Etude thermodynamique de la complexation des ions sodium, potassium et rubidium par les ionophores bacteriens : monensine, grisorixine et nigericine^(*)

¹ Laboratoire d’Etude des Interactions Solutés-Solvants, Université de Clermont II, B.P. n° 45-63170, Aubière, France.
² Laboratoire de Chimie Organique Biologique, (Era 392 du CNRS), Université de Clermont II, B.P. n° 45-63170, Aubière, France.

Résumé

Nous avons déterminé par des méthodes calorimétriques, dans le méthanol anhydre, les enthalpies de dissociation de la fonction carboxylique de ces ionophores naturels et les enthalpies de formation des complexes neutres : ionophore sous la forme carbo-xylate — cation alcalin. A partir des constantes d’équilibre acquises ailleurs, il est possible d’accéder aux entropies correspondantes. Les résultats obtenus pour les diverses fonctions thermodynamiques de réaction (G, H, S, V) sont discutés en terme de structure “ouverte” ou “fermée” des différentes formes de l’ionophore et, d’interaction avec le milieu.

Abstract

Enthalpies in anhydrous methanol for both dissociation of carboxylic group and complexation of alkali metal cations by these natural ionophores (as 1-1 neutral association between the cation and the carboxylate form of the ionophore) are obtained from calorimetric measurements. Using equilibrium constants measured independantly, it is possible to reach the corresponding entropies.

The results now obtained on the thermodynamic of these two reactions are discussed in terms of “opened” or “closed” structure of the ionophores and of interactions with the solvent medium :

• —

  both acid and “empty” anion form can be considered as open in methanol ;

• —

  nigericin and grisorixin have, as far as G, H, S, are concerned a very similar behaviour. The standard quantities are only shifted from grisorixin to nigericin, owing to the solvation of the supplementary OH group of the second ionophore ;

• —

  monensin have a very distinct behaviour from the two other ionophores.

Such thermodynamic studies are expected to give some informations on the mecanism of action of these bacterial ionophores.