Взаимодействие кобаламинов и кобинамида с серосодержащими восстановителями, тиоцианатом и моно-сахаридами

• Автор: Деревеньков, Илья Александрович
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Иваново
• Количество страниц: 140 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
1Л Свойства кобаламинов и кобинамида
1ЛЛ Общая характеристика кобаламинов, кобинамида и кобаламинсодержащих
ферментов
1 Л.2 Свойства и строение кобаламина(ІІІ), кобинамида(ІП) и их комплексов.
1 Л.З Свойства и строение кобаламина(П), кобинамида(П) и их комплексов
1Л .4 Строение и реакционная способность кобаламина(І)
1.2 Постановка целей работы. Выбор субстратов
2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ И ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
2.1.1 Характеристика объектов и методов исследования
2.1.2 Расчет констант равновесия
2.1.3 Расчеты с использованием метода БЬТ
2.2 РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
2.2.1 Взаимодействие Со(ІІІ) и Со(П)-форм кобаламина и кобинамида с
восстановителями
2.2.1.1 Взаимодействие цианокобаламина с дитионитом и гидроксиметансульфинатом
2.2.1.2 Взаимодействие гидроксокобаламина с ГМС
2.2.1.3 Взаимодействие кобинамида с ГМС
2.2.1.5 Взаимодействие гидроксокобаламина с глюкозой
2.2.1.6 Взаимодействие аквагидроксокобинамида(ІІІ) и кобинамида(Н) с глюкозой и фруктозой
2.2.1.7 Сравнение механизмов восстановления форм кобаламина и кобинамида .
2.2.2 Взаимодействие кобаламина и кобинамида с тиоцианатом
2.2.2.1 Взаимодействие Со(Ш) кобаламина и кобинамида с тиоцианатом
2.2.2.2 Взаимодействие Со(П) кобаламина и кобинамида с тиоцианатом
22.33 БЬТ расчеты
2.2.3 Взаимодействие кобаламина и кобинамида с тиосульфатом
2.2.3.1 Взаимодействие Со(Ш) и Со(П)-форм кобинамида с тиосульфатом
2.2.3.2 Взаимодействие Со(1) кобаламина и кобинамида с тиосульфатом и продуктами его восстановления
2.2.3.2.1 Восстановление тиосульфата Со(1) кобаламином и кобинамидом
2.2.3.2.2 Взаимодействие Со(1) кобаламина и кобинамида с сульфитом
2.2.3.2.3 Взаимодействие Со(1) кобаламина и кобинамида с дитионитом
2.2.3.2.4 Сравнение реакционной способности кобаламина(1) и других
высоковосстановленных тетрапиррольньгх комплексов кобальта
Список сокращений и условных обозначений
Список литературы

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы. Кобаламины (СЫ, витамин В12) являются одной из наиболее распространенных в природе групп металлсодержащих кофакторов. Перенос метальной группы, изомеризация углеродного скелета, удаление амино-и гидроксогрупп, дегалогенирование органических субстратов и некоторые другие химические превращения осуществляются в природе при участии кобаламинсодержащих ферментов [1]. Широкий спектр перечисленных реакций обусловлен уникальным набором свойств каждой из трех форм (Со(Ш), Со(П) или Со(1)) данного комплекса кобальта с коррином: способностью кобаламина(Ш) вступать в реакции замещения лигандов и образовывать ковалентную Со-С связь, высоким сродством Со(П)-формы к свободным радикалам и сверхвысокой нуклеофильностью Со(1)-комплекса (“супернуклеофильностью”). Показано, что СЫ(П) эффективно взаимодействует с супероксидом [2], оксидами азота (II) [3] и (IV), пероксинитритом [4], а СЫ(1) - с пероксинитритом [5], нитритом, нитратом [6]. Таким образом, кобаламин можно рассматривать как эффективное средство борьбы с оксидативным и нитрозативным стрессом [7].
Большое число недавних публикаций посвящено производному кобаламина, не содержащему диметилбензимидазольный нуклеотид, -кобинамиду (СЫ). Отмечено, что эффективность кобинамида как антидота цианида выше, чем у всех других антидотов - гидроксокобаламина, тиосульфата и нитрита [8]. Сравнительное исследование кинетики реакций с участием кобаламина и кобинамида дает возможность определить влияние диметилбензимидазола на реакционную способность корриновых комплексов кобальта. В связи с вышеизложенным определена цель исследования.
Цель работы: установление механизмов реакций циано-,
гидроксокобаламинов и дигидроксокобинамида с серосодержащими восстановителями и моносахаридами; Со(Ш) и Со(П)-форм кобаламина и кобинамида с тиоцианатом; тиосульфата, сульфита и дитионита с Со(1)-формами

[Э2042Х моль/л
Рис. 8. Зависимость наблюдаемой константы скорости реакции восстановления цианокобаламина от концентрации дитионита.
РЧС-СЫ(1П)]о = 5-10-5 моль/л, pH 13, 25°С.
Восстановление "ЫС-СЫ(Ш) гидроксиметансульфинатом натрия в слабощелочных средах приводит к появлению в ЭСП пиков при 308, 385 и 452 нм, характерных для комплекса СЫ(П) с радикалом 802~ (Рис. 6, спектр 4).
Типичная кинетическая кривая процесса восстановления цианокобаламина избытком гидроксиметансульфината натрия приведена на Рис. 9. Она линеаризуется в полулогарифмических координатах, что говорит о первом порядке реакции по металлокомплексу.