Команда химиков во главе с профессором Катей Хайнце из Института неорганической химии и аналитической химии JGU смогла выделить и проанализировать золото в очень редкой степени окисления + II. Это обеспечивает недостающие звенья в гомологическом ряду ионов металлов чеканки: меди (+ II), серебра (+ II), золота (+ II), а также в «релятивистской» триаде платины (+ II), золота (+ II). ) и ртуть (+ II). «Фундаментальные данные, неизвестные на сегодняшний день, такие как размер иона, предпочтительное структурное расположение и реакционная способность золота (+ II), теперь доступны», — пояснил Себастьян Прей, докторант в команде Хайнце, который смог изолировать золото ( + II) комплекс в чистом виде впервые. Результаты были опубликованы в журнале Nature Chemistry.Стабилизация очень лабильного иона золота (+ II) была достигнута исследователями с помощью так называемого порфирина, используемого для инкапсуляции иона золота (+ II).
В сочетании с ионами магния или железа в центре, соответственно, макроцикл порфирина присутствует в зеленом пигменте растений (хлорофилл) и в красном пигменте крови (геме). Имея в центре золото (+ II), порфирин блокирует нормальные пути реакции золота (+ II), то есть образование полиядерных соединений или превращение в более стабильные комплексы золота (+ I) и золота (+ III). «Это позволило впервые исследовать этот уникальный класс стабильных одноядерных комплексов золота (+ II) и всесторонне их описать», — резюмировала профессор Катя Хайнце. Интересно, что расположение четырех атомов рядом с ионом золота (+ II) не является квадратно-плоским с атомами, расположенными на равных расстояниях от золота, как в случае соответствующих структур соседних элементов золота: меди (+ II), серебра. (+ II), платина (+ II) и ртуть (+ II).
Вместо этого структура показывает ромбическое искажение с двумя короткими и двумя большими расстояниями. С технической точки зрения это ранее ненаблюдаемое явление в случае ионов золота (+ II) можно отнести к эффекту Яна-Теллера второго порядка, вызванному релятивистскими свойствами золота.Поскольку это новое соединение золота (+ II) также может быть получено из комплекса золота (+ III), присутствующего в сильнодействующих противораковых средствах, исследователи попытались выяснить, играет ли порфирин золота (+ II) роль в биологических системах. . Они обнаружили, что комплекс золота (+ II) может быть образован почти в физиологических условиях из цитостатического агента золота (+ III).
Под воздействием атмосферного кислорода порфирин золота (+ II) образует активные формы кислорода (АФК), которые, как известно, вызывают апоптоз или запрограммированную гибель клеток. «Таким образом, у нас есть правдоподобная функциональная цепь, начинающаяся с цитостатического агента и ведущая к целевой гибели клеток с порфирином золота (+ II), действующим как важное звено в цепи», — подчеркнул Хайнце. «Основным стимулом для продолжения исследований в этой области является то, что основанные на любопытстве фундаментальные исследования необычных видов позволили нам достичь понимания, которое может иметь отношение к медицинским приложениям», — заключил Хайнце.