¹H-ЯМ Р анализ гетероассоциации кофеина с фенантридиновым красителем йодистым пропидием в водном растворе
Рассмотрен молекулярный механизм действия кофеина (CAF) как комплексообразователя – интерцептора ароматических лигандов, интеркалирующих в ДНК, на примере типичного интеркалятора фенантридинового красителя йодистого пропидия (PI). Изучены процессы гетероассоциации молекул CAF и PI методом одномерно...
Saved in:
| Published in: | Биополимеры и клетка |
|---|---|
| Date: | 2000 |
| Main Authors: | , , , , , |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Інститут молекулярної біології і генетики НАН України
2000
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/152549 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | ¹H-ЯМ Р анализ гетероассоциации кофеина с фенантридиновым красителем йодистым пропидием в водном растворе / Д.А. Веселков, В.А. Сигаев, С.А. Высоцкий, Л.Н. Дымант, Д.Б. Дэвис, А.Н. Веселков // Биополимеры и клетка. — 2000. — Т. 16, № 3. — С. 195-204. — Бібліогр.: 30 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1862592008328052736 |
|---|---|
| author | Веселков, Д.А. Сигаев, В.А. Высоцкий, С.А. Дымант, Л.Н. Дэвис, Д.Б. Веселков, А.Н. |
| author_facet | Веселков, Д.А. Сигаев, В.А. Высоцкий, С.А. Дымант, Л.Н. Дэвис, Д.Б. Веселков, А.Н. |
| citation_txt | ¹H-ЯМ Р анализ гетероассоциации кофеина с фенантридиновым красителем йодистым пропидием в водном растворе / Д.А. Веселков, В.А. Сигаев, С.А. Высоцкий, Л.Н. Дымант, Д.Б. Дэвис, А.Н. Веселков // Биополимеры и клетка. — 2000. — Т. 16, № 3. — С. 195-204. — Бібліогр.: 30 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Биополимеры и клетка |
| description | Рассмотрен молекулярный механизм действия кофеина (CAF) как комплексообразователя – интерцептора ароматических лигандов, интеркалирующих в ДНК, на примере типичного интеркалятора фенантридинового красителя йодистого пропидия (PI). Изучены процессы гетероассоциации молекул CAF и PI методом одномерной и двумерной ¹Н-ЯМР спектроскопии (500 МГц). Измерены концентрационные (при температуре 298 K) и температурные зависимости протонных химических сдвигов молекул в водном растворе. Определены равновесная константа реакции гетероассоциации CAP и PI при Т – 298 К (К-28 ± 5 л/моль), а также значения предельных химических сдвигов протонов ароматических лигандов в составе ассоциатов. На основе рассчитанных значений индуцированных протонных химических сдвигов молекул и квантовомеханиче- ских кривых экранирования для САР и PI определена наиболее вероятная структура 1:1 гетерокомплекса CAP–PI в водном растворе. Рассчитаны термодинамические параметры образования гетерокомплекса CAP–PI. Структурный и термодинамический анализ свидетельствует о существенной роли дисперсионных сил и гидрофобных взаимодействий при образовании гетерокомплекса в водносолевом растворе. Проведен расчет относительного содержания различного типа ассоциатов в смешанном растворе, содержащем САР и PL Выявлены особенности равновесия гетероассоциатов CAF–PI в растворе в зависимости от концентрации и температуры. Гетероассоциация молекул САР и PI приводит к меньшей эффективной концентрации интеркалятора в растворе и соответственно к уменьшению биологической активности красителя.
Розглянуто молекулярний механизм дії кофеїну (CAF) як комплексоутворювача – інтерцептора ароматичних лігандів, інтеркалюючих у ДНК, на прикладі типового інтеркалятора фенантридинієвого барвника йодистого пропідію (РІ). Вивчено процеси гетероасоціації молекул CAF і РІ методом одно- та двовимірної ¹Н-ЯМР спектроскопії (500 МГц). Виміряно концентраційні (при температурі 298 К) та температурні залежності протонних хімічних зсувів молекул у водному розчині. Визначено рівноважну константу реакції гетероасоціації CAF і РІ при Т-298 К (К-28±5 л/ моль), а також значення граничних хімічних зсувів протонів ароматичних лігандів у складі асоціатів. На основі розрахованих значень індукованих протонних хімічніх зсувів молекул і квантовомеханічних кривих екранування для CAF і РІ визначено найвірогіднішу структуру 1:1 гетерокомплексу CAF–PI в розчині. Розраховано термодинамічні параметри утворення гетерокомплексу CAF–PI. Структурний і термодинамічний аналіз свідчить про суттєву роль дисперсійних сил і гідрофобних взаємодій при утворенні гетерокомплексу у водносольовому розчині. Здійснено розрахунок відносного вмісту різного типу асоціатів у змішаному розчині, який містить CAF і РІ. Виявлено особливості рівноваги гетероасоціатів CAF–PI в розчині в залежності від концентрації і температури. Гетероасоціація молекул CAF і РІ призводить до меншої ефективної концентрації інтеркалятора в розчині і відповідно до зниження біологічної активності барвника.
Molecular basis of the caffeine (CAP) action as a complex forming agent – interceptor of aromatic drugs intercalating into DNA, using as an example a typical intercalator, a phenanthridinium dye propidium iodide (PI), has been examined. Hetero-association of CAF and PI has been studied by one- and two-dimensional ¹H-NMR spectroscopy (500 MHz). Concentration and temperature dependences of the proton chemical shifts of the molecules in aqueous solution have been measured. The equilibrium reaction constant of the hetero-association of CAP with PI at T-298 K(K - 28 ± 5 M–1 ), the limiting chemical shifts of the protons of caffeine in the complexes have been determined. The most favourable structure of 1:1 CAF-P1 hetero-complex in aqueous solution has been constructed using the calculated values of the induced proton chemical shifts of the molecules and the Quantum-mechanical isoshielding curves for CAP and PI. Thermodynamical parameters of the hetero-complex formation between CAP and PI have been also determined. Structural and thermodynamical analysis has shown that dispersive forces and hydrophobic interactions play the major role in the hetero-association of CAP and PI in aqueous-salt solution. The relative content of different complexes in the mixed solution containing CAP and PI has been calculated and distinctive features of the dynamic equilibrium of the CAP-PI hetero-associates have been revealed as a function of concentration and temperature. It is concluded that hetero-association of CAP and PI molecules leads to lower effective concentration of the dye in solution and respectively to lower biological activity of PI.
|
| first_indexed | 2025-11-27T07:29:26Z |
| format | Article |
| fulltext | |
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-152549 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 0233-7657 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-11-27T07:29:26Z |
| publishDate | 2000 |
| publisher | Інститут молекулярної біології і генетики НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Веселков, Д.А. Сигаев, В.А. Высоцкий, С.А. Дымант, Л.Н. Дэвис, Д.Б. Веселков, А.Н. 2019-06-12T11:36:50Z 2019-06-12T11:36:50Z 2000 ¹H-ЯМ Р анализ гетероассоциации кофеина с фенантридиновым красителем йодистым пропидием в водном растворе / Д.А. Веселков, В.А. Сигаев, С.А. Высоцкий, Л.Н. Дымант, Д.Б. Дэвис, А.Н. Веселков // Биополимеры и клетка. — 2000. — Т. 16, № 3. — С. 195-204. — Бібліогр.: 30 назв. — рос. 0233-7657 DOI:http://dx.doi.org/10.7124/bc.000566 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/152549 541.49+539.1.12.43 Рассмотрен молекулярный механизм действия кофеина (CAF) как комплексообразователя – интерцептора ароматических лигандов, интеркалирующих в ДНК, на примере типичного интеркалятора фенантридинового красителя йодистого пропидия (PI). Изучены процессы гетероассоциации молекул CAF и PI методом одномерной и двумерной ¹Н-ЯМР спектроскопии (500 МГц). Измерены концентрационные (при температуре 298 K) и температурные зависимости протонных химических сдвигов молекул в водном растворе. Определены равновесная константа реакции гетероассоциации CAP и PI при Т – 298 К (К-28 ± 5 л/моль), а также значения предельных химических сдвигов протонов ароматических лигандов в составе ассоциатов. На основе рассчитанных значений индуцированных протонных химических сдвигов молекул и квантовомеханиче- ских кривых экранирования для САР и PI определена наиболее вероятная структура 1:1 гетерокомплекса CAP–PI в водном растворе. Рассчитаны термодинамические параметры образования гетерокомплекса CAP–PI. Структурный и термодинамический анализ свидетельствует о существенной роли дисперсионных сил и гидрофобных взаимодействий при образовании гетерокомплекса в водносолевом растворе. Проведен расчет относительного содержания различного типа ассоциатов в смешанном растворе, содержащем САР и PL Выявлены особенности равновесия гетероассоциатов CAF–PI в растворе в зависимости от концентрации и температуры. Гетероассоциация молекул САР и PI приводит к меньшей эффективной концентрации интеркалятора в растворе и соответственно к уменьшению биологической активности красителя. Розглянуто молекулярний механизм дії кофеїну (CAF) як комплексоутворювача – інтерцептора ароматичних лігандів, інтеркалюючих у ДНК, на прикладі типового інтеркалятора фенантридинієвого барвника йодистого пропідію (РІ). Вивчено процеси гетероасоціації молекул CAF і РІ методом одно- та двовимірної ¹Н-ЯМР спектроскопії (500 МГц). Виміряно концентраційні (при температурі 298 К) та температурні залежності протонних хімічних зсувів молекул у водному розчині. Визначено рівноважну константу реакції гетероасоціації CAF і РІ при Т-298 К (К-28±5 л/ моль), а також значення граничних хімічних зсувів протонів ароматичних лігандів у складі асоціатів. На основі розрахованих значень індукованих протонних хімічніх зсувів молекул і квантовомеханічних кривих екранування для CAF і РІ визначено найвірогіднішу структуру 1:1 гетерокомплексу CAF–PI в розчині. Розраховано термодинамічні параметри утворення гетерокомплексу CAF–PI. Структурний і термодинамічний аналіз свідчить про суттєву роль дисперсійних сил і гідрофобних взаємодій при утворенні гетерокомплексу у водносольовому розчині. Здійснено розрахунок відносного вмісту різного типу асоціатів у змішаному розчині, який містить CAF і РІ. Виявлено особливості рівноваги гетероасоціатів CAF–PI в розчині в залежності від концентрації і температури. Гетероасоціація молекул CAF і РІ призводить до меншої ефективної концентрації інтеркалятора в розчині і відповідно до зниження біологічної активності барвника. Molecular basis of the caffeine (CAP) action as a complex forming agent – interceptor of aromatic drugs intercalating into DNA, using as an example a typical intercalator, a phenanthridinium dye propidium iodide (PI), has been examined. Hetero-association of CAF and PI has been studied by one- and two-dimensional ¹H-NMR spectroscopy (500 MHz). Concentration and temperature dependences of the proton chemical shifts of the molecules in aqueous solution have been measured. The equilibrium reaction constant of the hetero-association of CAP with PI at T-298 K(K - 28 ± 5 M–1 ), the limiting chemical shifts of the protons of caffeine in the complexes have been determined. The most favourable structure of 1:1 CAF-P1 hetero-complex in aqueous solution has been constructed using the calculated values of the induced proton chemical shifts of the molecules and the Quantum-mechanical isoshielding curves for CAP and PI. Thermodynamical parameters of the hetero-complex formation between CAP and PI have been also determined. Structural and thermodynamical analysis has shown that dispersive forces and hydrophobic interactions play the major role in the hetero-association of CAP and PI in aqueous-salt solution. The relative content of different complexes in the mixed solution containing CAP and PI has been calculated and distinctive features of the dynamic equilibrium of the CAP-PI hetero-associates have been revealed as a function of concentration and temperature. It is concluded that hetero-association of CAP and PI molecules leads to lower effective concentration of the dye in solution and respectively to lower biological activity of PI. Выражаем благодарность Объединенному исследовательскому центру Лондонского университета за предоставленную возможность в Беркбек
 колледже использовать для измерений ЯМР-спектрометр 500 МГц. ru Інститут молекулярної біології і генетики НАН України Биополимеры и клетка Структура и функции биополимеров ¹H-ЯМ Р анализ гетероассоциации кофеина с фенантридиновым красителем йодистым пропидием в водном растворе ¹Н-ЯМР аналіз гетероасоціації кофеїну з фенантридинієвим барвником йодистим пропідієм у водному розчині ¹H-NMR analysis of hetero-association of caffeine with phenanthridinium dye propidium iodide in aqueous solution Article published earlier |
| spellingShingle | ¹H-ЯМ Р анализ гетероассоциации кофеина с фенантридиновым красителем йодистым пропидием в водном растворе Веселков, Д.А. Сигаев, В.А. Высоцкий, С.А. Дымант, Л.Н. Дэвис, Д.Б. Веселков, А.Н. Структура и функции биополимеров |
| title | ¹H-ЯМ Р анализ гетероассоциации кофеина с фенантридиновым красителем йодистым пропидием в водном растворе |
| title_alt | ¹Н-ЯМР аналіз гетероасоціації кофеїну з фенантридинієвим барвником йодистим пропідієм у водному розчині ¹H-NMR analysis of hetero-association of caffeine with phenanthridinium dye propidium iodide in aqueous solution |
| title_full | ¹H-ЯМ Р анализ гетероассоциации кофеина с фенантридиновым красителем йодистым пропидием в водном растворе |
| title_fullStr | ¹H-ЯМ Р анализ гетероассоциации кофеина с фенантридиновым красителем йодистым пропидием в водном растворе |
| title_full_unstemmed | ¹H-ЯМ Р анализ гетероассоциации кофеина с фенантридиновым красителем йодистым пропидием в водном растворе |
| title_short | ¹H-ЯМ Р анализ гетероассоциации кофеина с фенантридиновым красителем йодистым пропидием в водном растворе |
| title_sort | ¹h-ям р анализ гетероассоциации кофеина с фенантридиновым красителем йодистым пропидием в водном растворе |
| topic | Структура и функции биополимеров |
| topic_facet | Структура и функции биополимеров |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/152549 |
| work_keys_str_mv | AT veselkovda 1hâmranalizgeteroassociaciikofeinasfenantridinovymkrasitelemiodistympropidiemvvodnomrastvore AT sigaevva 1hâmranalizgeteroassociaciikofeinasfenantridinovymkrasitelemiodistympropidiemvvodnomrastvore AT vysockiisa 1hâmranalizgeteroassociaciikofeinasfenantridinovymkrasitelemiodistympropidiemvvodnomrastvore AT dymantln 1hâmranalizgeteroassociaciikofeinasfenantridinovymkrasitelemiodistympropidiemvvodnomrastvore AT dévisdb 1hâmranalizgeteroassociaciikofeinasfenantridinovymkrasitelemiodistympropidiemvvodnomrastvore AT veselkovan 1hâmranalizgeteroassociaciikofeinasfenantridinovymkrasitelemiodistympropidiemvvodnomrastvore AT veselkovda 1nâmranalízgeteroasocíacííkofeínuzfenantridiníêvimbarvnikomiodistimpropídíêmuvodnomurozčiní AT sigaevva 1nâmranalízgeteroasocíacííkofeínuzfenantridiníêvimbarvnikomiodistimpropídíêmuvodnomurozčiní AT vysockiisa 1nâmranalízgeteroasocíacííkofeínuzfenantridiníêvimbarvnikomiodistimpropídíêmuvodnomurozčiní AT dymantln 1nâmranalízgeteroasocíacííkofeínuzfenantridiníêvimbarvnikomiodistimpropídíêmuvodnomurozčiní AT dévisdb 1nâmranalízgeteroasocíacííkofeínuzfenantridiníêvimbarvnikomiodistimpropídíêmuvodnomurozčiní AT veselkovan 1nâmranalízgeteroasocíacííkofeínuzfenantridiníêvimbarvnikomiodistimpropídíêmuvodnomurozčiní AT veselkovda 1hnmranalysisofheteroassociationofcaffeinewithphenanthridiniumdyepropidiumiodideinaqueoussolution AT sigaevva 1hnmranalysisofheteroassociationofcaffeinewithphenanthridiniumdyepropidiumiodideinaqueoussolution AT vysockiisa 1hnmranalysisofheteroassociationofcaffeinewithphenanthridiniumdyepropidiumiodideinaqueoussolution AT dymantln 1hnmranalysisofheteroassociationofcaffeinewithphenanthridiniumdyepropidiumiodideinaqueoussolution AT dévisdb 1hnmranalysisofheteroassociationofcaffeinewithphenanthridiniumdyepropidiumiodideinaqueoussolution AT veselkovan 1hnmranalysisofheteroassociationofcaffeinewithphenanthridiniumdyepropidiumiodideinaqueoussolution |