Аннотация
Актуальность. Смешано-лигандные металлорганические комплексы, в которых в качестве лигандов выступают аминокислоты и водорастворимые витамины, являются перспективными объектами исследования для органической и физической химии. Сфера практического применения данных соединений может включать медицину, рассматривая данные комплексы как источники биологически активных веществ (незаменимых аминокислот, витаминов, эссенциальных микроэлементов). Целью данной работы является синтез и исследование тройного хелатного комплекса железа с фолиевой кислотой и L-валином. Материал и методы. Полученные образцы исследованы методами ИК-спектроскопии, спектроскопии в УФ- и видимой областях, рентгенофазового анализа. Результаты. Анализ спектроскопии в УФ- и видимой областях показал, что в спектре тройного хелатного комплекса эссенциального микроэлемента железа с витамином В9 и незаменимой аминокислотой L-валином значительно уменьшаются интенсивности полос карбоксильной группы фолиевой кислоты, а также деформационных колебаний аминогруппы и карбоксильной группы L-валина по сравнению с чистыми веществами, а также появляется полоса при 619 см-1, которая характерна для связи Fe-O. Анализ данных спектроскопии в УФ- и видимой областях показал, что в спектре поглощения тройного хелатного комплекса железа с фолиевой кислотой и L-валином наблюдаются максимумы поглощения при λ = 343 нм, λ = 281 нм, λ = 215 нм. Заключение. Анализ результатов исследования острой токсичности показал, что LD50 > 5000 мг/кг для тройного хелатного комплекса эссенциального микроэлемента железа с витамином В9 и незаменимой аминокислотой L-валином. Дальнейшие исследования будут направлены на исследование провоанемической активности в условиях железодефицитной анемии in vivo.
Ключевые слова
Авторы и аффилиации
А.А. Гвозденко(1), М.А. Ясная(2), А.А. Блинова(1), А.А. Власов(1),М.А. Колодкин(1),
1-ФГАОУ ВО «Северо-Кавказский федеральный университет», Российская Федерация,
355017, Ставрополь, ул. Пушкина, д. 1; 2-Филиал АО «НПО «Микроген» в г. Ставрополь –
Предприятие «Аллерген», Российская Федерация, 355019, Ставрополь, ул. Биологическая, д. 20
Литература
Mengesha A.M. The study of antimicrobial activities of various transition metal mixed ligand complexes containing 1, 10-phenanthroline with any other ligands. Biol Activ Some Kinds. 2022; 7: 1–9. DOI: 10.11648/j.ijbc.20220701.11.
2. Kartikeyan R., Murugan D., Ajaykamal T., Varadhan M., Rangasamy L., Velusamy M., Palaniandavar M. et al. Mixed ligand copper (II)-diimine complexes of 2-formylpyridine-N 4-phenylthiosemicarbazone: diimine co-ligands tune the in vitro nanomolar cytotoxicity. Dalton Transactions. 2023; 52 (26): 9148–69. DOI: 10.1039/D3DT00213F.
3. Pal S. Pyridine: A useful ligand in transition metal complexes. Pyridine. 2018; 57: 57–74. DOI: 10.5772/intechopen.76986.
4. Safin D.A., Mitoraj M.P., Robeyns K., Filinchuk Y., Vande Velde C.M. Luminescent mononuclear mixed ligand complexes of copper (I) with 5-phenyl-2, 2’-bipyridine and triphenylphosphine. Dalton Transactions. 2015; 44 (38): 16824–32. DOI: 10.1039/C5DT02755A.
5. Khan T., Raza S., Lawrence A. J. Medicinal utility of thiosemicarbazones with special reference to mixed ligand and mixed metal complexes: A Review. Russian J. of Coordination Chemistry. 2022; 48 (12): 877–95. DOI: 10.1134/S1070328422600280.
6. Amolegbe S.A., Adewuyi S., Akinremi C.A., Adediji J.F., Lawal A., Atayese A.O., Obaleye J.A. Iron (III) and copper (II) complexes bearing 8-quinolinol with amino-acids mixed ligands: Synthesis, characterization and antibacterial investigation. Arabian J. of Chemistry. 2015; 8 (5): 742–7. DOI: 10.1016/j.arabjc.2014.11.040.
7. Martin R.B. Complexes of α-amino acids with chelatable side chain donor atoms. Metal ions in biological systems. CRC Press. 2024; 1–39. DOI: 10.1201/9781003573586.
8. Osowole A.A., Wakil S.M., Emmanuel M. O. Synthesis, characterization, antioxidant and antimicrobial activities of some Metal (II) Complexes of the Mixed-Ligands, Vitamin B2 and Benzoic acid. Elixir Appl Chem. 2015; 79: 30370–4.
9. Kayode M., Ayodeji O.E., Yetunde B.B., Joseph O.T., Timothy A.T., Habeeb O., Tochi N.S. et al. Synthesis, Characterization and Antimicrobial Activity of Mixed Antibiotic-Vitamin Metal Complexes Involving Metronidazole and Vitamin B1 (Thiamine). Asian J. of Chemical Sciences. 2024; 14 (6): 46–59. DOI: 10.9734/ajocs/2024/v14i6333.
10. Tabrizi L., Abyar F. De Novo Design of Cu (II) Complex Containing CNC–Pincer–Vitamin B3 and B7 Conjugates for Breast Cancer Application. Molecular Pharmaceutics. 2019; 16 (9): 3802–13. DOI: 10.1021/acs.molpharmaceut.9b00399.
11. Fazary A.E., Ju Y.H., Rajhi A.Q., Alshihri A.S., Alfaifi M.Y., Alshehri M.A., Saleh K.A. et al. Bioactivities of novel metal complexes involving B vitamins and glycine. Open Chemistry. 2016; 14 (1): 287–98. DOI:10.1515/chem-2016-0028.
12. Yu C., Heidari Majd M., Shiri F., Shahraki S., Karimi P. The role of folic acid in inducing of apoptosis by zinc (II) complex in ovary and cervix cancer cells. Molecular Diversity. 2022; 26 (3): 1545–55. DOI: 10.1007/s11030-021-10293-5.
13. Karpagam S., Mamindla A., Sali V.K., Niranjana R.S., Periasamy V.S., Alshatwi A.A., Akbarsha M.A. et al. Folic acid-conjugated mixed-ligand copper (II) complexes as promising cytotoxic agents for triple-negative breast cancers: A case study using MDA-MB-231 cell. Inorganica Chimica Acta. 2022; 531: 120729. DOI: 10.1016/j.ica.2021.120729.
14. Клинические рекомендации «Железодефицитная анемия». Министерство здравоохранения РФ. 2025; 669_2: 56. [Klinicheskie rekomendacii «Zhelezodeficitnaya anemiya». Ministerstvo zdravooxraneniya RF. 2025; 669_2: 56 (in Russian)].
15. Al-Naseem A., Sallam A., Choudhury S., Thachil J. Iron deficiency without anaemia: a diagnosis that matters. Clinical Medicine. 2021; 21 (2): 107–13. DOI: 10.7861/clinmed.2020-0582.
16. Белоконова Н.А., Тихомирова Е.И., Куприянова И.Н. Исследование физико-химических свойств препаратов протеин сукцинилат железа (III) и гидроксид полимальтозат железа (III). Вестник Томского государственного университета. Химия. 2024; 33: 6–23. [Belokonova N.A., Tixomirova E.I., Kupriyanova I.N. Study of the physicochemical properties of the preparations iron (III) protein succinylate and iron (III) polymaltose hydroxide. Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo universiteta. Ximiya. 2024; 33: 6–23. DOI: 10.17223/24135542/33/1 (in Russian)].
17. Духанин А.С. Актуальные представления о фармакологической коррекции железодефицитных состояний в гинекологической практике. Гинекология. 2021; 23 (4): 300–6. [Duxanin A.S. Current concepts of pharmacological correction of iron deficiency conditions in gynecological practice. Ginekologiya. 2021; 23 (4): 300–6. DOI: 10.26442/20795696.2021.4.201064 (in Russian)].
18. Gromova O.A., Torshin I.Y., Tetruashvili N.K. Systematic computer analysis of iron fumarate pharmacology in the treatment of iron deficiency and iron deficiency anemia. Obstetrics, Gynecology and Reproduction. 2025; 19 (2): 230–49. DOI: 10.17749/2313-7347/ob.gyn.rep.2025.632.
19. Skorik N.A. D-Metal folates and the folic acid–imidazole conjugate. Russian J. of Inorganic Chemistry. 2015; 60 (11): 1402–6. DOI: 10.1134/S0036023615110145.
20. Skorik N.A., Vostretsova E.N. Solubilities of Folic Acid and Selected Synthesized Metal Folates. Russian J. of Inorganic Chemistry. 2019; 64 (12): 1572–8. DOI: 10.1134/S0036023619120179.
21. ГОСТ 34557 – 2019 «Методы испытания по воздействию химической продукции на организм человека. Испытания по оценке острой токсичности при внутрижелудочном поступлении. Метод «вверх и вниз». М.: Стандартинформ, 2019: 35. [GOST 34557 – 2019 «Test methods for the effects of chemical products on the human body. Acute toxicity tests for intragastric administration. The «up and down» method». M.: Standartinform, 2019: 35 (in Russian)].
22. Baibarac M., Smaranda I., Nila A., Serbschi C. Optical properties of folic acid in phosphate buffer solutions: the influence of pH and UV irradiation on the UV-VIS absorption spectra and photoluminescence. Scientific Reports. 2019; 9 (1): 14278. DOI:10.1038/s41598-019-50721-z.
23. Hamed E., Attia M.S., Bassiouny K. Synthesis, spectroscopic and thermal characterization of copper (II) and iron (III) complexes of folic acid and their absorption efficiency in the blood. Bioinorganic chemistry and applications. 2009; 2009 (1): 979680. DOI: 10.1155/2009/979680.
24. Abd El-Wahed M.G., Refat M.S., El-Megharbel S.M. Synthesis, spectroscopic and thermal characterization of some transition metal complexes of folic acid. Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy. 2008; 70 (4): 916–22. DOI: 10.1016/j.saa.2007.10.008.
25. Hernandez B., Pfluger F., Nsangou M., Ghomi M. Vibrational analysis of amino acids and short peptides in hydrated media. IV. amino acids with hydrophobic side chains: L-Alanine, L-Valine, and L-Isoleucine. The J. of Physical Chemistry B. 2009; 113 (10): 3169–78. DOI: 10.1021/jp809204d.
26. Ramachandran E., Natarajan S. Synthesis of L-valine crystals. Crystal Research and Technology: J. of Experimental and Industrial Crystallography. 2009; 44 (6): 641–6. DOI: 10.1002/crat.200900012.
27. Ahmad I., Manzoor K., Aalam G., Amir M., Ali S. W., Ikram S. Facile synthesis of L-tryptophan functionalized magnetic nanophotocatalyst supported by copper nanoparticles for selective reduction of organic pollutants and degradation of azo dyes. Catalysis Letters. 2023; 153 (9): 2604–23. DOI:10.1007/s10562-022-04182-1.
28. Фармакопейная статья. Фолиевая кислота (ФС.2.1.0686): Приказ Министерства Здравоохранения России от 13.03.2024 №120. Государственная фармакопея Российской Федерации. 2024. XV издание: 8. [Pharmacopoeial article. Folic acid (FS.2.1.0686): Prikaz Ministerstva Zdravooxraneniya Rossii ot 13.03.2024 №120. Gosudarstvennaya farmakopeya Rossijskoj Federacii. 2024. XV izdanie: 8 (in Russian)].
29. Matias R., Ribeiro P.R.S., Sarraguça M.C., Lopes J.A. A UV spectrophotometric method for the determination of folic acid in pharmaceutical tablets and dissolution tests. Analytical methods. 2014; 6 (9): 3065–71. DOI:10.1039/c3ay41874j.
30. ГОСТ 32419-2022 «Классификация опасности химической продукции. Общие требования». М.: Российский институт стандартизации, 2023: 43. [GOST 32419-2022 «Chemical Product Hazard Classification. General Requirements». M.: Rossijskij institut standartizacii, 2023: 43 (in Russian)].