Insights into the coordination chemistry of antineoplastic doxorubicin with 3d-transition metal ions Zn2+, Cu2+, and VO2+: a study using well-calibrated thermodynamic cycles and chemical interaction quantum chemistry models

溶剂化 化学 分子内力 化学稳定性 计算化学 超分子化学 配位复合体 离子 吉布斯自由能 水溶液中的金属离子 过渡金属 化学物理 分子 热力学 金属 有机化学 物理 催化作用
作者
Julieta Reyna-Luna,Luis Soriano‐Agueda,Christian Jardínez,Marco Franco‐Pérez
出处
期刊:Journal of Computer-aided Molecular Design [Springer Science+Business Media]
卷期号:37 (7): 279-299
标识
DOI:10.1007/s10822-023-00506-4
摘要

We present a computational strategy based on thermodynamic cycles to predict and describe the chemical equilibrium between the 3d-transition metal ions Zn2+, Cu2+, and VO2+ and the widely used antineoplastic drug doxorubicin. Our method involves benchmarking a theoretical protocol to compute gas-phase quantities using DLPNO Coupled-Cluster calculations as reference, followed by estimating solvation contributions to the reaction Gibbs free energies using both explicit partial (micro)solvation steps for charged solutes and neutral coordination complexes, as well as a continuum solvation procedure for all solutes involved in the complexation process. We rationalized the stability of these doxorubicin-metal complexes by inspecting quantities obtained from the topology of their electron densities, particularly the bond critical points and non-covalent interaction index. Our approach allowed us to identify representative species in solution phase, infer the most likely complexation process for each case, and identify key intramolecular interactions involved in the stability of these compounds. To the best of our knowledge, this is the first study reporting thermodynamic constants for the complexation of doxorubicin with transition metal ions. Unlike other methods, our procedure is computationally affordable for medium-sized systems and provides valuable insights even with limited experimental data. Furthermore, it can be extended to describe the complexation process between 3d-transition metal ions and other bioactive ligands.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
胖胖完成签到 ,获得积分0
1秒前
Fanfan完成签到 ,获得积分10
1秒前
lll发布了新的文献求助10
6秒前
wanglu完成签到,获得积分10
7秒前
hbu123完成签到,获得积分10
9秒前
呵呵喊我完成签到 ,获得积分10
11秒前
8D完成签到,获得积分10
12秒前
zhang完成签到 ,获得积分10
14秒前
chujiu完成签到 ,获得积分10
18秒前
急诊守夜人完成签到 ,获得积分10
18秒前
18秒前
八木完成签到,获得积分10
19秒前
change完成签到 ,获得积分10
21秒前
TiAmo完成签到 ,获得积分10
23秒前
yinqisun完成签到 ,获得积分10
23秒前
杰_骜不驯完成签到 ,获得积分10
24秒前
lll发布了新的文献求助10
24秒前
maclogos完成签到,获得积分10
30秒前
开放的花卷完成签到 ,获得积分10
30秒前
casey完成签到 ,获得积分10
35秒前
破音小王子完成签到 ,获得积分10
36秒前
baa完成签到,获得积分10
41秒前
英俊的铭应助lll采纳,获得10
44秒前
调皮平蓝完成签到,获得积分10
44秒前
小米完成签到,获得积分10
46秒前
猪鼓励完成签到,获得积分10
48秒前
潮哥完成签到 ,获得积分10
50秒前
神经大侠完成签到,获得积分10
51秒前
king07完成签到,获得积分10
52秒前
mrconli完成签到,获得积分10
53秒前
落寞的幻竹完成签到,获得积分10
54秒前
小禾一定行完成签到 ,获得积分10
54秒前
小小乌完成签到,获得积分10
56秒前
鱼鱼鱼鱼完成签到 ,获得积分10
57秒前
等待小丸子完成签到,获得积分10
57秒前
yummy弯完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
阿明完成签到 ,获得积分10
1分钟前
液晶屏99完成签到,获得积分10
1分钟前
lll发布了新的文献求助10
1分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Elements of Propulsion: Gas Turbines and Rockets, Second Edition 1000
卤化钙钛矿人工突触的研究 1000
Engineering for calcareous sediments : proceedings of the International Conference on Calcareous Sediments, Perth 15-18 March 1988 / edited by R.J. Jewell, D.C. Andrews 1000
Wolffs Headache and Other Head Pain 9th Edition 1000
Continuing Syntax 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6246732
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8070135
关于积分的说明 16845915
捐赠科研通 5322874
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2834283
邀请新用户注册赠送积分活动 1811763
关于科研通互助平台的介绍 1667516