Ghada Mostafa El Ashry
Einleitung Bioanorganische Projekte konzentrieren sich auf die Synthese von Übergangskomplexen unter Verwendung von Ligand-Peptid-Konjugaten, die Koordinationsumgebungen ähnlich denen in biologischen Systemen bieten. Der Entwurf neuer Komplexe spielt in der bioorganischen Chemie eine wichtige Rolle. In biologischen Systemen sind zahlreiche metallbindende Substanzen wie Aminosäuren und Proteine ??vorhanden. Substanzen mit niedrigem Molekulargewicht sind an der Absorption und dem Transport von Metallionen beteiligt und Metalloproteine ??spielen verschiedene Rollen, wie beispielsweise bei der enzymatischen Katalyse, dem Sauerstofftransport sowie der Speicherung und dem Transport von Metallionen. Proteine ??wie Metallothionein schützen Organismen vor der toxischen Wirkung exogener Metallionen. Die meisten Aminosäurekomplexe von Übergangsmetallen weisen eine beträchtliche biologische Aktivität auf, beispielsweise Antitumoreigenschaften. Aminosäuren erhöhen im Allgemeinen die Diffusionsfähigkeit von Komplexen und verbessern ihre biologische Wirkung innerhalb der Zelle. Derartige Systeme werden häufig im Bereich der Chemotherapie verwendet. Strukturuntersuchungen vieler Übergangsmetallkomplexe haben gezeigt, dass Aminosäuren je nach Metallion, dessen Oxidationszustand und Primärstruktur der Aminosäure auf verschiedene Weise koordinieren. Methionin ist eine der neun essentiellen Aminosäuren, die der Mensch benötigt, und sein Kupfer(II)-Komplex hat eine gewisse antiulzerative Wirkung gezeigt, wie Studien an Tiermodellen ergeben haben, und hat auch in der Veterinärmedizin zur Kupferergänzung ein gewisses Interesse geweckt. Materialien und Methoden Herstellung der Komplexe Lösungen von 0,08 Mol Mn-, Cr-, Co-, Cu- und Zn-Sulfat wurden mit 0,08 Mol Methionin gemischt. Das Reaktionsgemisch wurde zwei Stunden lang unter Rückfluss erhitzt und dann über Nacht stehengelassen, wobei die Komplexe ausfielen. Dann gefiltert, mit destilliertem Wasser gewaschen und in Vakuumexsikkatoren über P4O10 getrocknet. Die Schmelzpunkte der Komplexe liegen über 300 °C. Analyse des Metallgehalts Die Komplexe wurden aufgeschlossen und mit Königswasser zersetzt. Der Metallionengehalt wurde durch Atomabsorptionsspektren bestimmt. Analyse von Kohlenstoff, Wasserstoff und Stickstoff. Diese Studien wurden im Mikroanalytischen Labor der Naturwissenschaftlichen Fakultät der Universität Tanta in Ägypten durchgeführt. Instrumente und Arbeitsverfahren IR-Spektren: Die KBr-IR-Spektren wurden mit einem Perkin–Elmer-Spektralphotometer Modell 1430 aufgezeichnet und decken den Frequenzbereich von 200–4000 cm-1 ab. UV-Vis-Spektren: Die Spektralstudien wurden mit einem PYEUnicam-Spektralphotometer Modell 1750 durchgeführt und decken den Wellenlängenbereich von 190–900 nm ab. Die Komplexe wurden in Nujol-Mull nach der von Lee et al. beschriebenen Methode gemessen. Messungen der magnetischen Suszeptibilität: Die molare magnetische Suszeptibilität, korrigiert für diamagnetisch mithilfe der Pascal-S-Konstante, wurde bei Zimmertemperatur mit der Faraday-Methode bestimmt. Thermische Analyse: Differenzielle thermische (DTA) und thermogravimetrische (TGA) Analysen wurden mithilfe von Shimadzu DTA-50 durchgeführt. Die Temperatur der Chauffage beträgt 20 °C/Min.Wirkung von Komplexen auf die Aflatoxinkonzentration: Ein Liter Hefeextraktbrühe wurde auf 10 Kolben aufgeteilt. Der Inhalt jedes Kolbens wurde mit einer der getesteten Verbindungen gemischt, um eine Endkonzentration von 2000 μg/ml zu erreichen. Ziel: Untersuchung der physikalischen und chemischen Eigenschaften des chelatierten Minerals und seiner Wirkung auf Aflatoxin. Ergebnisse und Diskussion Infrarotspektren von Aminosäurekomplexen Methioninkomplexe: Die Bänder a 3342-3269, 3409-3349-3277, 3413,9-3237, 3317 cm-1 für die Methioninkomplexe Mn, Cr, Co, Cu und Zn resultieren aus der Koordination der Moleküle H2O und der asymmetrischen Streckschwingung von NH2. Das Auftreten eines neuen Bandes bei 3269, 3277, 3237 und 3317 cm-1 in den Methioninkomplexen Mn, Co, Cu bzw. Zn ist auf γs NH2 zurückzuführen. Somit ist Stickstoff aus der Aminogruppe an der Koordination beteiligt [19]. Es sei erwähnt, dass freies Methionin aufgrund der Eigenschaften γ (NH3) und σ NH3 in Form von Zwitterionen (NH3. AA. COO-) vorliegt. In Zwitterionen liegt die Aminosäure in Komplexen nicht vor, NH3 ist deprotoniert und bindet über die neutrale NH2-Gruppe an Metalle. Die Umwandlung von NH3 in NH2 muss zu einer Aufwärtsverschiebung von γs NH2 und δNH2 führen. Während der Komplexierung konnten die beiden Streckschwingungen δNH2 bei 1695 und 1590 cm-1 sowie bestimmte Deformationsbewegungen dieser Gruppe beobachtet werden. Die Position dieser Bänder spricht eindeutig für die Beteiligung dieser Gruppe an der Collage. Darüber hinaus wird der Streckmodus γ (CN) bei 1352 cm-1 in unterschiedlichem Ausmaß von der Komplexierung beeinflusst. IR-Spektren haben starke Hinweise für die Beteiligung der Carboxylatgruppe an der Koordination geliefert. Die γas COO- und γs COO- bei 1610 und 1410 cm-1 zeichnen Verschiebungen in den Komplexen auf. Neue IR-Bänder bei 588-440 cm-1 sind auf γ ​​MO und γ MN zurückzuführen. Methionin wirkt also als Bidentatligand. Das Band bei 2370 cm-1, das γ ​​(SH) zugeordnet ist und nicht von der Komplexierung betroffen ist, weist darauf hin, dass das Atom (S) nicht an der Chelatisierung beteiligt ist. Elektronische Spektren und magnetische Momente von Methioninkomplexen Für den Chromkomplex wurden drei Spin-erlaubte Übergänge bei 249,286 und 428 nm beobachtet, die der Ladungsübertragung zugeordnet wurden, für 428 nm jedoch auf 4A2g (F)? 4T1g (F) zurückzuführen sind. Das beobachtete magnetische Moment beträgt 3,88 BM aufgrund der Existenz der oktaedrischen Geometrie [23]. Mn-Methioninkomplexe weisen Absorptionsbänder bei 245, 248, 251, 261, 263, 267 und 444 nm auf, die auf dd-Übergänge zurückzuführen sind. Seine magnetischen Momente von 5,88 deuten auf die Existenz einer oktaedrischen Struktur hin. Die Nujol-Mull-Spektren von Kobaltmethionin zeigten zwei Bänder bei 249 und 434 nm, das Band bei 249 nm ist auf Ladungsübertragung zurückzuführen, das Band bei 434 nm hingegen auf den Übergang 4T1g (F)? 4T1g (P). Cu-Methioninkomplexe weisen aufgrund der Ladungsübertragung Absorptionsbänder bei 252, 255, 265, 270 und 274 auf. Der Ueff = 1,5 BM entspricht der tetraedrischen Struktur. Thermische Analyse von Komplexen Die DTA von Co-Methionin Co (L) 3 (HL) .4H2O,ergab einen endothermen Peak bei 205,3°C und zwei exotherme Peaks bei 305,7°C, 509,2°C, die Reaktionsreihenfolge ist jeweils 2,2, 0,95 und 1,56, d.h. der erste und zweite Typ. Der erste breite DTA-Peak bei 205,3°C (56,3-236,3)°C ist auf die Dehydratation von Gitter- und Koordinationswassermolekülen zurückzuführen. Die breiten Merkmale des DTA-Peaks können auf die starke thermische Bewegung zurückzuführen sein, die mit der Wassereliminierung einhergeht, und der Verlust von Wassermolekülen erfolgt in mehr als einem Schritt. Dies wird durch das Auftreten des TGA-Peaks bei (53-233,2)°C bestätigt. Die beiden starken exothermen Peaks bei 305,7°C und 509,2°C sind auf thermische Bewegung und Zersetzungsschritte des Metallkomplexes zurückzuführen, wie aus der TGA hervorgeht. Der letzte Peak bei 509,2 und die damit verbundenen TGA (415,2–560 °C) und (560–700) °C werden der Zersetzung des Komplexes mit Gewichtsverlust von 18,8 und 10,2 % zugeordnet, die mit der Bildung von CoO endete. Fazit: Übergangsmetallaminosäurekomplexe (Kupfer-, Zink- und Kobaltmethionin) weisen eine beträchtliche biologische Aktivität gegen Aflatoxin auf, und die geometrische Struktur des Komplexes spielt eine wichtige Rolle bei der Adsorption von Aflatoxin.
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