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Artigo de método

Preparação de Complexos modelo sns cobalto(ii) de álcool hepático desidrogenase

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DOI:

10.3791/60668

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19 de março de 2020

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Neste artigo

Resumo

A preparação de complexos de cobalto pincer SNS (II) de álcool hepático desidrogenase é apresentada aqui. Os complexos podem ser preparados reagindo ao precursor do ligante com CoCl2·6H2O e podem então ser recristalizados permitindo que o éter dietil se difunde lentamente em uma solução de acetonitrilo que contém o complexo de cobalto.

Resumo

Complexos de modelos químicos são preparados para representar o local ativo de uma enzima. Neste protocolo, uma família de precursores de ligadores de pinça tridentato (cada um possuindo duas funcionalidades de átomo de doador de nitrogênio (SNS) e baseada sinuosa (compostos de bis-imidazole ou bis-triazole) são metalizadas com cocl2·6H2O para pagar complexos de cobalto de pinça sns tridentado(II). A preparação dos complexos do modelo de cobalto(II) para álcool hepático desidrogenase é fácil. Com base em uma rápida mudança de cor ao adicionar o CoCl2·6H2O à solução acetonitrila que contém o precursor do ligante, o complexo se forma rapidamente. A formação do complexo metálico é completa depois de permitir que a solução reflua durante a noite. Estes complexos de cobalto (II) servem como modelos para o local ativo de zinco no álcool hepático desidrogenase (LADH). Os complexos são caracterizados por difração de raios-X de cristal único, espectrometria de massa eletrospray, espectroscopia visível ultravioleta e análise elementar. Para determinar com precisão a estrutura do complexo, sua estrutura cristalina única deve ser determinada. Cristais únicos dos complexos adequados para a difração de raios-X são então cultivados através da difusão lenta de vapor de éter dietil em uma solução de acetonitrilo que contém o complexo de cobalto(II). Para cristais de alta qualidade, a recristalização normalmente ocorre durante um período de 1 semana, ou mais. O método pode ser aplicado à elaboração de outros complexos de coordenação de modelos e pode ser utilizado em laboratórios de ensino de graduação. Finalmente, acredita-se que outros possam encontrar esse método de recristalização para obter cristais únicos benéficos à sua pesquisa.

Introdução

O objetivo do método apresentado é preparar análogos de pequenas moléculas de LADH para entender melhor a atividade catalítica das metaloenzimas. LADH é uma enzima dimérica que contém um domínio de ligação cofator e zinco(II) domínio catalítico contendo metal1. LADH, na presença do co-fator NADH, pode reduzir cetonas e aldeídos aos seus respectivos derivados de álcool2. Na presença de NAD+, LADH pode realizar catálise reversa de oxidação de álcoois a cetonas e aldeídos2. A estrutura cristalina do local ativo da LADH mostra que seu centro metálico de zinco (II) está ligado a um átomo de ....

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Protocolo

1. Síntese de cloro-(n3-S,S,N)-[2,6-bis(N-isopropyl-N'-metilleneimidazol-2-thione)piridina]cobalto(II)tetraclorocobaltato [4]

  1. Para preparar o complexo 4, adicione 0,121 g (3,12 x 10-4 mol) de 2,6-bis (N-isopropyl-N'-metileneimidazol-2-thione)piridina (C19H25N5S2)6 a 15 mL de acetonitrile em um frasco de fundo redondo de 100 mL. Em seguida, a esta solução, adicione 0,0851 g (3,58 x 10-4 mol) de cloreto de cobalto hexahidrato (CoCl2·6H2O). A solução de reação deve mudar de cor de amarelo claro para verde esmeralda imediata....

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Resultados

Síntese
As sinestes dos complexos 4 e 5 foram realizadas com sucesso reagindo a uma solução de acetonitrilo contendo um precursor de ligante bis-thione com hexahidrato de cloreto de cobalto(II) (Figura 2). Esta reação ocorreu a uma temperatura de refluxo na presença de ar. Em geral, os complexos 4 e 5 foram observados como solúveis em acetonitrila, sulfóxido de dimetila, diclorometano e metanol. Complexo .......

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Discussão

A preparação dos complexos 4 e 5 é fácil. O passo chave é adicionar o sólido CoCl2·6H2O a uma solução acetonitrila que contém o respectivo precursor do ligante. A solução fica verde escuro em segundos após a adição de CoCl2·6H2O para formar o complexo 4. A solução fica azul brilhante após a adição de CoCl2·6H2O para formar o complexo 5. Para garantir uma reação completa, a solução é coloca.......

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Divulgações

Os autores não têm nada para revelar.

Agradecimentos

John Miecznikowski recebeu apoio financeiro do seguinte para este projeto: a Connecticut NASA Space Grant Alliance (Número de Prêmio P-1168), o Fairfield University Science Institute, College of Arts and Sciences Publication Fund, Fairfield University Faculty Summer Research Stipend, e National Science Foundation-Major Research Instrumentation Program (Grant Number CHE-1827854) para fundos para adquirir um espectrômetro de RMN de 400 MHz. Ele também agradece a Terence Wu (Universidade de Yale) pela ajuda na aquisição de espectros de massa de eletrospray. Jerry Jasinski reconhece o Programa de Instrumentação de Pesquisa da Fundação Nacional de Ciência (Grant Number CHE....

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Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
Frasco de fundo redondo de 100 mLChem GlassCG150691100mL Frasco de fundo redondo de gargalo único, 19/22 Junta externa
AcetonitrilaFisherHB9823-4Resfriador de grau HPLC
para roto-vapLaudaL000638Alpha RA 8
Cloreto de cobalto hexahidratadoAcros OrganicsAC423571000Acros Organics
ÉterdietílicoFisherE-138-1Diethyl Ether Anhydorus
cilindro graduadoFisherS6345625 mL de placa de aquecimento de cilindro graduado
Fisher11-100-49SHIsotemp Basic Agitando
FrascosFisher05-719-481Frascos de 250 mL
Ligante----------Sintetizado anteriormente pelo professor Miecznikowski
meio bolas de algodãoFisher22-456-80bolas de algodão médio
frascos de uma dramFisher03-339frascos de uma dram com pipeta de tampa forrada TFE
Fisher13-678-20B5,75 polegadas
Fisher03-448-21Lâmpada de látex da marca Fisher para
prato de recristalizaçãoFisher08-741 D325 mL prato de recristalização para condensador de refluxo de banho de areia
Condensador de vidro químicoCG-1218-A-22com junta interna 19/22
RotovapHeidolph Collegiate36000090Brinkmann; Evaporador Rotativo Heidolph Collegiate com banho ecológico Heidolph WB Evaporador Rotativo Heidolph
do mar para banho de areiaAcros Organics612355000areia do mar lavada para banho de areia
Barra de agitaçãoFisher07-910-23Barra de agitação magnética em forma de ovo
Graxa a vácuoFisher14-635-5Dgraxa de alto vácuo Dow Corning
para rotovapHeidolph Collegiate36302830Controle de Válvula Heidolph Rotovac
de placa de aquecimento Bulbos de pipeta de de pipeta para banho de areia areia Bomba de vácuo de

Referências

  1. Holm, R. H., Kennepohl, P., Solomon, E. I. Structural and Functional Aspects of Metal Sites in Biology. Chemical Reviews. 96 (7), 2239-2314 (1996).
  2. Ibers, J. A., Holm, R. H. Modeling coordination sites in metallobiomolecules. Science. 209 (4453), 223-235 (1980).
  3. Kannan,....

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Reimpressões e permissões

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