Effects of Polyelectrolytes on the Charge-Transfer Complexing Properties of Indole Derivatives

Abstract

생체내의 단백질의 tryptophan잔기와 여러 전자수용체들 간에 형성되는 전하이동 착화합물의 중요성과 관련하여, 생체내와 유사한 환경을 제공하는 한 model로써 다전해질이 MV^(++)과 indole유도체 간의 착화합물형성에 주는 영향을 알아보았다. 이를 NaCl 및 음이온성 계면활성제인 SDS의 영향과 함께 비교하였다. NaCl의 영향은 착화합물형성에 미치는 정전기적 인력으로 설명되었다. 음이온성 다전해질인 PSS와 PVS는 MV^(++)과 중성 또는 양성전하를 띤 전자공여체들과의 상호작용은 증가시키고, 음성전하를 띤 전자공여체들과의 상호작용은 감소시키는 것이 관찰되었다. 이 현상은 용액의 pH를 변화시킴으로써, 즉 indole유도체의 전하를 변화시키면서, 그 영향을 보았을 때도 관찰되었다. 음이온성 계면 활성제인 SDS도 유사한 영향을 보여주었다. 또한 PSS의 영향은, 증대효과에서는 PVS보다 크게, 그리고 감소효과에서는 PVS보다 적게 나타났다. PSS에 의한 강한 증대효과는 이 다가 음이온이 반응물질과 정전기적 인력뿐만 아니라 강한 소수성 작용을 하는 것에 기인되는 것으로 설명되었다. PVS가 PSS보다 반대전하를 띤 이온간의 상호작용에 큰 감소효과를 보이는 것은 이의 전하밀도가 PSS에서 보다 큰 것으로 설명하였다. PVS와 PSS용액에서의 착물형성상수와 몰흡광계수를 구하고, 이를 SDS 및 물에서의 값과 비교하였으며, 이를 앞서 언급된 정전기적 및 소수성 상호작용과 연관지어 설명하였다.;From the view of importance of the charge-transfer complexing properties of indole derivatives in biological systems, the effects of anionic polyelectrolytes, which are considered to be biomimetic agent, on the charge-transfer complex formation between indole derivatives and methyl viologen(MV^(++)) cation were investigated. The polyelectrolyte effects were compared with those of NaCl and an anionic surfactant, sodium dodecylsulfate (SDS) In the absence of polyelectrolyte or SDS, the formation of complexes was greatly effected by electrostatic interaction. addition of NaCl increased complexation of MV^(++) with tryptamine( + charged), decreased that with indole acetate(- charged),and resulted no effect on indole(neutral)-MV^(++) interactions. Anionic polyelectrolytes, poly(styrenesulfonate) (PSS) and poly(vinylsu1fonate) (PVS), enhanced the interaction of MV^(++) with neutral or positively charged species, but reduced the interaction of MV^(++) with negatively charged indole acetate, Such effects of polyelectrolytes were also revealed in the study of pH on MV^(++)- indole acetate and MV^(++)-tryptophan mixtures in the presence of PSS and PVS. Similar effect was also observed for an anionic surfactant, SDS. The enhancing effect of PSS was much greater that of PVS, but reducing effect of PSS on negative charged indole acetate-MV^(++) interaction was slightly smaller than that of PVS. The SDS affects the complex formation in much similar fashion as PSS does. The large enhancing effects of PSS and than SDS were attributed to the strong hydrophobic effect of the polyion, in addition to the electrostatic effect. The complex formation constants and molar extinction coefficients of the complexes in PVS and PSS solutions were determined, and compared to those obtained in the presence and absence of SDS.