Features of the complex formation of rhodium(i) with quercetin

polyisoprenol phosphate sugars //Acta biochim. Polon. 1972. V. 19, No. 1. P. 51-67. 5. Данилов Л. Л., Шибаев В. Н, Кочетков Н. К. Фосфорилирование полипренолов через их трих-лорацетимидаты // Биоорган. химия. 1983. Т. 9, № 6. С.844-845.

6. Данилов Л. Л., Мальцев С. Д., Шибаев В. Н. Фосфорилирование полипренолов тетра-н-бутилам-монийфосфатом в присутствии трихлорацетони-трила // Биоорган. химия. 1988. Т. 14, № 9. С. 1287-1289.

ОСОБЕННОСТИ КОМПЛЕКСООБРАЗОВАНИЯ РОДИЯ (I) С КВЕРЦЕТИНОМ

FEATURES OF THE COMPLEX FORMATION OF RHODIUM(I) WITH QUERCETIN

А. Т. Телешев, Е. Н. Мишина, Э. Е. Нифантьев

В статье рассматриваются особенности комплек-сообразования родия (I) с кверцетином. Приводятся характеристические данные физико-химических исследований образующихся соединений родия (I, II). Дана оценка антиоксидантной активности системы кверцетин-родий в сравнении с исходным кверцетином.

Ключевые слова: кверцетин, комплексы родия, ан-тиоксидантная активность.

A. T. Teleshev, E. N. Mishina, E. E. Nifantiev

In article features of a complex formation of rhodium (I) with the quercetin are considered. Characteristic data of physical and chemical researches of being formed compounds of rhodium (I, II) are provided. The assessment of antioxidant activity of system quer-cetin-rhodium in comparison with initial the quercetin is given.

Keywords: quercetin, rhodium complexes, antioxidant activity.

Кверцетин (КВ) - 2-(3,4-дигидроксифенил)-3,5,7-тригидрокси-4Н-хромен-4-он (3,5,7,3',4'-пентагид-роксифлавон), широко распространенный флаво-ноид, содержащийся в различных высших растениях.

Среди веществ класса флавоноидов КВ выделяется как мощный утилизатор активных форм кислорода. Это свойство КВ привлекает внимание исследователей в связи с тем, что побочные реакции активированного кислорода могут привести к образованию надперекиси и пе-роксида водорода, а эти вещества вызывают негативные эффекты в организме. В биологических объектах КВ проявляет антиоксидантное, спазмолитическое, противовоспалительное и другие действия, активизирующие защитные функции организма [1]. КВ ингибирует канцерогенез, что, в частности, установлено при заболевании, лабора-

OH

HO

OH

+ [XRh1+]

OH O

торно инициированным 7,12-диметилбенз(а)антраценом ^МВА). Так, показано, что процесс, индуцированный DMBA в щечном мешке [2] или молочной железе животных [3], подавляется КВ. Имеются сведения, что КВ (1% в рационе) ингибирует развитие опухоли в тонком кишечнике животных [4]. Использование КВ снижает окислительный стресс, возникающий при повреждении нейронов клеточных мембран больше, чем витамин С [5]. Приведенные примеры указывают на разносторонность биологической активности КВ и стимулируют исследования, связанные с повышением антиоксидантной активности и биоселективности действия этого флавоноида. Одним из перспективных направлений развития таких исследований является создание флавоноидных комплексов с металлами переменной валентности [6].

OH

HO

о-

+ XH + [Rh0]

OH O

Рис. 1. Взаимодействие кверцетина с ацетилацетонато

Наша работа направлена на изучение особенностей комплексообразова-ния родия (I) и КВ с оценкой биохимических особенностей металлизированного флавоноида.

Взаимодействие КВ с ацетилацетона-то(дикарбонил)родием (I) приводит к делигандированию комплексного соединения с образованием металлической формы родия. Разрушение исходных координационных структур обусловлено окислительно-восстановительным процессом (например, см. рис. 1).

Нами предлагается новый метод металлизации КВ родием без разрушения образующегося флавоноидного комплекса [7]. В основе метода находится процесс вну-трикоординационного фосфорилирования субстрата. В качестве фосфорилирующего агента выбран гексаэтил-триамид фосфористой кислоты, координационно связанный с центральным атомом металла. В этом случае использование сильнопольного фосфорорганического ли-

+ Р^Е12)з

- со

пг

"о ЧР(Ж2)3

Рис. 2. Первый этап синтеза

ганда позволяет не только стабилизировать низковалентное состояние металла, но и вовлечь субстрат в сферу влияния атомов фосфора и металла.

На первом этапе синтеза соединения КВ^И взаимодействием асасRh(СО)2 с гексаэтилтриамидом фосфористой кислоты в растворе диоксана сформирован желтый комплекс родия(1) ацетилацетонато(гексаэтилтриамидо-фосфит)карбонилродий (рис. 2).

На второй стадии синтеза соединения КВ^И (рис. 3) комплекс асасRh(СО)P(NEt2)3 подвергался обработке эквимолекулярным количеством флавоноида в среде диоксана на воздухе при 20°С. Комплексообразование сопровождается углублением цвета раствора и медленным выпадением

но

он

+ о2/ . он о А 2/- но2

X 2Н2о

он

асаСНч+ аеаеКЬ(Со)Р(КЕ12)з

Н^2

но

он о

+ асасКЬ(Со)Р(КЕ12)3

асасНЬ—со

ЕШР-о

2 I

Ж-

он

о

НКЕЬ

Б

Н^-со

Р-о

2 I

Ж

он о'

он о

он о

В

о

он о - но",

Д

+ о2

иь—со

Ро

ЕШР-

2 I

о

о

+ но,

- но"

- со

- асасн

о

о

он о .

- но

- со

Е

+ но2

ЕЫЧР-о

2 I

он Е^-Ро о"

он<^ г н^2 н2о

он о

о н^2

Ж

Рис. 3. Основные направления взаимодействия кверцетина с ионом одновалентного родия

осадка. Продукт - порошкообразное рентгеноаморфное вещество темно-красного цвета.

Установлено, что в результате взаимодействия КВ с acacRh(CO)P(NEt2)3 реализуются два типа комплексов родия в состоянии окисления +1 и +2. Это подтверждают данные: УФС (спектрометр UV1601 Shimadzu), ИКС (спектрометр Nicolet 380), ЯМР на ядрах 31Р, 13С, 1Н (спектрометр JNM-ECX400I), РФЭС (спектрометр Kratos AXIS Ultra DLD), ЭПР (спектрометр Varian E-12), масс-спектрометрии ионного циклотронного резонанса с преобразованием Фурье (масс-спектрометр Finnigan LTQ FT).

Взаимодействие КВ (А) с молекулярным кислородом вызывает образование феноксильного радикала (Б), вну-трикоординационное фосфорилирование которого (соединение В) и взаимодействие с гидроперекисным радикалом приводит к комплексу (Г). Параллельно с этим направлением имеет место окислительно-восстановительная реакция, через промежуточное производное нульва-лентного родия (Д), переходящее в о-хинон (Е) и образующее соединение родия(11) (Ж). Конечная рекомбинация гидроксильных радикалов ведет к пероксиду водорода. На активное участие в комплексообразование функциональных групп катехольного кольца, в частности, указывает коротковолновое (АХмакс. -84 нм) смещение полосы поглощения 379 нм исходного КВ в УФ-спектре системы КВ-Rh. На потерю карбонильного, ацетилацетонатного ли-гандов системой и на участие в комплесообразовании карбонильной группы бензопирановой части молекулы КВ указывают ИК-спектральные исследования. Следует отметить важную функцию фосфорорганического лиган-да, играющего роль стабилизатора низковалентного состояния родия на начальной стадии этого процесса. Однако в итоге имеет место образование фосфорильного соединения, на что указывает характерный отклик фосфорной компоненты в спектре ЯМР 31Р - синглет с бр 24 м.д. (ДМСО), отнесенный к соответствующему амидофос-фату, а также величина энергии связи P2p 133,0 эВ, характерная для пятивалентного фосфора. В ИЦР ПФ масс-спектре системы КВ-Rh в растворе ДМСО зарегистрирован пик с m/z 685,5. Эта величина соответствует молекулярной массе обсуждаемых протонированных форм мо-нооядерных комплексов родия. Рентгенофотоэлектрон-ный спектр высокого разрешения системы КВ-Rh содержит пики, отнесенные: ds - 285 (-СНх), 286,7 (-C-O-), 289,0 (-C=O); O1s - 531,5 (O=C-), 533,5 (-O-C); N1s - 399,3 (-N-C-). 400,8 (N-P=O); P2p - 133,0 (-Р=О); Rh3d5/2. - 308,2 эВ. Согласно данным РФЭС, атомное соотношение Rh-P-N составляет 1 : 1 : 2,7.

Спектр ЭПР системы КВ-Rh характеризуется аксиальной анизотропией g-фактора (g = 1,987 и g = 2,052) и свиде-

тельствует о присутствии в системе низкоспинового двухвалентного иона родия. Концентрация парамагнитных частиц составляет величину 1,2 х 1 020 спин/г, что значительно превышает количество свободных радикалов 3 х 1016 спин/г, найденных при исследовании свободного КВ [7].

Сравнение антиоксидантной активности системы КВ-Rh и КВ проведено на кафедре молекулярной фармакологии и радиобиологии РНИМУ им. Н. И. Пирогова. В результате проведения ABTS-теста [8] установлено: антиокси-дантная активность системы КВ-Rh составляет 5 х 105 М-1, что в 5 раз превышает активность исходного КВ.

СПИСОК ИСТОЧНИКОВ И ЛИТЕРАТУРЫ

1. Jembrek M. J., Vukovic L., Puhovic J., Erhardt J., Orsolic N. Neuroprotective Effect of Quercetin Against Hydrogen Peroxide-induced Oxidative Injury in P19 // J. Mol. Neurosci. 2012. Vol. 47, Issue 2. P. 286-299.

2. Balasubramanian S., Govindasamy S. Inhibitory effect of dietary flavonol quercetin on 7,12-dimethylbenz[a]anthracene-induced hamster buccal pouch carcinogenesis // Carcinogenesis. 1996. Vol. 17. P. 877-879.

3. Verma A. K, Johnson J. A., Gould M. N, Tanner M. A. Inhibition of 7,12-dimethylbenz(a)anthracene- and N-nitrosomethylurea-induced rat mammary cancer by dietary flavonol quercetin // Cancer Res. 1988. Vol. 48. P. 5754-5758.

4. Akagi K., Hirose M., Hoshiya T, Mizoguchi Y, Ito N., Shirai T. Modulating effects of ellagic acid, vanillin and quercetin in a rat medium term multiorgan carcinogenesis model // Cancer Lett. 1995. Vol. 94. P. 113-121.

5. Heo H. J., Lee C. Y. Protective effects of quercetin and vitamin C against oxidative stress- induced neurodegeneration // Journ. Agricult. & Food Chem. 2004. Vol. 52. P. 7514-7517.

6. Шаталин Ю. В. Комплексы флавоноидов с металлами переменной валентности // Пущино: Фотон-Век, 2010. 176 с.

7. Нифантьев Э. Е., Мишина Е. Н., Телешев А. Т., Сабиров А. Р., Станкевич И. В., Солодовников С. П. Новое направление в создании антиоксидантов на основе 3,5,7,3',4'-пентагидроксифлавона // Докл. РАН. 2012. Т. 445, №.3. С. 289-291.

8. Roberta R., Pellegrini N., Proteggente A. et al. Antioxidant activity applying an improved ABTS radical cation decolorization assay // Free Radical Biology & Medicine. 1999. Vol. 26. P. 1231-1237.