ПОТЕНЦИОМЕТРИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ УСТОЙЧИВОСТИ КОМПЛЕКСОВ ДИГЛИЦИНА С ИОНАМИ МЕДИ(II), НИКЕЛЯ(II) И КОБАЛЬТА(II) В ВОДНОМ РАСТВОРЕ

ГАЛИНА ГЕННАДЬЕВНА ГОРБОЛЕТОВА; СВЕТЛАНА АЛЕКСАНДРОВНА БЫЧКОВА; ОЛЬГА НИКОЛАЕВНА КРУТОВА; КСЕНИЯ ОЛЕГОВНА ФРОЛОВА

doi:10.6060/rcj.2021652.4

ГАЛИНА ГЕННАДЬЕВНА ГОРБОЛЕТОВА ИГХТУ
СВЕТЛАНА АЛЕКСАНДРОВНА БЫЧКОВА ИГХТУ
ОЛЬГА НИКОЛАЕВНА КРУТОВА ИГХТУ
КСЕНИЯ ОЛЕГОВНА ФРОЛОВА ИГХТУ

DOI: https://doi.org/10.6060/rcj.2021652.4

Ключевые слова: диглицин, комплексообразование, константа устойчивости

Аннотация

Методом потенциометрического титрования были изучены комплексообразующие свойства глицил-глицина с ионами меди(II), кобальта(II) и никеля(II) на фоне нитрата калия (I = 0,2) при температуре 298,15 К. Исследования проводили с помощью прибора «Мультитест» ИПЛ-311. Температуру потенциометрической ячейки, титранта и электрода поддерживали с точностью ±0,1 °С с помощью термостата LOIP. Были определены состав и устойчивость комплексов диглицина c ионами Cu(II), Co(II) и Ni(II) в широком интервале концентрационных соотношений: 1:1, 1:2, 1:3, 1:5 (С_M = 0,01 моль/л). Экспериментальные данные обрабатывали с помощью универсальной программы «PHMETR», предназначенной для расчета констант равновесия с произвольным числом реакций по измеренной равновесной концентрации одной из частиц. Установлено существование частиц состава: ML⁺, MH_-1L, MH_-2L^-, MHL²⁺, ML₂, MH_-1L₂^-, MH_-2L₂^2- для системы медь(II) - диглицин, частиц состава: ML⁺,MH_-1L, ML₂, MH_-2L₂^2-, ML₃^-, MH_-3L₃^4- для систем никель(II) - диглицин и кобальт(II) - диглицин. Для подтверждения состава комплексов, образующихся в системе М²⁺ - диглицин, использовали спектрофотометрический метод. Были сняты спектры поглощения растворов М(NO₃)₂ в присутствии диглицина при соотношении М : L = 1 : 5 и различных значениях рН.

Литература

Кустова Т.П., Кочетова Л.Б. Кинетика и механизм сульфонилирования α-аминокислот и дипептидов. Журнал "Известия Академии наук. Серия химическая" (Москва), 2019, №4, с. 809-816.

Лыткин А.И., Черников В.В., Крутова О.Н., Смирнова Д.К. // Термодинамика реакций комплексообразования ионов Ce3+ и La3+ с глицилглицином в водном растворе. Журн. общ. химии. 2018. Т. 88. № 5. С. 811-814.

Bukharov M.S., Shtyrlin V.G., Mukhtarov A.S., Mamin G.V. et al. Study of structural and dynamic characteristics of copper (II) amino acid complex 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. Coordination Chemistry Reviews. 2005. V. 249. P. 895. doi.org/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. et al. 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. The papain-like protease of avian infectious bronchitis virus has deubiquitinating activity. Phys. Chem. Chem. Phys. 2017. V. 19. P. 15030. DOI 10.1007/s00705-017-3328-y.

Marsh B.M., Zhou J., Garand E. Vibrational spectroscopy of isolated copper (II) complexes with deprotonated triglycine and tetraglycine peptides. RSC Advances. 2015. V. 5. P. 1790. DOI: 10.1039/c4ra09655j.

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 C.X., 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.

Esakku S., Selvam A., Joseph K., Palanivelu K. Assessment of heavy metal species in decomposed municipal solid waste. Chem. Speciation Bioavailability. 2005. V.17. P. 95. DOI: 10.3184/095422905782774883.

Shtirlin V., Gogolashvili E. et al. Composition, stability and lability of copper (II) dipeptide complex. J. Chem. Soc., Dalton Trans., 1989. №7. Р. 1293. DOI: 10.1039/DT9890001293.

Nóra Veronika Nagy, Terézia Szabó-Plánka et al. Great Structural Variety of Complexes in Copper (II) − Oligoglycine Systems: Microspeciation and Coordination Modes as Studied by the Two-Dimensional Simulation of Electron Paramagnetic Resonance Spectra. J. Am. Chem. Soc. 2003. V. 125. № 17. P. 5227. DOI: 10.1021/ja021245+.

Marafie H., Youngo H., El-Ezaby M. Binary and ternary complexes involved in the systems methioninehydroxamic acid – Glycylglycine – Ni (II) or Cu (II) ions. J. Coord. Chem., 2003. V. 56. P. 579. DOI: 10.1080/0095897031000110637.

Kittl W., Rode B. Electron-spin resonance determination of formation-constants of copper (II) dipeptide complexes. J. Chem. Soc., Dalton Trans., 1983. V. 3. P. 409. DOI: 10.1039/dt9830000409.

Shehata M., Shoukry M., Bakarat M. Coordination properties of 6-aminopenicillanic acid: Binary and ternary complexes involving biorelevant ligands. J. Coord. Chem., 2004. V. 57. P. 1369. DOI: 10.1080/0095897042000261935.

Shoukry M., Khairy E., El-Sherif A. Ternary complexes involving copper (II) and amino acids, peptides and DNA constituents. The kinetics of hydrolysis of α-amino acid esters. Transition Met. Chem., 2002. V. 27. P. 656. DOI: 10.1023/A:1019831618658.

Bordignon-Luiz M., Szpoganicz B. et al. Equilibrium studies and molecular recognition in the glycylglycine, DL-alanyl-DL-alanine and glycyl-L-leucine Cu(II)-1, 4, 7, 13, 16, 19 – hexaaza - 10, 22 - dioxacyclotetracosane complexes. Inorg. Chim. Acta, 1997. V. 254. P. 345.

Agoston C., Miskolczy Z., Nagy Z., Sovago I.. The effect of ring size of fused chelates on the stability constants and spectroscopic properties of nickel (II) and palladium (II) complexes of peptides. Polyhedron. 2003. V. 22 P. 2607. DOI: 10.1016/S0277-5387(03)00367-X.

Nair M.S., Neelakantan M., Gnanaselvi B. Effect of nickel (II) ternary complex-formation on the coordination behavior of glycylglycine in aques-solution. Indian J. Chem., 1995. V. 34A. P. 576.

Паладе Д.М., Ганнова Ю.Н. Комплексообразование кобальта (II) с некоторыми дипептидами глицилового ряда в инертной атмосфере. Коор. химия. 2003. Т. 29. № 2. С. 113-116.

Kufelnicki A. Uptake of molecular-oxygen by Co (II) chelates with peptides in aques-solution. 1. Complexation, amide group deprotonation and oxygenation equilibria in the Co (II) – glycylglycine system. Pol. J. Chem., 1988. V. 62. N 1-3. P. 19-30.

Kittl W., Rode B. Complex Formation of Nickel Ion with Aliphatic Dipeptides. Inorg.Chim.Acta, 1982. V.66. P. 105. DOI: 10.1016/S0020-1693(00)85797-7

Martin R., Mosoni L. Bull.Soc.Chim.Fr.1970, P. 2917

Morazzini-Pelletier S. J.Chim.Phys. 1969, V. 66, P. 1434

Kim M. K., Martel A. E. Nickel (11) Complexes of Glycine Peptides in Aqueous So1ution. J.Am.Chem.Soc.1967, V. 89, P. 5138

Martin R., Chamberlin M., Edsall J. The Association of Nickel(I1) Ion with Peptides. J.Am.Chem.Soc. 1960, V. 82, P. 495

Карякин Ю.В. Чистые химические вещества. М.: Химия. 1974. 217 с.

Бородин В.А., Васильев В.П., Козловский Е.В. Обработка результатов потенциометрического исследования комплексообразования в растворах на ЭЦВМ. Ж. неорг. химии. 1986. T. 31. № 1. C.10.

Назаренко В.А., Антонович В.П., Невская Е.М. Гидролиз ионов металлов в разбавленных растворах. М.: Атомиздат. 1979. 120 с.

Васильев В.П., Лобанов Г.А.Теплота ионизации воды в растворах некоторых I-I электролитов при 25 °С. Изв. вузов. Химия и хим. технология. 1969. Т. 12. № 6. С. 740-743.

Г.Г. Горболетова, С.А. Бычкова // Термодинамика образования бис-комплексов меди(II) с триглицином в водных растворах. Журн. физ. химии. 2019. Т. 93. № 9. С. 1342-1348. DOI: 10.1134/S0044453719080089.