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
小手冰凉完成签到,获得积分10
1秒前
zhan完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
852应助Ding_RJ采纳,获得10
3秒前
斯文幼枫完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
4秒前
4秒前
5秒前
QST完成签到,获得积分10
6秒前
Cloud9完成签到,获得积分10
6秒前
化学y完成签到,获得积分10
6秒前
葡萄狗完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
cxlhzq完成签到,获得积分10
6秒前
斯文败类应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
科研通AI6.3应助star采纳,获得10
7秒前
mx发布了新的文献求助10
7秒前
青衫发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
Lionel发布了新的文献求助10
8秒前
应急食品发布了新的文献求助10
9秒前
懒猫儿完成签到,获得积分10
9秒前
悦耳的怀寒应助粉粉采纳,获得10
10秒前
sure完成签到 ,获得积分10
10秒前
JJYYY完成签到 ,获得积分10
10秒前
NexusExplorer应助旷野采纳,获得10
11秒前
浮槎完成签到,获得积分10
12秒前
一一发布了新的文献求助10
12秒前
科研通AI6.4应助烊烊烊采纳,获得10
12秒前
牧水之完成签到,获得积分10
13秒前
长情冬灵发布了新的文献求助30
13秒前
13秒前
藏族王子扎西少爷完成签到,获得积分10
14秒前
Yw_M完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
科研通AI6.2应助车秋寒采纳,获得10
17秒前
zxm完成签到,获得积分10
19秒前
19秒前
19秒前
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
Cronologia da história de Macau 5000
Merrill's Atlas of Radiographic Positioning and Procedures - 3-Volume Set, 16th Edition 2000
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
Interactions of Vowel Quality and Prosody in East Slavic 500
Vander's Renal Physiology第10版 500
Virus-like particles empower RNAi for effective control of a Coleopteran pest 400
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 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7070237
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8731640
关于积分的说明 18476776
捐赠科研通 6603771
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3127718
关于科研通互助平台的介绍 2225033
邀请新用户注册赠送积分活动 2102914