Строение и электрохимические свойства комплексных соединений металлов с дигидрокверцетином

Наталья Николаевна Трофимова; Елена Владимировна Столповская; Василий Анатольевич Бабкин; Сергей Владимирович Федоров; Геннадий Александрович Калабин; Сергей Владимирович Горяинов; Александр Юрьевич Сафронов; Алексей Валерьевич Кашевский; Роман Георгиевич Житов; Егор Евгеньевич Золотарев

doi:10.14258/jcprm.1403121

Наталья Николаевна Трофимова Иркутский институт химии им. А.Е. Фаворского СО РАН, ул. Фаворского, 1, Иркутск, 664033 Email: natrof@irioch.irk.ru
Елена Владимировна Столповская Иркутский институт химии им. А.Е. Фаворского СО РАН, ул. Фаворского, 1, Иркутск, 664033 Email: stel@irioch.irk.ru
Василий Анатольевич Бабкин Иркутский институт химии им. А.Е. Фаворского СО РАН, ул. Фаворского, 1, Иркутск, 664033 Email: babkin@irioch.irk.ru
Сергей Владимирович Федоров Иркутский институт химии им. А.Е. Фаворского СО РАН, ул. Фаворского, 1, Иркутск, 664033 Email: sefed@irioch.irk.ru
Геннадий Александрович Калабин Российский университет дружбы народов, ул. Миклухо-Маклая, 8/2, Москва, 117198 Email: kalabinga@mail.ru
Сергей Владимирович Горяинов Российский университет дружбы народов, ул. Миклухо-Маклая, 8/2, Москва, 117198 Email: goryainovs@list.ru
Александр Юрьевич Сафронов Иркутский государственный университет, ул. Карла Маркса, 1, Иркутск, 664003 (Россия) Email: dean@chem.isu.ru
Алексей Валерьевич Кашевский Иркутский государственный университет, ул. Карла Маркса, 1, Иркутск, 664003 (Россия) Email: Caribcar@mail.ru
Роман Георгиевич Житов Иркутский государственный университет, ул. Карла Маркса, 1, Иркутск, 664003 (Россия) Email: zhitov@rambler.ru
Егор Евгеньевич Золотарев Иркутский институт химии им. А.Е. Фаворского СО РАН, ул. Фаворского, 1, Иркутск, 664033 Email: egorzolotarev@yandex.ru

Ключевые слова: комплексные соединения цинка, меди(II), кальция с дигидрокверцетином, структура, циклическая вольтамперометрия.

Аннотация

Изучено взаимодействие ионов двухвалентных металлов с транс-2R3R-дигидро-2-(3,4-дигидроксифенил)-3,5,7-тригидрокси-4H-1-бензопиран-4-оном (дигидрокверцетином, 1), приводящее к образованию комплексных соединений цинка (2), меди(II) (3) и кальция (4). Методами ИК, ЯМР спектроскопии, масс-спектрометрии DART, термогравиметрического, элементного и рентгеноспектрального энергодисперсионного микроскопического анализов определено строение полученных комплексных соединений. Показано, что соединение 2 имеет структурy [ZnL₂(H₂O)₂], где L – депротонированный дигидрокверцетин.Для комплекса 3 установлена структура [CuLОН(H₂O)], для комплекса 4 предложена структура [СаLОН(H₂O)]. В полученных соединениях определены наиболее вероятные сайты связывания флавоноидного лиганда металлом. В цинковом комплексе 2 оба флавоноидных лиганда L координированы к иону цинка через кислородный атом гидроксильной группы при С-7. В комплексном соединении 3 связывание флавоноидного лиганда ионом меди(II) осуществляется по положению 3-ОН- 4-С=О. В комплексе 4 равновероятно комплексообразование по двум местам связывания флавоноидного лиганда ионом кальция: с участием кислородного атома при С-4' и/или кислородного атома гидроксильной группы при С-7 в кольце А. Методом циклической вольтамперометрии на графитовом электроде в ДМСО изучены окислительно-восстановительные свойства полученных комплексных соединений.

Скачивания

Данные скачивания пока недоступны.

Metrics

Загрузка метрик ...

Биографии авторов

Наталья Николаевна Трофимова, Иркутский институт химии им. А.Е. Фаворского СО РАН, ул. Фаворского, 1, Иркутск, 664033

старший научный сотрудник лаборатории химии древесины, кандидат химических наук, тел.: (3952) 42-24-25

Елена Владимировна Столповская, Иркутский институт химии им. А.Е. Фаворского СО РАН, ул. Фаворского, 1, Иркутск, 664033

младший научный сотрудник лаборатории химии древесины, тел.: (3952) 42-24-25

Василий Анатольевич Бабкин, Иркутский институт химии им. А.Е. Фаворского СО РАН, ул. Фаворского, 1, Иркутск, 664033

заведующий лабораторией химии древесины, доктор химических наук, профессор, тел./факс: (3952) 51-14-27

Сергей Владимирович Федоров, Иркутский институт химии им. А.Е. Фаворского СО РАН, ул. Фаворского, 1, Иркутск, 664033

научный сотрудник лаборатории структурной химии, тел./факс: (952) 42-48-71

Геннадий Александрович Калабин, Российский университет дружбы народов, ул. Миклухо-Маклая, 8/2, Москва, 117198

директор центра Прима ЦКП (НОЦ) РУДН

Сергей Владимирович Горяинов, Российский университет дружбы народов, ул. Миклухо-Маклая, 8/2, Москва, 117198

заведующий лабораторией масс-спектрометрии и спектроскопии ЯМР высокого разрешения центра Прима ЦКП (НОЦ) РУДН

Александр Юрьевич Сафронов, Иркутский государственный университет, ул. Карла Маркса, 1, Иркутск, 664003 (Россия)

заведующий кафедрой общей и неорганической химии, доктор химических наук, профессор, тел.: (3952) 91-57-89

Алексей Валерьевич Кашевский, Иркутский государственный университет, ул. Карла Маркса, 1, Иркутск, 664003 (Россия)

доцент кафедры общей и неорганической химии, кандидат химических наук

Роман Георгиевич Житов, Иркутский государственный университет, ул. Карла Маркса, 1, Иркутск, 664003 (Россия)

младший научный сотрудник лаборатории полимеризационных процессов и органического синтеза, кандидат химических наук

Егор Евгеньевич Золотарев, Иркутский институт химии им. А.Е. Фаворского СО РАН, ул. Фаворского, 1, Иркутск, 664033

инженер лаборатории химии древесины, тел.: (3952) 42-24-25

Литература

Черная Н.В., Матяшов В.Г. Экстракционно-фотометрическое определение алюминия в виде кверцетин-антипириновых комплексов // Журнал аналитической химии. 1975. Т. ХХХ, №4. С. 698–702.

Макашев Ю.А., Шаронов В.П., Миронов В.Е., Макашева И.Е., Блохин В.В. О скоростях образования кверцетиновых и мориновых комплексов переходных металлов // Журнал общей химии. 1975. Т. 45, №12. С. 2748.

Макашева И.Е., Мирзаева Л.К., Головкина М.Т. Спектрофотометрическое исследование взаимодействия кверцетина с цинком (II) // Журнал общей химии. 1974. Т. 44, №7. С. 1570–1575.

De Souza R.F.V., De Giovani W.F. Synthesis, spectral and electrochemical properties of Al (III) and Zn (II) complexes with flavonoids // Spectrochimica Acta Part A. 2005. Vol. 61. Pp. 1985–1990.

Nest G.Le, Caille O., Woudstra M., Roche S., Guerlesquin F., Lexa D. Zn-polyphenol chelation: complexes with quercetin, (+)-catechin, and derivatives: I optical and NMR studies // Inorganica Chimica Acta. 2004. Vol. 357. Pp. 775–784.

Panhwar Q.K., Memon Sh., Bhanger M.I. Synthesis, characterization, spectroscopic and antioxidation studies of Cu(II)-morin complex // Journal of Molecular Structure. 2010. Vol. 967. Pp. 47–53.

Panhwar Q.K., Memon Sh. Synthesis and evaluation of antioxidant and antibacterial properties of morin complexes // Journal of Coordination Chemistry. 2011. Vol. 64, N12. Pp. 2117–2129.

Panhwar Q.K., Memon Sh. Synthesis, Spectral Characterization and Antioxidant Activity of Tin(II)-Morin Complex // Pakistan Journal of Analytical and Environmental Chemistry. 2012. Vol. 13, N2. Pp. 159–168.

Panhwar Q.K., Memon Sh. Synthesis and properties of zirconium(IV) and molybdate(II) morin complexes // Journal of Coordination Chemistry. 2012. Vol. 65, N7. Pp. 1130–1143.

Pereira R.M.S., Andrades N.E.D., Paulino N., Sawaya A.C.H.F., Eberlin M.N., Marcucci M.C., Favero G.M., Novak E.M., Bydlowski S.P. Synthesis and Characterization of a Metal Complex Containing Naringin and Cu, and its Antioxidant, Antimicrobial, Antiinflammatory and Tumor Cell Cytotoxicity // Molecules. 2007. Vol. 12. Pp. 1352–1366.

Guo M., Perez C., Wei Y., Rapoza E., Su G., Bou-Abdallah F., Chasteen N.D. Iron-binding properties of plant phenolics and cranberry,s bio-effects // Dalton Transactions. 2007. Vol. 41. Pp. 4951–4961.

Mello L.D., Pereira R.M.S., Sawaya A.C.H.F., Eberlin M.N., Kubota L.T. Electrochemical and spectroscopic characterization of the interaction between DNA and Cu(II)-naringin complex // Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis. 2007. Vol. 45. Pp. 706–713.

Roshal A.D., Sakhno T.V., Verezubova A.A., Ptiagina L.M., Musatov V.I., Wroblewska A., Blazejowski J. Structure, stability and spectral properties of complexes of flavones with metal ions of group II // Functional Materials. 2003. Vol. 10, N3. Pp. 419–426.

Костюк В.А., Потапович А.И. Биорадикалы и биоантиоксиданты. Минск, 2004. 174 с.

De Souza R.F., De Giovani W.F. Antioxidant properties of complexes of flavonoids with metal ions // Redox Report. 2004. Vol. 9, N2. Pp. 97–104.

Мельникова Н.Б., Иоффе И.Д., Царева Л.А. Взаимодействие биофлавоноидов с ацетатом меди (II) в водном растворе // Химия природных соединений. 2002. №1. C. 26–31.

Мельникова Н.Б., Иоффе И.Д. Взаимодействие дигидрокверцетина с ионами металлов в водных растворах их солей и в изотонических медицинских средах // Химия растительного сырья. 2001. №4. C. 25–33.

Щекатихина А.С., Курченко В.П. Спектрофотометрическая характеристика комплексов кверцетина, морина, таксифолина и силибинина с ионами меди (II) // Труды БГУ. 2011. T. 6, №1. C. 76–85.

Moridani M.Y., Pourahmad J., Bui H., Siraki A., O'Brien P.J. Dietary flavonoid iron complexes as cytoprotective superoxide radical scavengers // Free Radical Biology & Medicine. 2003. Vol. 34, №2. Pp. 243–253.

Бабкин В.А., Остроухова Л.А., Трофимова Н.Н. Биомасса лиственницы: от химического состава до инновационных продуктов. Новосибирск, 2011. 232 с.

Трофимова Н.Н., Бабкин В.А., Вакульская Т.И., Чупарина Е.В. Исследование методов синтеза, строения

и свойств комплексов флавоноидов с ионами металлов. Сообщение 1. Синтез и установление строения комплексов и солей дигидрокверцетина с цинком, медью (II) и кальцием в водных растворах // Химия растительного сырья. 2012. № 2. C. 51–62.

Заявка на выдачу патента 2013121728 (РФ). Способ получения моно- и билигандных комплексных соединений ионов двухвалентных металлов- цинка, меди (II) и кальция с дигидрокверцетином, обладающих усиленной антиоксидантной активностью / Н.Н. Трофимова, В.А. Бабкин, Е.В. Столповская. 08.05.2013.

Заявка на выдачу патента 2013146457 (РФ). 17.10.2013.

Трофимова Н.Н., Столповская Е.В., Бабкин В.А. Исследование методов синтеза, строения и свойств комплексов флавоноидов с ионами металлов. Сообщение 2. Оптимизация реакции комплексообразования цинка

с дигидрокверцетином в водной среде // Химия растительного сырья. 2013. №3. C. 73–79.

Трофимова Н.Н., Столповская Е.В., Бабкин В.А. Исследование методов синтеза, строения и свойств комплексов флавоноидов с ионами металлов. Сообщение 3. Изучение кинетики реакции комплексообразования меди с дигидрокверцетином // Химия растительного сырья. 2013. №4. C. 37–43.

Государственная фармакопея СССР: Вып. 2. Общие методы анализа. Лекарственное растительное сырье. МЗ СССР. 11-е изд., доп. М., 1989. 400 с.

Электрохимия металлов в неводных растворах / пер. с англ. ; под ред. Я.М. Колотырнина. М., 1974. 440 с.

Damnjanovic B., Petrovic B., Dimitric-Marcovic J., Petkovic M. Comparison of MALDI-TOF mass spectra of [PdCl(dien)]Cl and [Ru(en)2Cl2]Cl acquired with different matrices // Journal of the Serbian Chemical Society. 2011. Vol. 76, N12. Pp. 1687–1701.

Harborne J.B., Mabry T.J., Mabry H. The Flavonoids. London, 1975. 1204 p.

Вязникова М.Ю., Николаева С.С., Быков В.А., Яковлева Л.В., Руленко И.А., Тюкавкина Н.А., Колесник Ю.А. Исследование состояния воды в стандартном образце дигидрокверцетина и в новом фитопрепарате диквертине // Химико-фармацевтический журнал. 1997. Т. 31, №2. С. 42–45.

Селиванова И.А., Тюкавкина Н.А., Колесник Ю.А., Кулешова Л.Н., Хуторянский В.А., Баженов Б.Н., Сайботалов М.Ю. Исследование кристаллической структуры дигидрокверцетина // Химико-фармацевтический журнал. 1999. Т. 73, №4. С. 51–53.

Барбалат Ю.А., Власов Ю.Г., Демин В.А. и др. Новый справочник химика и технолога. Аналитическая химия. СПб., 2002. Ч. I. 964 с.

Казицына Л.А., Куплетская Н.Б. Применение УФ, ИК, ЯМР и масс-спектроскопии в органической химии. М., 1979. 240 с.

Сильверстейн Р., Басслер Г., Моррил Т. Спектрометрическая идентификация органических соединений. М., 1977. 590 с.

Тюкавкина Н.А., Чертков В.А., Баженов Б.Н., Белобородов В.Л., Селиванова И.А., Савватеев А.М. Физико-химическая характеристика дигидрокверцетина как стандартного образца // Актуальные проблемы создания новых лекарственных препаратов природного происхождения – Фитофарм. СПб., 2006. С. 338–342.

Плотников М.Б., Тюкавкина Н.А., Плотникова Т.М. Лекарственные препараты на основе диквертина. Томск, 2005. 228 с.

Столповская Е.В., Трофимова Н.Н., Бабкин В.А. Исследование методов синтеза, строения и свойств комплексов флавоноидов с ионами металлов. Сообщение 4. Изучение реакции комплексообразования ионов Са2+ с дигидрокверцетином // Химия растительного сырья. В печати.

Argawal P.K., Schneider H.J. Depronation-induced 13-C NMR shifts in phenols and flavonoids // Tetrahedron Letters. 1983. Vol. 24. Pр. 177–180.

Janeiro P., Conduneanu O., Brett A.M.O. Chrysin and (±)-Taxifolin Electrochemical Oxidation Mechanisms // Electroanalysis. 2005. Vol. 17, N12. Pр. 1059–1064.

SaitoA. , Sugisawa A., Umegaki K. Comparison of photometric, electrochemical and post-column fluorescence detection for the determination of flavonoids by HPLC // Shokuhin Eiseigaku Zasshi. 2001. Vol. 42, N3. Pр. 174–178.

Jorgensen L., Madsen H., Thomsen M., Dragsted L., Skibsted L. Regeneration of phenolic antioxidants from phenoxyl radicals: an ESR and electrochemical study of antioxidant hierarchy // Free Radical Researsh. 1999. Vol. 30, N3. Pр. 207–220.

Матвеев Д.А., Арбузова Е.А., Крайкивский П.Б., Апрелкова Н.Ф., Хуторянский В.А., Крюкова К.М. Электрохимическое восстановление дигидрокверцетина на ртутном электроде // Электрохимия. 2011. Т. 47, №9. С. 1096–1102.

Баженов Б.Н., Елисеева Г.Д., Золотарев Е.Е., Кашевский А.В., Сафронов А.Ю., Финкельштейн Б.Л. Антиоксидантные и электрохимические свойства моносукцината дигидрокверцетина – нового водорастворимого производного природного флавоноида // Химия растительного сырья. 2013. №3. C. 107–112.