Protonation State of Norfloxacin and Their Interaction with DNA

pH에 따른 Norfloxacin의 형태 및 DNA와의 상호작용에 관한 연구

We investigated the self-association and protonation state of norfloxacin, a member of quinokme antibiotics, using electric absorption and potentiom,etric titration. Both nitrogen at the piperazine ring and carboxylic acid were protonated at a low pH (cationic norfloxacin), and deprotonated at a high pH (anionic norfloxacin). In the intermediate pH range, a neutral species was dominant with the possibility of forming a zwitter ion. We also observed that nortloxacin molecules can be sracked to form a dimer at an intermediate pH, The equilibrium constant of the norfloxacin-DNA complex formation, which was measured by Stem-Volmermethod, increases as the pH of the system is lowered. This observation indicates that it is the cationic nortloxacin that forms a complex with DNA among various norfloxacin species in aqueous solution.

여러 가지의 분광법과 전위차 적정법을 이용하여, 퀴놀론의 유도체인 norfloxacin의 자체 회합과 pH에 따른 형태에 대하여 연구하였다. norfloxacin의 작용기 중에서 피페라진 고리와 카르복실기의 두 질소원자는 낮은 pH 용액에서는 수소화(양이온 형태)되고, 높은 pH 용액에서는 두 수소가 모두 이탈하며(음이온 형태), 중간 pH 범위의 용액에서는 zwitter 이온이 두드러지게 형성되었다. 또한, 이 중간 pH용액에서는 norfloxacin 두 분자가 자체 회합을 이루었다. Stern-Volmer 측정법에 의하여 norfloxacin-DNA 결합체의 결합 상수를 조사하였는데, 용액의 pH가 낮을수록 그 결합 상수는 증가하였다. 이것은 용액 상태에서 DNA에 결합하는 norfloxacin의 분자종이 여러 분자종 중에서 그 형태가 양이온임을 나타내는 것이다.