Журнал неорганической химии, 2021, T. 66, № 10, стр. 1474-1481

ВВЕДЕНИЕ

Ионы лантанидов(III) благодаря своему электронному строению и люминесцентным свойствам находят широкое применение при создании биологических флуоресцентных проб и контрастных агентов для магнитно-резонансной томографии. Выбор иона позволяет регулировать область испускания флуоресцентной пробы: так, соединения Eu³⁺ дают красный свет, Tb³⁺ – зеленый, Sm³⁺ – оранжевый [1], Ce³⁺ – от фиолетово-синего до голубовато-зеленого [2, 3], в то время как соединения Yb, Nd, Er эмитируют в ближней ИК-области [1]. Для МРТ-диагностики оптимальным является использование соединений Gd³⁺ из-за наибольшего числа неспаренных электронов (конфигурация f⁷) [4]. Для синтеза комплексов лантанидов(III) обычно используются полидентатные хелатирующие либо макроциклические N,O-донорные лиганды [5, 6]. При этом необходимо учитывать, что молекулы воды, остающиеся в координационной сфере металла, ухудшают люминесцентные свойства комплекса, но необходимы для использования его в качестве контрастного агента в МРТ [5]. Образующиеся комплексы должны иметь высокую устойчивость во избежание токсического действия катионов лантанидов [7].

Представляет интерес исследовать устойчивость комплексов некоторых лантанидов, а именно La³⁺, Ce³⁺, Eu³⁺ и Gd³⁺, с таким классом хелатирующих N,O-донорных лигандов, как гидразоны, производные пиридоксаль-5-фосфата, в нейтральном водном растворе. Ранее было показано, что такие гидразоны способны связывать ионы d-металлов в прочные координационные соединения [8–11] даже в фосфатном буфере, причем они могут конкурировать за ион металла даже с некоторыми белками-металлошаперонами [8]. Однако хелатирование ионов f-металлов может оказаться не таким эффективным, и тогда гидразоны пиридоксаль-5-фосфата не следует использовать для создания новых флуоресцентных проб либо контрастирующих агентов.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

Гидразоны, образованные пиридоксаль-5-фосфатом (PLP) и гидразидами 4-гидроксибензойной (4HBH), 3-гидроксинафталин-2-карбоновой (3HNH) кислот и L-тирозина (TYR) (рис. 1), синтезировали аналогично [11] из реагентов, приобретенных в Sigma.

Рис. 1.

Структурные формулы гидразонов PLP-4HBH (а), PLP-3HNH (б), PLP-TYR (в) с нумерацией атомов, использованной для отнесения сигналов в спектрах ЯМР.

Водный раствор 1 ммоль пиридоксаль-5-фосфата объемом 25 мл, нагретый до 90°С, приливали к 25 мл водно-этанольного (1 : 1 об. %) раствора гидразида соответствующей кислоты, нагретого также до 90°С. Наблюдали моментальное образование кристаллического продукта, который отстаивали при комнатной температуре в течение 1 ч, фильтровали, промывали ледяной водой и ацетоном и высушивали на воздухе до постоянной массы. Выход продуктов составил 80–85%, их структура подтверждена методами ¹Н, ¹³С ЯМР- и ИК-спектроскопии. Отнесение сигналов в спектре ЯМР выполнено на основании двумерных ¹Н, ¹³С HSQC-экспериментов. Использовали следующие обозначения мультиплетности: s – синглет, d – дублет, t – триплет, ddd – дублет дублетов дублетов. В ИК-спектрах применяли следующие обозначения: ос – очень сильная, с – сильная, ср – средняя, сл – слабая.

Пиридоксаль-5-фосфат 4-гидроксибензокарбогидразон (PLP-4HBH). Бледно-желтые кристаллы. ¹H ЯМР (D₂O, pD ~ 13), δ, млн. д.: 8.32s (1H, H₇), 7.44s (1H, H₆), 7.28d (³J = 8.7 Гц, 2H, H_10,14), 6.30d (³J = 8.7 Гц, 2H, H_11,13), 4.60d (³J = 4.0 Гц, 2H, H_5'), 2.05s (3H, H_2'). ¹³C ЯМР (D₂O, pD ~ 13), δ, млн. д.: 170.7 (C₈), 166.2 (C₃), 154.6 (C₂), 149.0 (C₁₂), 145.0 (C₇), 134.7 (C₆), 130.4 (C₅), 129.9 (C_10,14), 122.3 (C₉), 118.3 (C_11,13), 116.0 (C₄), 61.7 (C_5'), 17.8 (C_2'). ИК-спектр, см^–1: 3552 ос, 3477 ос, 3415 ос, 3236 ср ν(NH, OH), 2961 сл ν_as(CH), 1637 с амид-I, 1616 с, 1558 сл, 1479 сл, 1382 ср, 1278 ср, 1176 с, 1091 ср, 1020 ср. M [гидразон + H] 381.92 (расч. 382.07).

Пиридоксаль-5-фосфат 3-гидроксинафтоил-2-гидразон (PLP-3HNH). Ярко-желтые кристаллы. ¹H ЯМР (D₂O, pD ~ 13), δ, млн д.: 8.05s (1H, H₇), 7.93s (1H, H₆), 7.27d (³J = 7.9 Гц, 1H, H₁₆), 7.17s (1H, H₁₈), 7.05d (³J = 7.9 Гц, 1H, H₁₃), 6.89t (³J = 7.3 Гц, 1H, H₁₅), 6.71t (³J = 7.3 Гц, 1H, H₁₄), 6.62s (1H, H₁₁), 4.59d (³J = 5.0 Гц, 2H, H_5'), 1.93s (3H, H_2'). ¹³C ЯМР (D₂O, pD ~ 13), δ, млн. д.: 162.8 (C₈), 157.8 (C₁₀), 149.12 (C₃), 147.6 (C₇), 137.3 (C₂), 137.2 (C₁₈), 132.0 (C₁₂), 130.5 (C₁₃), 130.7 (C₁₇), 128.4 (C₁₆), 127.5 (C₁₅), 120.6 (C₁₄), 112.3 (C₁₁), 121.3 (C₉), 124.2 (C₄), 124.4 (C₅), 130.4 (C₆). ИК, см^–1: 3550 ос, 3477 ос, 3411 ос ν(NH, OH), 2924 сл ν_as(CH), 1637 с амид-I, 1616 ос, 1530 сл, 1458 сл, 1383 ср, 1189 сл, 1093 сл, 1052 сл. M [гидразон-H] 430.03 (расч. 430.09).

Пиридоксаль-5-фосфат L-тирозиноилгидразон (PLP-TYR). Бледно-желтые кристаллы. ¹H NMR (D₂O, pD ~ 13), δ, млн д.: 8.30s (1H, H₇), 7.50s (1H, H₆), 6.90d (³J = 8.5 Гц, 2H, H_12,16), 6.53d (³J = 8.5 Гц, 2H, H_13,15), 4.09t (³J = 7.1 Гц, 1H, H₉), 2.75ddd (³J = = 21.8, ⁴J = 13.9, 7.1 Гц, 2H, H₁₀), 2.17s (3H, H_2'). ¹³C NMR (D₂O, pD ~ 13), δ, млн. д.: 172.9 (C₈), 163.4 (C₁₄), 160.5 (C₃), 159.9 (C₂), 149.1 (C₇), 151.3, 130.9 (C₆), 130.5 (C_12,16), 131.4 (C₁₁), 131.3 (C₄), 117.2 (C_{13, 15}), 125.2 (C₅), 62.3 (C_5'), 56.7 (C₉), 37.2 (C₁₀), 18.7 (C_2'). ИК, см^–1: 3550 ос, 3474 ос, 3412 ос ν(NH, OH), 2929 сл ν_as(CH), 1638 с амид-I, 1515 ср, 1382 ср, 1263 ср, 1069 сл. M [гидразон + H] 424.85 (расч. 425.11).

Кроме того, синтезирован комплекс Gd³⁺ с гидразоном PLP-4HBH. К этанольно-диметилсульфоксидному раствору (1 : 1 об.) гидразона PLP-4HBH (0.3 ммоль, 0.1144 г) объемом 25 мл добавляли 5 мл раствора GdCl₃ · 6H₂O в ДМСО (0.15 ммоль, 0.0558 г) при комнатной температуре. Полученный раствор перемешивали в течение 3 ч, затем реакционную массу выливали в стакан с холодной дистиллированной водой. Выпавший желто-оранжевый осадок отфильтровывали, промывали дистиллированной водой, этанолом, ацетоном и высушивали до постоянной массы при 50°C. Продукт исследовали методом ИК-спектроскопии, см^–1: 3415 ос, 3236 ср ν(OH), 2919 с ν_as(CH), 2851 с ν_s(CH), 1616 с, 1510 сл, 1454 сл, 1384 ср, 1272 ср, 1177 сл, 1081 сл.

По сравнению со свободным лигандом заметно уменьшение числа полос поглощения, особенно в области валентных колебаний OH и NH и первой амидной полосы, а также смещение пиков, связанных с колебаниями связей C=C и C=N ароматических колец и мостикового фрагмента молекулы гидразона. Кроме того, уменьшается количество пиков, соответствующих валентным колебаниям связей P=O и P–O–C (P–O–H) при 1250–1280 и 1000–1100 см^–1 соответственно. В электронном спектре поглощения комплекса, растворенного в буфере 0.05 M ТРИС-HCl (pH 7.2), появляется новая полоса при 395 нм. Основное светопоглощение свободного лиганда приходится на область 300–310 нм, в которой происходят переходы в единой π–π–p–π-электронной системе. В масс-спектре не обнаруживается пиков, соответствующих комплексу стехиометрии 1 : 1 либо 1 : 2, но присутствует набор пиков 719–725 ед., интенсивность которых пропорциональна природному содержанию стабильных изотопов гадолиния (¹⁵⁴Gd, ¹⁵⁵Gd, ¹⁵⁶Gd, ¹⁵⁷Gd, ¹⁵⁸Gd и ¹⁶⁰Gd). Вероятно, это набор линий соответствует продукту частичного разрушения комплекса Gd(PLP-4HBH)₂.

Соединения LaCl₃ · 7H₂O, Ce(NO₃)₃ · 6H₂O, Eu(NO₃)₃ · 6H₂O и GdCl₃ · 6H₂O марки “х. ч.” (Редкийметалл.рф, Россия) использовали без предварительной очистки. Массовая доля кристаллогидрата лантанида варьировалась в пределах 99.0–99.4 мас. %. Буферные растворы с pH 7.2 были приготовлены на основе трис(гидроксиметил)аминометана (ТРИС, Sigma-Aldrich, США). Буфер доводили до нужного значения кислотности среды, контролируемого потенциометрически, стандартизованной 1 М HCl.

Все растворы были приготовлены на бидистиллированной воде (κ = 1.7 мкСм/см, pH 6.6).

Отметим, что реакция между альдегидом и гидразидом обратима, хотя и смещена в сторону образования гидразона, а пиридоксаль-5-фосфат образует устойчивые основания Шиффа и с буферным агентом (ТРИС) [12]. Спустя сутки в спектрах буферных растворов гидразонов наблюдались изменения, свидетельствующие об их распаде и образовании продуктов с ТРИС. По этой причине использовали только свежеприготовленные растворы.

Электронные спектры поглощения растворов гидразонов PLP-4HBH, PLP-3HNH и PLP-TYR, а также смесей гидразонов и катионов металлов (C_hydr = (4.0 ± 0.7) × 10^–5 моль/л, ${{C}_{{{\text{L}}{{{\text{n}}}^{{3 + }}}}}}$ = (1–27) × × 10^–6 моль/л) в буферных растворах ТРИС-HCl (pH 7.2) были зарегистрированы на спектрофотометре Shimadzu UV 1800 в диапазоне длин волн 210–500 нм и оптических плотностей 0–1. Использовали кварцевые кюветы с толщиной поглощающего слоя 1 см. Погрешность определения длины волны не превышала 0.5 нм, точность измерения оптической плотности была равна ±0.003 ед. Температуру поддерживали на уровне 298.2 ± 0.1 K при помощи внешнего термостатирования.

Наиболее вероятный стехиометрический состав комплексов лантанидов(III) с гидразонами и условные константы устойчивости были рассчитаны по данным спектрофотометрического титрования при помощи программного обеспечения KEV [13].

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

При титровании растворов гидразонов PLP-4HBH, PLP-3HNH и PLP-TYR растворами солей лантанидов(III) в среде ТРИС-HCl в электронных спектрах поглощения наблюдаются типичные изменения. Интенсивность коротковолновой полосы поглощения, обусловленной переходом в электронной π–π–p–π-системе, объединяющей молекулу гидразона, ослабевает, а в длинноволновой части спектра появляется новая полоса (рис. 2). Поскольку перенос заряда как от металла к лиганду, так и от лиганда к металлу в случае f-элементов является высокоэнергетическим [14], едва ли возникающий длинноволновый максимум поглощения обусловлен им. Более вероятно, что наблюдаемые спектральные изменения связаны с принятием определенной конформации, в которой гидразоны способны к хелатированию, а также с появлением вблизи молекул лиганда иона с высоким зарядом.

Рис. 2.

Примеры спектрофотометрического титрования растворов: а – PLP-4HBH (3.39 × 10^–5 моль/л)–La³⁺ ((0–2.63) × × 10^–5 моль/л); б – PLP-3HNH (4.02 × 10^–5 моль/л)–Ce³⁺ ((0–1.09) × 10^–5 моль/л); в – PLP-TYR (3.77 × 10^–5 моль/л)–Eu³⁺ ((0–9.95) × 10^–6 моль/л); г – PLP-4HBH (3.93 × 10^–5 моль/л)–Gd³⁺ ((0–1.02) × 10^–5 моль/л) в 0.05 М буфере ТРИС-HCl (pH 7.2).

Аналогичные спектральные изменения отмечены при комплексообразовании ионов d-металлов с гидразонами, производными пиридоксаль-5-фосфата [8–11].

Первой задачей является определение стехиометрического соотношения, в котором взаимодействуют катионы и лиганды. Для этого необходимо знать, как именно происходит координация металла.

Известно, что в гидратную оболочку ионов лантанидов(III) начала ряда входят девять молекул воды, в то время как для тяжелых представителей семейства характерно гидратное число 8 (ионы промежуточных элементов существуют в водном растворе в виде смеси нона- и октагидратов) [15]. В комплексах с ионами d-элементов исследуемые гидразоны являются тридентатными лигандами, как следует из результатов рентгеноструктурного анализа комплексов с аналогичными лигандами [16–18]. Они координируют катион переходного металла через атом кислорода в положении 3 остатка пиридоксаль-5-фосфата, иминный атом азота и атом кислорода карбонильной группы. Для комплексов лантанидов с гидразонами либо основаниями Шиффа аналогичной структуры также характерна координация металла через карбонильную (карбоксильную) группу [19–22], иминный атом азота [19–24] и боковую гидроксогруппу [19, 21–23] либо гетероатом азота [23, 24]. Однако в исследуемых в настоящей работе лигандах, в отличие от описанных в литературе [19–24], есть еще и фосфатная группа, также способная к комплексообразованию с лантанидами. Об ее участии в образовании координационных соединений можно косвенно судить по изменениям в области 1000–1400 см^–1 ИК-спектра свободного лиганда и комплекса с Gd³⁺ (рис. 3).

Рис. 3.

ИК-спектр гидразона PLP-4HBH и его комплекса с Gd³⁺ в KBr.

Так, для свободного лиганда валентные колебания связи P=O [25] проявляются в виде двух полос при 1251 и 1278 см^–1, в то время как для комплекса Gd³⁺ в спектре обнаруживается один пик при 1272 см^–1. Полосы при 1020 и 1091 см^–1, которые могут быть отнесены к валентным колебаниям P–O–C (P–O–H) свободного лиганда [25], при комплексообразовании также сливаются в один пик при 1081 см^–1. Кроме того, в спектрах ³¹P ЯМР гидразона PLP-4HBH отмечено смещение резонанса в сильное поле при комплексообразовании c La³⁺ (от 3.35 до –2.54 млн. д.). Для сравнения в цинковом комплексе PLP-4HBH сигнал фосфора смещен незначительно (3.17 млн. д.).

Следовательно, учитывая высокое координационное число катионов f-элементов и дентатность лигандов, теоретически можно допустить образование комплексов состава LnL', ${\text{LnL}}_{2}^{'}$ и ${\text{LnL}}_{3}^{'}.$

Вследствие сильного гидролиза ионов лантанидов(III) даже в нейтральной среде (за исключением La³⁺) и образования малорастворимого соединения церия(III) с ТРИС, обнаруженного нами ранее [26], приходилось поддерживать трех-четырехкратный избыток лиганда по сравнению с ионами металлов. Это означает, что графический метод неприменим для определения стехиометрии комплекса [27]. Кроме того, в ряде случаев [28, 29] такие способы могут давать неверные результаты. По этой причине для определения наиболее вероятного стехиометрического состава комплекса при помощи программного обеспечения KEV [13] экспериментальные спектральные данные описывали при помощи трех моделей, предполагающих образование частиц LnL', ${\text{LnL}}_{2}^{'}$ и ${\text{LnL}}_{3}^{'}.$ Из этих моделей наиболее правдоподобной признана имеющая физический смысл и обеспечивающая удовлетворительные статистические критерии. Например, при описании данных эксперимента рис. 2а предположение об образовании комплекса состава LaL' приводило к ${\text{lg}}\beta _{1}^{'}$ = 5.41 со стандартной погрешностью 5.70 лог. ед., что явно неудовлетворительно. Предположение об образовании комплекса ${\text{LaL}}_{2}^{'}$ c ${\text{lg}}\beta _{2}^{'}$ = 10.58 ± ± 0.32 дает намного лучший результат. Модель, согласно которой образуется LaL₃, возвращает еще меньшую величину стандартного отклонения (${\text{lg}}\beta _{3}^{'}$ = 13.39 ± 0.15), однако для обеспечения хорошего описания экспериментальных оптических плотностей расчетными молярные коэффициенты светопоглощения комплексной частицы в диапазонах длин волн 280–316 и 338–354 нм должны быть отрицательными, что не имеет физического смысла. Следовательно, наиболее адекватной является модель образования бис-лигандного комплекса лантанта(III). Аналогичные расчеты были проведены для всех сочетаний металл-лиганд. Отметим, что также были протестированы стехиометрические модели, предполагавшие одновременное образование комплексов состава ML и ML₂, а также ML₂ и ML₃. При этом расчет возвращал значение ${\text{lg}}\beta _{2}^{'},$ близкое к тому, что было рассчитано в модели, учитывающей образование только ML₂, а выход другого комплекса был пренебрежимо мал (${\text{lg}}\beta _{1}^{'}$ либо ${\text{lg}}\beta _{3}^{'}$ были также малы). Таким образом, предположение об образовании единственного комплекса состава ${\text{LaL}}_{2}^{'}$ является оптимальным способом описания экспериментальных данных в выбранных концентрационных условиях. Оставшиеся места в координационной сфере катионов занимают молекулы воды, что негативно сказывается на флуоресцентных свойствах комплексов, однако положительно влияет на возможность использования комплекса Gd³⁺ в качестве контрастного вещества для МРТ [5]. Вероятно, образование комплекса с тремя молекулами гидразона затруднено из-за стерического фактора, связанного с необходимостью разместить вокруг центрального иона три объемные молекулы.

Как и в предыдущих работах [8–11], определяли условные константы устойчивости комплексов ионов f-металлов с гидразонами при постоянной величине рН, обеспечиваемой применением буферного раствора. При этом можно пренебречь протолитическими равновесиями лиганда и металлокомплекса. Помимо целевого процесса образования ${\text{LnL}}_{2}^{'}$ (LnL', ${\text{LnL}}_{3}^{'}$ при тестировании иных моделей) в стехиометрическую схему закладывались процессы, представленные в табл. 1.

Константы гидролиза (K_h) второй и третьей ступени приведены в литературе только для La³⁺, поэтому для Ce³⁺, Eu³⁺, Gd³⁺ принимали K_h1 = K_h2 = = K_h3 по аналогии с [26]. При этом в конце титрования выход гидролизованных форм катионов европия, наиболее подверженного гидролизу, составлял ~4% (в том числе 0.5% Eu(OH)₃), а при попытках продолжить титрование лиганда раствором соли металла помутнение смеси становилось заметно невооруженным глазом через 1–2 добавки. Помутнение раствора ограничивало максимальную общую концентрацию металла и при титровании раствором церия(III), но уже по причине образования малорастворимого комплекса с ТРИС, выход которого не превышал 20%. Выход комплекса с ТРИС для Gd³⁺, который наиболее сильно реагирует с компонентом буферного раствора, составлял ~26% в конце титрования. Выход металлокомплексов гидразонов составлял 40–70% от общей концентрации катиона в конце титрования.

Помимо процессов, указанных в табл. 1, принимали во внимание возможность образования хлоридных либо нитратных комплексов лантанидов(III). Однако константы устойчивости этих координационных соединений малы [31–33], выход в условиях эксперимента был исчезающе мал, поэтому процессы образования LnCl²⁺ и ${\text{LnNO}}_{3}^{{2 + }}$ были исключены из расчетной схемы.

Рассчитанные условные константы устойчивости комплексов ${\text{LnL}}_{2}^{'}$ приведены в табл. 2. Погрешности в табл. 2 представляют собой полуширину доверительного интервала при доверительной вероятности 0.95 и размере выборки в 3–4 эксперимента.

Как следует из данных табл. 2, природа лиганда практически не сказывается на устойчивости комплекса, за исключением соединения Eu³⁺ c PLP-TYR, которое на ~0.5 лог. ед. более устойчиво, чем комплексы с другими гидразонами. Ион церия(III) образует наименее устойчивые комплексы со всеми хелатирующими гидразонами.

Из зависимости условных констант устойчивости от радиуса иона лантанида (рис. 4) видно, что комплексы Ln³⁺ с PLP-4HBH и PLP-3HNH подчиняются закономерности, обратной той, что была отмечена авторами [34] в ряду La³⁺–Ce³⁺–Eu³⁺–Gd³⁺ при комплексообразовании с циклическим триамином в среде ДМСО. В этом случае комплекс церия наиболее устойчив, и при переходе к европию и гадолинию константа равновесия уменьшается.

Рис. 4.

Зависимость условной константы устойчивости бис-комплексов La³⁺, Ce³⁺, Eu³⁺, Gd³⁺ с гидразонами PLP-4HBH, PLP-3HNH, PLP-TYR от радиуса катиона.

Аномально высокое значение константы устойчивости комплекса Eu³⁺–PLP-TYR нарушает данную закономерность.

Значения условных констант устойчивости относительно невысоки, что существенно ограничивает возможности применения комплексов лантанидов(III) с гидразонами в живых тканях в качестве флуоресцентных сенсоров или контрастирующих агентов для МРТ. Причина заключается в содержащихся в плазме крови фосфат-ионах (при физиологическом значении рН 7.4 они находятся преимущественно в виде ${\text{HPO}}_{4}^{{2 - }}$ и ${{{\text{H}}}_{2}}{\text{PO}}_{4}^{ - },$ общая концентрация у здорового человека составляет 0.8–1.4 ммоль/л [35]). Лантаниды образуют не только комплексы с гидрофосфат- и дигидрофосфат-ионами [36], но и малорастворимое соединение состава LnPO₄ с ПР порядка 10^–25–10^–26 [36]. На этом, в частности, основано медицинское применение карбоната лантана(III) для понижения уровня фосфатов в крови при нарушении деятельности почек [4].

Расчеты показывают, что при физиологической концентрации фосфат-ионов 1 ммоль/л и рН 7.4 неизбежно разрушение исследованных комплексов лантанидов с гидразонами с концентрацией 0.05 ммоль/л и образование LnPO₄. Для сохранения хотя бы 10%-ного выхода комплексной частицы необходима константа устойчивости порядка ${\text{lg}}\beta _{2}^{'}$ ~ 24.5, величина ${\text{lg}}\beta _{2}^{'}$ ~ 26 гарантирует сохранение половины комплексных частиц, а ${\text{lg}}\beta _{2}^{'}$ ~ 28.5 соответствует связыванию 90% ионов лантанидов(III) в комплекс. Таким образом, можно заключить, что гидразоны пиридоксаль-5-фосфата являются неудачными лигандами для ионов Ln³⁺ с точки зрения применения в биологии или медицине.

Результаты расчетов согласуются с экспериментальными данными. Добавление к раствору комплекса Gd(III)–PLP-4HBH в 0.05 М ТРИС-HCl (pH 7.2) небольшого количества фосфатного буфера (0.09 М, рН 7.4) приводит к немедленному выпадению желтовато-белого осадка, а спектр отфильтрованного раствора совпадает со спектром свободного лиганда, записанным в среде 0.05 М ТРИС-HCl (pH 7.2) (рис. 5).

Рис. 5.

Электронные спектры поглощения: 1 – гидразона PLP-4HBH в 0.05 М буфере ТРИС-HCl (pH 7.2); 2 – раствора комплекса Gd³⁺–PLP-4HBH, отфильтрованного после добавления фосфат-ионов; 3 – комплекса Gd³⁺–PLP-4HBH в 0.05 М буфере ТРИС-HCl (pH 7.2).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Исследовано комплексообразование ионов La³⁺, Ce³⁺, Eu³⁺, Gd³⁺ с гидразонами, производными пиридоксаль-5-фосфата и гидразидов 4-гидроксибензойной, 3-гидроксинафталин-2-карбоновой кислот и L-тирозина, в водном растворе при рН 7.2 (0.05 М ТРИС-HCl) и T = 298.2 K. Установлено, что все координационные соединения имеют стехиометрию 1 : 2. По данным спектрофотометрического титрования определены условные константы устойчивости комплексов при фиксированном значении рН среды. Природа гидразона не оказывает существенного влияния на устойчивость комплексов, за исключением соединения Eu³⁺–PLP-TYR, устойчивость которого выше, чем комплексов европия(III) с другими лигандами, на 0.5 лог. ед. Среди исследованных катионов наименее устойчивые комплексы образует Ce³⁺. Координационные соединения лантанидов(III) с гидразонами пиридоксаль-5-фосфата непригодны для использования в качестве флуоресцентных сенсоров для исследования живых тканей, так как содержат в своем составе молекулы воды, что ухудшает люминесцентные свойства. Кроме того, относительно низкая устойчивость комплексов приводит к их разрушению в присутствии фосфат-ионов в физиологической концентрации.