d-Penicillamine Tripodal Derivatives as Efficient Copper(I) Chelators
In: Inorganic Chemistry Inorganic Chemistry, American Chemical Society, 2014, 53 (10), pp.5229-5239. ⟨10.1021/ic5004319⟩ Inorganic Chemistry, 2014, 53 (10), pp.5229-5239. ⟨10.1021/ic5004319⟩; (2014-05-01)
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New tripodal metal-chelating agents derived from nitrilotriacetic acid (NTA) and extended by three unnatural amino acids D-penicillamine (D-Pen) are presented. D-Pen is actually the drug most extensively used to treat copper (Cu) overload in Wilson's disease and as such is a very attractive building block for the design of chelating agents. D-Pen is also a bulkier analogue of cysteine, with the β-methylene hydrogen atoms replaced by larger methyl groups. The hindrance of the gem-dimethyl group close to the thiol functions is demonstrated to influence the speciation and stability of the metal complexes. The ligands L(4) (ester) and L(5) (amide) were obtained from NTA and commercial D-Pen synthons in four and five steps with overall yields of 14 and 24%, respectively. Their ability to bind Cu(I), thanks to their three thiolate functions, has been investigated using both spectroscopic and analytical methods. UV, CD, and NMR spectroscopy and mass spectrometry evidence the formation of two Cu(I) complexes with L(5): the mononuclear complex CuL(5) and one cluster (Cu2L(5))2. In contrast, the bulkier ethyl ester derivative L(4) cannot accommodate the mononuclear complex in solution and thus forms exclusively the cluster (Cu2L(4))2. Cu K-edge X-ray absorption spectroscopy (XAS and EXAFS) confirms that Cu(I) is bound in trigonal-planar sulfur-only environments in all of these complexes with Cu- - -S distances ranging from 2.22 to 2.23 A. Such C3-symmetric CuS3 cores are coordination modes frequently adopted in Cu(I) proteins such as metallothioneins. These two ligands bind Cu(I) tightly and selectively, which makes them promising chelators for intracellular copper detoxification in vivo.
Titel: |
d-Penicillamine Tripodal Derivatives as Efficient Copper(I) Chelators
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Autor/in / Beteiligte Person: | Kieffer, Isabelle ; Testemale, Denis ; Jullien, Anne-Solène ; Lebrun, Colette ; Delangle, Pascale ; Gateau, Christelle ; Service de Chimie Inorganique et Biologique (SCIB - UMR E3) ; Institut Nanosciences et Cryogénie (INAC) ; Université Grenoble Alpes (UGA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) ; Reconnaissance Ionique et Chimie de Coordination (RICC) ; SYstèmes Moléculaires et nanoMatériaux pour l’Energie et la Santé (SYMMES) ; Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG) ; Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)) ; Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)) ; Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG) ; Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA) ; Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG) ; Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA) ; European Synchrotron Radiation Facility (ESRF) ; MRS - Matériaux, Rayonnements, Structure ; Institut Néel (NEEL) ; Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA) ; Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) ; Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG) ; Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG) ; Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) ; Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) ; Matériaux, Rayonnements, Structure (MRS) ; Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) ; Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG) ; Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG) ; Matériaux, Rayonnements, Structure (NEEL - MRS) |
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Quelle: | Inorganic Chemistry Inorganic Chemistry, American Chemical Society, 2014, 53 (10), pp.5229-5239. ⟨10.1021/ic5004319⟩ Inorganic Chemistry, 2014, 53 (10), pp.5229-5239. ⟨10.1021/ic5004319⟩; (2014-05-01) |
Veröffentlichung: | HAL CCSD, 2014 |
Medientyp: | unknown |
ISSN: | 0020-1669 (print) ; 1520-510X (print) |
Schlagwort: |
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Sonstiges: |
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