Komplexe des Platins mit der Modellnukleobase 9-Metyladenin

Abstract

In N1,N7-koordinierten 9-MeA-Platin-Komplexen kann bei alkalischem pH-Wert und erhöhter Temperatur das Platin von N1 zur exocyclischen Aminogruppe N6 wandern. Hierbei besteht mechanistisch die Möglichkeit sowohl einer Dimroth-Umlagerung im Adenin-Ring als auch einer echten Platin-Wanderung von N1 nach N6 unter Spaltung der Pt-N1-Bindung. Um diesen Mechanismus aufzuklären wurde 15N6-9-MeA synthetisiert und zu dem Komplex cis-[Pt(NH3)2{(N1-15N6-9-MeA-N7)Pt(NH3)3}2]6+ (2*) umgesetzt. In diesem System sind die Bedingungen für die Wanderung einer Platin-Einheit von N1 nach N6, wodurch die Verbindung cis-[Pt(NH3)2(N1-9-15N6-MeA-N7)(N6-15N6-9-MeA--N7){Pt(NH3)3}2]5+ (1*) entsteht, gut bekannt und steuerbar; zudem läuft diese Reaktion ohne Bildung von Nebenprodukten ab. Mittels zweidimensionaler 1H-15N-NMR-Spektroskopie konnte geklärt werden, dass die 15N-markierten Atome auch nach erfolgter Wanderung noch an den exocyclischen Aminogruppen positioniert waren. Da im Falle einer Dimroth-Umlagerung nach der Wanderung eine N1-Position 15N-markiert sein müsste, kann dieser Mechanismus ausgeschlossen werden. Es findet eine echte Platin-Wanderung mit Pt-N1-Bindungsspaltung und Pt-N6-Bindungsbildung statt. Mit dem Komplex trans-[Pt(mea)2(1-MeT-N3)(N1-9-MeA-N7)Pt(NH3)3](NO3)3 (11) wurde ein künstliches, platinvermitteltes Basenpaar synthetisiert und charakterisiert. Die Modellnukleobasen stehen hierbei in Watson-Crick-Anordnung zueinander, wobei die Wasserstoffbrückenbindungen zwischen N3(T) und N1(A) durch eine trans-Platin-Einheit ersetzt wurden. Der pKs-Wert für die Deprotonierung der exocyclischen Aminogruppe wurde zu 10,85 ± 0,01 bestimmt. Unter alkalischen pH-Bedingungen wandert in trans-[Pt(mea)2(1-MeT-N3)(N1-9-MeA-N7)Pt(NH3)3]3+ die trans-Platin-Einheit von N1 des 9-MeA zur exocyclischen Aminogruppe. Nach erfolgter Wanderung liegt der pKs-Wert in trans-[Pt(mea)2(1-MeT-N3)(N6-9-MeA--N7)Pt(NH3)3]2+ (15) für die Protonierung von N1 mit 5,71 fast im physiologischen Bereich. Eine Protonierung der N1-Position führt zu einem metallstabilisierten seltenen Tautomer des 9-MeA im platinvermittelten Basenpaar. Das Pyridinderivat Isonikotinsäure bietet nicht nur die Möglichkeit einer Metallkoordination über die Stickstoffposition, sondern über die Säurefunktion auch die Möglichkeit zur Ausbildung von intermolekularen Wasserstoffbrückenbindungen. Mit Isonikotinsäure wurden drei PtII-Komplexe und ein PtIV-Komplex in trans-Konfiguration synthetisiert und mittels Röntgenstrukturanalyse charakterisiert. In den isotypen Komplexen trans-[PtCl2(isonic)2] . 2 DMSO (22) und trans-[PtI2(isonic)2] . 2 DMSO (24) und in dem PtIV-Komplex trans-[PtCl4(isonic)2] . 2 DMSO (26) bilden die Säuregruppen des Isonikotinsäure-Liganden Wasserstoffbrückenbindungen zu den Sauerstoffatomen der DMSO-Moleküle aus. In dem DMSO-freien Komplex trans-[PtI2(isonic)2] (27) bilden die Isonikotinsäure-Liganden untereinander Wasserstoffbrücken aus, welche mit einem O-O-Abstand von ca. 2,7 Å etwas länger als die Isonikotinsäure-DMSO-Abstände sind.