Диссертация (1149296), страница 13
Текст из файла (страница 13)
4.8. Спектры поглощения при титровании соед.21 при постояннойконцентрации лиганда, равной 1·10-5М, µ=0.001 (цифры в скобках соответствуютотношению Слиг/СДНК), толщина кюветы 5 см.Кривые связывания соединений представлены на рис. 4.9.0,500,450,40210,350,3017r0,250,200,1522, 230,100,050,000,00,10,20,30,40,50,60,70,80,9-5C своб, 10 MРис.4.9. Кривые связывания соединений 17, 21-23.Для оценки параметров связывания этих соединений с ДНК былипостроены изотермы связывания в координатах Скэтчарда (рис.4.10) . Анализданных с помощью модели независимых мест связывания (Скэтчард) даетпараметры связывания, приведенные в таблице 4.3.89Таблица 4.3. Параметры связывания соединений 17, 21-23.СоединениеК, 105 М-1n1714±10.23±0.02218±10.40±0.052213±10.22±0.02238±10.25±0.03417225 -1r/Cсвоб , 10 М321212300,10,20,30,40,5rРис.4.10.
Изотермы связывания в координатах Скэтчарда для соединений17, 21-23.Ко второй группе относятся все соединения с пиперидиновым заместителемв 1-ом положении хромофора. У этих соединений наблюдается аномальноеизменение в спектрах в присутствии ДНК. Наибольшие изменения имеют место вслучае соединений 13 и 14.На рис. 4.11 и 4.12 представлены кривые титрования соединений 14 и 13,соответственно. При избытке лиганда в растворе наблюдается увеличениеинтенсивности поглощения во всем диапазоне длин волн при сохраненииположения максимума.
В случае соединения 13 это наблюдается в диапазонесоотношения концентраций С13/Сднк = (0.4-3.1), в случае соед. 14: С14/СДНК = (1.786.22). При дальнейшем уменьшении соотношения концентраций лиганд/ДНКнаблюдается резкое падение интенсивности. Минимальные значения достигаются90при соотношении концентраций 0.18 (соед. 14) и 0.12 (соед. 13), затем опять ростинтенсивности.Такоеповедениесвидетельствуетосложномпроцессеобразования комплекса.1,6(1.25)(0.62)(0.42)1,41,2(6.22)D1,00,80,60,4(1.78)(3.11)CДНК=00,2(0.13)(0.25)0,0300(0.18)350400450500,нмРис.
4.11. Спектры поглощения при титровании соед.14 при постояннойконцентрациилиганда,равной0,69·10-5М,µ=0.001(цифрывскобкахсоответствуют отношению Слиг/СДНК), толщина кюветы 5 см.1,61,4(0.4)1,2D1,0(0.8)(1.5)(3.1)0,80,60,4(0.09)CДНК=00,2(0.36)(0.21)(0.12)0,0250300350400450, нмРис. 4.12.
Спектры поглощения при титровании соед.13 при постояннойконцентрациилиганда,равной0,5·10-5М,µ=0.001(цифрысоответствуют отношению Слиг/СДНК), толщина кюветы 5 см.награфике91К сожалению, значительное перекрывание длинноволновых спектровпоглощения лигандов и ДНК не позволяет проследить за изменениеминтенсивности и положения максимума длинноволновой полосы поглощениялиганда в процессе титрования и сделать вывод о природе наблюдаемого эффекта.Можно предположить, что при связывании этих соединений с ДНК имеет местосильное взаимодействие молекул лиганда между собой вплоть до образованияагрегатов.Определить параметры связывания для данных соединений методом СФТне представляется возможным.У соединений третьей группы при титровании не наблюдается заметныхизменений в спектре поглощения (рис.
4.13). К этой группе относятсяморфолиновые производные, имеющие в положениигромоздкий заместитель(соед. 18-20). Отсутствие изменений в спектрах поглощения в присутствии ДНКможет свидетельствовать об отсутствии связывания лиганда с макромолекулой вданных условиях.1,61,4(0.13)(0.18)1,2(0.25)(0.42)(0.62)D1,00,8(1.25)0,60,40,2CДНК=00,0250(1.78)(3.11)(6.22)300350400, нмРис.4.13. Спектры поглощения при титровании соед.20 при постояннойконцентрациилиганда,равной1·10-5М,µ=0.001(цифрысоответствуют отношению Слиг/СДНК), толщина кюветы 5 см.награфике92Спектрополяриметрические исследованияДляпроведенияспектрополяриметрического(СП)титрованияиспользовались те же растворы, которые были приготовлены для СФ титрования.Все исследованные соединения ни имеют собственного кругового дихроизма.Соединения первой группы (соед.
17, 21-23) имеют КД очень низкойинтенсивности, сопряженный с длинноволновой полосой поглощения. Наиболеезначительнаявеличинаиндуцированногокруговогодихроизма(ИКД)вприсутствии ДНК появляется у соединения 22 при Слиг/СДНК=1 (рис.4.14). ВобластиСлиг/СДНК=(0.71-1.06)интенсивностьотрицательнойполосыуменьшается. При большом избытке ДНК в растворе (Слиг/СДНК˂0.3) наблюдаетсянизкоинтенсивная полоса КД.1086(0.20)4-1,M см-1(0.43)20-2-4(0,71)-6-8(2,32)-10(1,06)-12-14300350400, нмРис.4.14.СпектрыКДпрититрованиисоед.22припостояннойконцентрации лиганда, равной 1·10-5М, µ=0.001 (цифры в скобках соответствуютотношению Слиг/СДНК), толщина кюветы 5 см.Можно предположить, что возникновение полосы КД при избытке лигандав растворе связано с образованием агрегационных структур.
Посколькуобразовавшаяся отрицательная полоса КД охватывает не только областьпоглощениялиганда,ноиобластьпоглощенияДНК,возможно,чтовозникновение этой полосы вызвано изменением структуры ДНК в этих условиях.Увеличение количества ДНК приводит к разрушению этих структур и93проявлению в спектрах ИКД взаимодействия между близко связаннымимолекулами лиганда в виде экситонного спектра в полосе поглощения лиганда.Этим может быть обусловлено появление положительного КД, соответствующегодлинноволновой составляющей этого спектра. При избытке ДНК расстояниемежду соседними связанными молекулами лиганда увеличивается, что приводит куменьшению их взаимодействия и к уменьшению интенсивности экситонногоспектра, что соответствует спектру ИКД изолированно связанной молекулылиганда.Его знак и интенсивность зависят от ориентации хромофораотносительно оси двойной спирали ДНК.При СП титровании соединений 21 и 23 характер изменения их спектров КДпри увеличении концентрации ДНК аналогичен описанному для соединения 22.Правда, в этом случае интенсивность отрицательного КД при низкихконцентрациях ДНК меньше, и взаимодействие между молекулами лиганда насоседних местах связывания проявляется слабее (рис.
4.15).0,2(0.30)-0,2-1,M см-10,0(1.06)(5.32)-0,4(3.04)-0,6-0,8300(2.13)350400450,нмРис.4.15. Спектры КД при титровании соед. 21 при постояннойконцентрации лиганда, равной 1·10-5М, µ=0.001 (цифры в скобках соответствуютотношению Слиг/СДНК), толщина кюветы 5 см.94У морфолинового производного (соед.17) на спектрах КД наблюдаетсятолько низко-интенсивный отрицательный ИКД, появляющийся при увеличенииконцентрации ДНК в растворе (рис. 4.16).1,51,00,5-1М см-1(1.06)(2.13)(3.04)0,0-0,5-1,0-1,5300350400450нмРис.4.16.СпектрыКДпрититрованиисоед.17припостояннойконцентрации лиганда, равной 1·10-5М, µ=0.001 (цифры в скобках соответствуютотношению Слиг/СДНК), толщина кюветы 5 см.Остальные морфолиновые производные (соед. 18-20) в присутствие ДНК неимеют ИКД в видимой области.
Это подтверждает предположение об отсутствиисвязывания этих соединений с ДНК.Соединения с пиперидиновым заместителем (соед.12-16) также не имеютИКД при λ > 300 нм. Однако в этом случае отсутствие ИКД в этой области длинволн вероятно связано с аномальным характером изменений спектров поглощенияэтих соединений в присутствии ДНК.Способ связывания соединений с ДНКВискозиметрия и динамическое двойное лучепреломление.
Для определенияспособа связывания лиганда с ДНК исследовали комплексы, образующиеся приСлиг/СДНК= 0.1. Согласно данным СФТ, можно предположить, что в этих условияхпрактически весь лиганд находится в связанном состоянии. Параллельноеизмерение характеристической вязкости и оптической анизотропии комплекса95позволяетобнаружитьналичиеизмененийконтурнойдлины(L)высокомолекулярной ДНК при образовании комплекса, которое имеет место приинтеркаляционномсвязываниилиганда.Результатыизмеренияхарактеристической вязкости представлены в таблице 4.4.Табл.
4.4. Характеристическая вязкость ДНК и комплексов ДНК-лиганд при r=0.1,μ=0.001Комплекс ДНК с соед.[η], м3/кг[η]r/[η]0ДНК24±1-ДНК-соед.1232±11.33±0.07ДНК-соед.1732±11.33±0.07ДНК-соед.2132±11.33±0.07ДНК-соед.2332±11.33±0.07ДНК-соед.2229±11.22±0.06Для остальных соединений [η]r/[η]0=1Отсутствие изменений характеристической вязкости ДНК при образованиикомплексов с соединениями с пиперидиновым заместителем в положении 1 игромоздким заместителем в положении 2 возможно при внешнем присоединенииданных соединений к макромолекуле.ХарактеристическаявязкостьДНКприобразованиикомплексовссоединениями 12,17,21-23 заметно возрастает, что может указывать наинтеркаляционный способ связывании этих соединений с ДНК. Однакохарактеристическаявязкостьцепноймакромолекулы,имеющейбольшуюмолекулярную массу (107 Да), зависит не только от контурной длины цепи, но иот ее термодинамической жесткости. Следовательно, для определения измененияконтурной длины макромолекулы при образовании комплекса необходимонезависимым образом определить изменение ее термодинамической жесткостиили длины куновского сегмента A.
Для этого определяли величину отношения96Петерлина (2.38) для свободной ДНК и ее комплексов методом динамическогодвойного лучепреломления. Результаты измерения представлены в таблице 4.5.Таблица 4.5. Параметры комплексов ДНК с исследуемыми соединениями.-7,CДНК,%rηrΔn/g, ·10 , см·с2/кг0.0030-1.50±0.0513±126 ± 20.0035-1.65±0.0517±126 ± 2ДНК – 12 соед. 0.00300.11.70±0.0521±130 ± 2ДНК –17 соед.0.00350.11.80±0.0524±130 ± 2ДНК – 21 соед. 0.00350.11.75±0.0525±133 ± 2ДНК – 22 соед.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
