liebigs Ann. Chem., 1980, 2, 175.
2. Kula J., Quang T.B., Sikora M. Tetrahedron: Asymmetry, 2000, 11, 4, 943.
223
КИСЛОТНО-ОСНОВНЫЕ И КОМПЛЕКСООБРАЗУЮЩИЕ
СВОЙСТВА ДОФАМИНА В ВОДНОМ И ВОДНО-СПИРТОВЫХ
РАСТВОРАХ
С.Ф. Леденков, А.С. Молчанов, В.Н. Вандышев
Ивановский государственный химико-технологический университет.
Россия, Иваново, пр. Ф. Энгельса, 7
oxt705@isuct.ru
Институт химии растворов РАН. Россия, Иваново, Академическая, 1
Дофамин или 2-(3,4-дигидроксифенил)этиламин выполняет функции нейромедиатора и
адренергического гормона в биохимических процессах. По химической структуре он отно-
сится к катехоламинам и является предшественником норадреналина и адреналина. Дофамин
применяется в качестве кардиотонического лекарственного средства.
Значительное влияние на протекание жизненно-важных
биохимических процессов оказывает сольватное окружение
взаимодействующих молекул и ионов. Согласно современ-
ным представлениям растворитель рассматривается не как
инертная среда для протекания биохимической реакции, но
как равноправный участник сложных взаимодействий в растворе. В связи с этим представля-
ет интерес выяснить, каким образом изменения в сольватных сферах биоактивных веществ
влияют на равновесный химический процесс и характеризующие его термодинамические па-
раметры.
Физиологическое действие некоторых лекарственных препаратов, являющихся актив-
ными лигандами, обусловлено образованием координационных соединений с ионами метал-
лов. В составе комплексных соединений ионы d-металлов участвуют в транспортных и фер-
ментативных процессах in vivo. Например, медь(II) входит в состав ферментов оксидаз и
также участвует в процессах кроветворения.
Комплексообразование дофамина и адреналина с ионами металлов изучено сравнитель-
но слабо, литературные данные малочисленны [1], а систематические исследования ком-
плексообразования в водно-органических растворителях не проводились. Влияние свойств
водно-этанольного растворителя на кислотную диссоциацию и комплексообразование дофа-
мина с ионами меди(II) рассмотрено в рамках настоящего исследования. С помощью метода
pH-потенциометрии были определены состав и устойчивость комплексов дофамина с ионами
Cu
2+
в водно-этанольных растворах.
В молекуле гидрохлорида дофамина (H
2
Dop
⋅HCl) присутствуют три способные к диссо-
циации и координации электронодонорные группы: две гидроксигруппы и протонированная
аминогруппа. Константы диссоциации pK
H
в водном растворе найдены равными 9,05 10,38 и
11,73 (25ºC,
μ = 0.1 NaClO
4
). Значение pK
H
= 10,38 по-видимому можно отнести к диссоциа-
ции протонированной аминогруппы, поскольку такое же значение найдено для этилендиам-
мония. Увеличение содержания этанола в растворе до 80 мол. % сопровождается уменьше-
нием первой и третьей констант, т.е. кислотные свойства дофамина усиливаются, значение
второй константы (аминогруппа) при этом изменяется экстремально: при 10 мол. % этанола
наблюдается минимум pK
H
.
В растворах, в интервале pH от 4 до 11, дофамин образует с ионами Cu
2+
комплексы ви-
да [Cu
x
H
y
Dop
z
], где xyz = 101; 102; 111; 112; 122. Предполагаемый состав комплексов был
установлен на основе анализа компьютерных стехиометрических моделей комплексообразо-
вания, описывающих изменение pH системы медь-лиганд-протон в широком диапазоне кон-
центраций реагентов. Несколько неожиданным представляется то, что активный донор элек-
тронов, группа -NH
2
, в координации по-видимому не участвует, на что указывают литера-
HO
HO
H
2
C
H
2
C
NH
2
HCl
224
турные данные. Вероятно, это обусловлено удаленностью аминогруппы от двух других ко-
ординируемых донорных центров (-OH).
В интервале pH 5,5...7,5 доминирующими являются комплексы [CuHDop]
+
и
[Cu(HDop)
2
]. Доля протонированных комплексов больше чем доля непротонированных
практически во всей исследованной области pH. Преобладание протонированных комплек-
сов вероятно связано с высоким значением pK
H
пара-фенольной группы, которая диссоции-
рует при pH>11.
С ростом содержания этанола в растворителе устойчивость всех комплексов, за исклю-
чением [CuDop
2
]
2-
, возрастает. Уменьшение устойчивости бис-комплекса в этаноле можно
объяснить эффектом дифференцирующего влияния растворителя. Соотношение ступенчатых
констант (K
i
/K
i+1
) существенно зависит от свойств растворителя, вступающего во взаимодей-
ствие с координационной сферой комплекса как сольватирующий агент. Эффект дестабили-
зирующего влияния растворителя на устойчивость наиболее выражен у координационно на-
сыщенных соединений в протолитических растворителях или в растворителях с низкими до-
норными числами. Подобное явление также можно наблюдать для бис-тирозинатных ком-
плексов меди(II) в водном этаноле.
Работа выполнена при поддержке ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры
инновационной России» (2009-2013гг., госконтракт № 02.740.11.0253) и программы
«Развитие научного потенциала высшей школы» (2009-2010гг., проект 2.1.1/5593).
1. The IUPAC Stability Constants Database SCQUERY © Academic Software. 2000. ver. 5.2 /
Compiled by Pettit L.D., Powel H.K.J., UK.
225
Do'stlaringiz bilan baham: |
