ЖУРНАЛ ОБЩЕЙ ХИМИИ, 2020, том 90, № 4, с. 599-603

УДК 546.185:547.551.2:547.53.024:548.312.3

КОМПЛЕКСЫ ЧЕТЫРЕХВАЛЕНТНОЙ ПЛАТИНЫ:

СИНТЕЗ, СТРОЕНИЕ, АНТИМИКРОБНАЯ

АКТИВНОСТЬ

О. Л. Колесников^b, Ю. С. Шишкова^b, М. В. Пешикова^b

^aЮжно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет),

пр. Ленина 76, Челябинск, 454080 Россия

^bЮжно-Уральский государственный медицинский университет Министерства здравоохранения

Российской Федерации, Челябинск 454092 Россия

*e-mail: aesya@mail.ru

Поступило в Редакцию 5 ноября 2019 г.

После доработки 5 ноября 2019 г.

Принято к печати 7 ноября 2019 г.

Взаимодействием гидрата гексахлороплатиноводородной кислоты с хлоридами органиламмония в

ацетонитриле получены комплексы [(C₂H₅)₂NH₂]₂[PtCl₆], [(C₂H₅)₄N]₂[PtCl₆] и [(CH₃)₃NH]₂[PtCl₆]. Стро-

ение полученных соединений установлено методами рентгеноструктурного анализа и инфракрасной

спектроскопии. Синтезированные кристаллы состоят из тетраэдрических катионов органиламмония и

гексахлороплатинатных октаэдрических анионов. Изучена антимикробная активность синтезированных

комплексов в отношении Escherichia coli штамма М-17.

Ключевые слова: хлорид диэтиламмония, хлорид тетраэтиламмония, гексахлороплатиноводородная

кислота, антимикробная активность, Escherichia coli

DOI: 10.31857/S0044460X20040150

Координационные соединения платины и ее

отношении Candida albicans, а также продемон-

производные

- важные химиотерапевтические

стрировал цитотоксическое действие на опухо-

препараты, применяемые для лечения различных

левых клеточных линиях [9]. Комплексы Pt(II)

видов онкологической патологии. Соединения на

с лигандами, включающими остатки пиразола и

основе платины обладают потенциальным преи-

хинолина, проявили антибактериальные свой-

муществом по сравнению с другими малыми мо-

ства в отношении культур грамположительных и

лекулами [1-3]. Аминные группы в платиновых

грамотрицательных бактерий, среди которых на-

комплексах с полиаминовыми лигандами способ-

ходилась и кишечная палочка [10]. Противоопу-

ны к образованию водородной связи с атомами

холевый и антимикробный эффекты соединений

ДНК [4, 5]. Комплексы платины и палладия с осно-

платины объясняются ингибированием синтеза

ваниями Шиффа, включающими донорные атомы

ДНК, РНК и белков [11], формированием сшивок

(N, O, S), проявляют биологическую активность, в

между цепями ДНК и фиксацией одной ее цепи за

том числе противоопухолевую, противогрибковую

счет преимущественного связывания препарата

и антибактериальную [6-8].

с пуриновыми азотистыми основаниями (напри-

Комплекс [PtL₂]Cl₂, где L - 2-метокси-6-({2-[4-

мер, цисплатин может связываться с линкерными

(трифторметил)пиримидин-2-ил]гидразинили-

участками ДНК). Кроме того, возможно соедине-

ден}метил)фенол, in vitro показал себя как эф-

ние платины одной валентной связью с ДНК, а

фективный антимикробный агент в отношении

другой - с амино- и гидроксигруппами молекулы

Escherichia coli, как противогрибковый агент в

белка [12-14].

599

600

ТКАЧЁВА и др.

гается избирательность действия. Октаэдрическая

координационная сфера Pt(IV) предполагает ши-

рокий спектр возможностей для точной настройки

фармакологических свойств комплекса [26].

Нами синтезированы новые комплексы плати-

ны(IV), изучены их структура и антимикробные

свойства в отношении кишечной палочки. Взаи-

модействие хлорида диэтиламмония с гексахло-

роплатиноводородной кислотой в ацетонитриле

(мольное соотношении реагентов 2:1) сопровожда-

ется образованием комплекса [(C₂H₅)₂NH₂]₂[PtCl₆]

1 (1).

Рис. 1. Общий вид аниона гексахлороплатината(IV)

и катиона диэтиламмония, по данным РСА кристалла

(1)

комплекса [(C₂H₅)₂NH₂]₂[PtCl₆] 1.

Ранее при проведении аналогичной реакции

Инфекционная патология представляет собой

ацетоне

были получены комплексы

актуальную проблему в онкологии [15-17], и на-

[(C₂H₅)₄N]₂[PtCl₆] 2, [(CH₃)₃NH]₂[PtCl₆] 3 [27, 28].

личие у комплексов платины противоопухолевой

По данным рентгеноструктурного анализа, ато-

и антимикробной активности может быть исполь-

мы азота в катионе комплекса 1 имеют тетраэдри-

зовано в клинической практике. Постоянный мо-

ческое окружение (рис. 1), валентный угол CNC

ниторинг устойчивости и поиск альтернативных

равен 114.97(17)°. Расстояния N-C близки между

антимикробных агентов ввиду существенного рас-

собой и составляют 1.493(3) и 1.494(3) Å. В октаэ-

пространения резистентных штаммов и формиро-

дрическом анионе транс-углы СlPtCl имеют тео-

вания бактериальных биопленок необходимы для

ретическое значение 180.0°, цис-углы составляют

обеспечения адекватной терапии инфекционных

89.82(3)-90.17(3)°. Расстояния Pt-Cl варьируются

заболеваний [18-20].

в пределах 2.3182(8)-2.3252(8) Å (табл. 1).

В течение последних двух десятилетий были

В кристалле комплекса 1 катионы связаны с

получены октаэдрически координированные ком-

анионами слабыми водородными связями [Cl^…H

плексы четырехвалентной платины, кинетически

2.53-2.71 Å] (рис. 2), каждый катион имеет корот-

инертные по сравнению с аналогами двухвалент-

кие контакты с двумя анионами. Кристаллографи-

ной платины [21-23]. Они действуют как про-

ческие данные и основные параметры уточнения

лекарства и восстанавливаются внутри или вне

для соединения 1 приведены в табл. 2.

опухолевой клетки до комплексов платины(II)

[24]. Восстановлению способствует гипоксиче-

Соединения 1-3 прошли испытания на био-

ская среда опухолевой клетки [25], инертный ком-

логическую активность в отношении штамма

плекс платины(IV) активируется предпочтительно

М-17 Escherichia coli (табл.

3). Достоверный

в месте опухоли, превращаясь в активную форму

антимикробный эффект

был обнаружен для

лекарственного средства, и таким образом дости-

бис(триметиламмоний)гексахлороплатината

Таблица 1. Основные длины связей и валентные углы вмолекуле комплекса [(C₂H₅)₂NH₂]₂[PtCl₆]

Связь

d, Å

Связь

d, Å

Угол

ω, град

Угол

ω, град

Pt¹-Cl¹

2.3233(7)

Pt¹-Cl⁵

2.3182(8)

Cl²Pt¹Cl⁵

180.00

Cl³Pt¹Cl¹

89.83(3)

Pt¹-Cl⁴

2.3233(7)

N¹-C¹

1.494(3)

Cl¹Pt¹Cl⁴

180.0

Cl³Pt¹Cl²

89.99(4)

Pt¹-Cl²

2.3182(8)

N¹-C³

1.493(3)

Cl³Pt¹Cl⁶

180.0

C³N¹C¹

114.97(17)

Pt¹-Cl³

2.3253(8)

C¹-C²

1.505(3)

Cl¹Pt¹Cl²

90.14(3)

N¹C¹C²

110.85(18)

Pt¹-Cl⁶

2.3252(8)

C³-C⁴

1.486(4)

Cl¹Pt¹Cl⁵

89.86(3)

N¹C³C⁴

111.3(2)

Cl⁴Pt¹Cl³

90.17(3)

ЖУРНАЛ ОБЩЕЙ ХИМИИ том 90 № 4 2020

КОМПЛЕКСЫ ЧЕТЫРЕХВАЛЕНТНОЙ ПЛАТИНЫ

601

[(CH₃)₃NH]₂[PtCl₆] 3. Антибактериальная актив-

ность для этого же комплекса в концентрациях

0.0029, 0.00029 моль/л была установлена в преды-

дущем исследовании в отношении штамма кишеч-

ной палочки АТСС 25922 [29]. Как видно из табл.

3, комплекс [(C₂H₅)₂NH₂]₂[PtCl₆] 1 не оказал влия-

ния на рост E. coli.

Полученные результаты показывают перспек-

тивность исследований в области синтеза и поиска

новых биологически активных веществ среди ком-

плексов Pt(IV).

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

Рис. 2. Водородные связи Cl∙∙∙H-C между [PtCl₆]^2-и

[(С₂Н₅)₂NH₂]⁺ в кристалле бис(диэтиламмоний)плати-

ИК спектры записывали на спектрометре

на(IV)гексахлорида.

Shimadzu IRAffinity-1S в таблетках KBr в области

4000-400 см^-1. РСА кристаллов проводили на диф-

SHELXL/PC [31] и OLEX2 [32]. Полные таблицы

рактометре Bruker D8 QUEST (MoK_α-излучение,

координат атомов, длин связей и валентных углов

λ = 0.71073 Å, графитовый монохроматор) при

депонированы в Кембриджском банке структур-

296(2) K. Структуры расшифрованы прямым ме-

ных данных (CCDC 1912245).

тодом. Позиции и температурные параметры нево-

Бис(диэтиламмоний)гексахлороплатинат

дородных атомов уточнены в изотропном, а затем

(1). Раствор 22 мг (0.2 ммоль) хлорида диэтилам-

в анизотропном приближении полноматричным

мония в 4 мл ацетонитрила приливали к раствору

методом наименьших квадратов. Атомы водорода

50 мг (0.1 ммоль) гексагидрата гексахлороплатино-

помещены в геометрически рассчитанные поло-

водородной кислоты в 4 мл ацетонитрила. Раствор

жения и включены в уточнение в модели наезд-

ника. Сбор, редактирование данных и уточнение

концентрировали до объема 0.5 мл, образовавши-

параметров элементарной ячейки, а также учет

еся кристаллы отфильтровывали и сушили. Выход

поглощения проведены по программам SMART и

44 мг (82%), оранжевые кристаллы, т. пл. 218°С.

SAINT-Plus [30]. Все расчеты по определению и

ИК спектр, см^-1: 3123, 2963, 2810, 2431, 2325,

уточнению структур выполнены по программам

1574, 1464, 1427, 1384, 1321, 1164, 1068, 1034, 871,

Таблица 2. Кристаллографические данные комплекса [(С₂Н₅)₂NH₂]₂[PtCl₆] 1, параметры эксперимента и уточнения

Параметр

Значение

Параметр

Значение

556.08

Размер кристалла, мм

0.47 × 0.37 × 0.23

Сингония

Моноклинная

Область сбора данных по θ, град

5.98-104.52

Пространственная группа

P2₁/n

Интервалы индексов отражений

-19 ≤ h ≤ 20,

-23 ≤ k ≤ 23,

-21 ≤ l ≤ 21

a, Å

8.999(4)

Измерено отражений

65797

b, Å

10.477(4)

R_int

0.0626

c, Å

9.727(4)

Независимых отражений

10511

β, град

93.70(2)

Переменных уточнения

V, Å³

915.3(6)

GOOF

1.063

R-Факторы по F² > 2σ(F²)

R₁ = 0.0371,

wR₂ = 0.0732

d_выч, г/см³

2.018

R-Факторы по всем отражениям

R₁ = 0.0878,

wR₂ = 0.0880

μ_Mo, мм^-1

8.525

Остаточная электронная плотность (min/max), e/A³

0.84/-4.84

F(000)

532.0

ЖУРНАЛ ОБЩЕЙ ХИМИИ том 90 № 4 2020

602

ТКАЧЁВА и др.

Таблица 3. Влияние комплексов 1-3 на рост Escherichia coli

Число единиц наблюдения

Наличие роста

Отсутствие роста

Комплексы

(n)

[(C₂H₅)₂NH₂]₂[PtCl₆] (1)

0.50000

Диметилсульфоксид

0.50000

Контроль (для комплекса 1)

[(C₂H₅)₄N]₂[PtCl₆] (2)

0.10714

[(CH₃)₃NH]₂[PtCl₆] (3)

0.01786

Контроль (для комплексов 2, 3)

765. Найдено, %: С 17.31; Н 4.40. C₈H₂₄Cl₆N₂Pt.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Вычислено, %: С 17.33; Н 4.37.

1. Almodares Z., Lucas S.J., Basri A.M., Pask C.M., Heb-

Для оценки антибактериального действия про-

den A.J., Phillips R.M., McGowan P.C. // Inorg. Chem.

ведено два повторных опыта с комплексом 1 в

2014. Vol. 53 N 2. P. 72. doi 10.1021/ic401529u

ДМСО (0.065 моль/л) и по три опыта для водных

2. Farrell N. // Chem. Soc. Rev. 2015.Vol. 44 N. 24

растворов комплексов 2 и 3 (0.01 и 0.029 моль/л

P. 8773. doi 10.1039/C5CS00201J

соответственно). В каждую из опытных проби-

3. Кукушкин В.Ю., Паньков Е.Ю. // ЖOХ. 1987. Т. 57.

рок вносили по 0.1 мл растворов комплексов

Вып. 10. С. 2691.

1-3, по 0.8 мл 0.9%-ного раствора натрия хлори-

4. Yam V.W.W., Chan K.H.Y., Wong K.M.C. // Chem.

да, а также по 0.1 мл инокулята, приготовленно-

Eur. J. 2015. Vol. 11. N 15. P. 4535. doi 10.1002/

chem.200500106

го из суточной культуры штамма М-17 E. coli (из

5. Wheate N.J., Collins, J.G. // Coord. Chem. Rev. 2004.

препарата Колибактерин) в 0.9%-ном растворе

Vol. 241. P. 133. doi 10.1016/S0010-8545(03)00050-X

натрия хлорида в концентрации 10⁸ КОЕ/мл. В

6. Verlee A, Mincke S., Stevens C.V. // Carbohydr.

контрольную пробирку вместо 0.1 мл раствора

Polym. 2017. Vol. 164. P. 268. doi 10.1016/j.carb-

исследуемого вещества добавляли 0.1 мл 0.9%-

pol.2017.02.001

ного раствора натрия хлорида. В случае комплек-

7. Elshabrawy R.F.M., Refaee A.A., El-Sawi E.A. //

са 1, растворенного в ДМСО, в в дополнительную

Carbohydr. Polym. 2016. Vol. 146. P. 376.

контрольную

пробирку вносили

0.1

мл

8. Raman N., Selvan A., Sudharsan S. // Spectrochim. Acta.

ДМСО. Пробирки инкубировали в термостате

2011. Vol. 79 P. 873. doi 10.1016/j.saa.2011.03.017.V

30 мин (37°C) с последующим высевом мате-

9. Sankarganesh M., Dhaveethu Raja J., Sakthikumar K.,

риала калиброванной бактериальной петлей

Solomon R.V., Rajesh J., Athimoolam S., Vijayakumar

(0.001 мл) из пробирок на среду Эндо. Чашки Пе-

V. // Bioorg. Chem. 2018. Vol. 81. P. 144. doi 10.1016/j.

три инкубировали 1 сут (37°C), после чего про-

bioorg.2018.08.006

водили качественный учет (наличие/отсутствие)

10. Lunagariya M.V., Thakor K.P., Varma R.R., Waghela

роста колоний. Достоверность полученных ре-

B.N., Pathak C., Patel M.N. // Med. Chem. Commun.

зультатов оценивали по точному критерию Фише-

2017. Vol. 9. N 2. P. 282. doi 10.1039/c7md00472a

ра (двустороннему), рассчитанному для статисти-

11. Kohl H.H., Haghighi S., McAuliffe C.A. // Chem. Biol.

ческих критериев (https://medstatistic.ru/calculators.

Interact. 1980. Vol. 29. N 3. P. 327. doi 10.1016/0009-

html.) (табл. 3).

2797(80)90151-9

12. Вартанян А.А., Огородникова М.В. // Рос. биотера-

ФОНДОВАЯ ПОДДЕРЖКА

певт. ж. 2004. № 1. С. 14.

Работа выполнена при финансовой поддержке

13. Galea A.M., Murray V. // Biochim. Biophys. Acta. 2002.

Министерства образования и науки Российской

Vol. 1579. P. 142. doi 10.1016/s0167-4781(02)00535-3

Федерации (грант №4.6151.2017/8.9).

14. Gelasco A., Lippard S.J. // Biochem. 1998. Vol. 37.

P. 9230. doi 10.1021/bi973176v

КОНФЛИКТ ИНТЕРЕСОВ

15. Peshikova M.V., Dolgushin I.I., Rusanova N.N. // Ж.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта

микробиол., эпидемиол. и иммунобиол. 2002. № 1.

интересов.

С. 70.

ЖУРНАЛ ОБЩЕЙ ХИМИИ том 90 № 4 2020

КОМПЛЕКСЫ ЧЕТЫРЕХВАЛЕНТНОЙ ПЛАТИНЫ

603

16. Дмитриева Н.В., Петухова И.Н., Смолянская А.З. //

25. Brown J.M. // Methods Enzym. 2007. Vol. 435 P. 297.

Практ. онкол. 2001. Т. 2. № 1 (5). С. 18.

doi 10.1016/S0076-6879(07)35015-5

17. Правосудова Н.А., Мельников В.Л. // Научный аль-

26. Wheate N.J., Walker S., Craig G.E., Oun R. // Dalton

манах. 2015. № 10-13 (12). С. 351. doi 10.17117/

Trans. 2010. Vol. 39. P. 8113. doi 10.1039/C0DT00292E

na.2015.10.03.351

27. Ткачёва A.Р. // Вестн. ЮУрГУ. Сер. Химия. 2017. Т.

18. Шишкова Ю.С., Даровских С.Н., Вильданова О.Р.,

9. Вып. 4. С. 74. doi 10.14529/chem170412

Бабикова М.С. // Рос. иммунол. ж. 2017. Т. 11 (20).

28. Tкачёва А.Р., Шарутин В.В., Шарутина О.K., Сле-

№ 3. С. 574.

пухин П.А. // ЖOX. 2019. Т. 89. Вып. 9. C. 1414;

19. Дебабов Д.В. // Биотехнол. 2012. № 4. С. 7.

Tkacheva A.R., Sharutin V.V., Sharutina О.K., Slepu-

20. Ковалишена О.В., Алебашина Л.А., Саперкин Н.В. //

khin P.A. // Russ. J. Gen. Chem. 2019. Vol. 89. N. 9.

Ж. МедиАль. 2014. №3 (13). С. 72.

P. 1816. doi 10.1134/S1070363219090147

21. Petruzzella E., Sirota R., Solazzo I., Gandin V., Gib-

29. Шлепотина Н.М., Колесников О.Л., Шишкова Ю.С.,

son D. // Chem. Sci. 2018. Vol. 9. P. 4299.

Галагудин И.В., Ткачёва А.Р., Шарутин В.В. // Рос.

22. Шарутин В.В., Шарутина О.К., Сенчурин В.С.,

иммунол. ж. 2019. Т. 13 (22). № 2. С. 1063.

Ткачёва А.Р. // ЖОХ. 2018. Т. 88. Вып. 7. С. 1165;

30. Bruker. SMART and SAINT-Plus. Versions 5.0. Data

Sharutin V.V.,Sharutina O.K., Senchurin V.S., Tkacheva

Collection and Processing Software for the SMART

A.R. // Russ. J. Gen. Chem. 2018. Vol. 88. N 7. P. 1456.

System. Bruker AXS Inc. 1998. Madison, Wisconsin,

doi 10.1134/S1070363218070174

USA.

23. Tкачёва А.Р., Шарутин В.В., Шарутина О.К. // ЖОХ.

31. Bruker. SHELXTL/PC. Versions 5.10. An Integrated

2019. Т. 89. Вып. 2. С. 283; Tkacheva A.R., Sharu-

System for Solving, Refining and Displaying Crystal

tin V.V., Sharutina О.K. // Russ. J. Gen. Chem. 2019.

Structures from Diffraction Data. Bruker AXS Inc. 1998

Vol. 89. N 2. P. 277. doi 10.1134/S107036321902018X

Madison, Wisconsin, USA.

24. Galanski M., Keppler B.K.

// Anti-Cancer

32. Dolomanov O.V., Bourhis L.J., Gildea R.J., Ho-

Agents Med. Chem. 2007. Vol. 7. P. 55. doi

ward J.A.K., Puschmann H. // J. Appl. Cryst. 2009.

10.2174/187152007779314017

Vol. 42. P. 339. doi 10.1107/S0021889808042726

Tetravalent Platinum Complexes: Synthesis, Structure,

and Antimicrobial Activity

A. R. Tkachevaa,*, V. V. Sharutin^a, O. K. Sharutina^a, N. M. Shlepotina^b, О. L. Kolesnikov^b,

Yu. S. Shishkova^b, and М. V. Peshikova^b

^aSouth Ural State University (National Research University), Chelyabinsk, 454080 Russia

^bSouth Ural State Medical University of the Ministry of Healthcare of the Russian Federation, Chelyabinsk, 454092 Russia

* e-mail: aesya@mail.ru

Received November 5, 2019; revised November 5, 2019; accepted November 7, 2019

By the interaction of hexachloroplatinic acid with organylammonium chlorides in acetonitrile, the complexes

[(C₂H₅)₂NH₂]₂[PtCl₆], [(C₂H₅)₄N]₂[PtCl₆] and [(CH₃)₃NH]₂[PtCl₆] were prepared. The structure of these

compounds was established by X-ray analysis and infrared spectroscopy. The synthesized crystals consist of

tetrahedral organic ammonium cations and hexachloroplatinate octahedral anions. In addition, the antimicrobial

activity of the synthesized complexes against Escherichia coli strain M-17 was studied.

Keywords: diethylammonium chloride, tetraethylammonium chloride, hexachloroplatinic acid, antimicrobial

activity, Escherichia coli

ЖУРНАЛ ОБЩЕЙ ХИМИИ том 90 № 4 2020