Тема: Взаимосвязь «структура-свойство» в ряду органических азотсодержащих соединений
Закажите новую по вашим требованиям
Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
📋 Содержание
1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 8
1.1. Биологическая активность азотсодержащих соединений 8
1.2. Применение в фармакологии и свойства изоиндолов, эпоксиизоиндолов
и эпоксиизоиндолонов 10
1.3. Синтез изоиндолов, эпоксиизоиндолов и эпоксиизоиндолонов 11
1.3.1. Синтез солей эпоксиизоиндоло[7,2-а]изохинолиния 14
1.4. Реакции с участием эпоксиизоиндолов и эпоксиизоиндолонов 16
1.4.1. Галогенирование эпоксиизоиндолонов 16
1.4.2. Раскрытие эпоксидного мостика 17
1.5. Применение в фармакологии и синтез тетрагидрохинолинов 18
1.6 Зависимость биологической активности от строения вещества 21
1.7 Компьютерное прогнозирование биологической активности 22
1.7.1 Компьютерное конструирование лекарств с использованием
скаффолд-подхода 24
1.8 Использование ВЭЖХ для определения липофильности 25
1.8.1 Измерения липофильности 27
1.8.2 Количественное соотношение структура-свойство 28
2. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ 32
2.1. Результаты эксперимента 32
2.2. Обсуждение результатов 43
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 54
3.1. Реагенты и оборудование 54
3.2. Вывод уравнения для расчета гидрофобности 55
3.3. Расчет гидрофобности молекул 55
3.4. Расчет физико-химических параметров веществ и определение
вероятностей проявления биологической активности 56
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 57
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 59
ПРИЛОЖЕНИЕ
📖 Введение
Фармокинетика занимается проблемами всасывания, распределения, депротонирования, метаболизма и выведения лекарств из организма. Одним из основных способов всасывания липофильных веществ является пассивная диффузия. Этот параметр является основополагающим, поскольку он определяет биодоступность лекарственного препарата. Биодоступность - это оценка потери количества вещества, достигшее плазмы крови, относительно исходной его концентрации, при преодолении барьеров (например, биологических мембран), ферментативной деградации, депонировании и так далее. C помощью понятий гидрофильности и гидрофобности определяется проникающая способность веществ через клеточные мембраны - липидно-белковые структуры, выполняющие защитные функции клетки [1].
В настоящее время существует необходимость в разработке лекарственных средств с высокой пропускной способностью, а также существует интерес к адекватным методам исследования для прогнозирования этих свойств [2]. Введение в молекулу заместителя, обладающего высокой липофильностью, облегчает проникновение вещества через мембраны клеток и увеличивает их взаимодействие с гидрофобными областями рецепторных молекул [3].
Любые химические и физические свойства молекул зависят от их структуры. Актуальной остается проблема установления взаимосвязи между строением соединения и его свойствами. Существуют методы оценки биологической активности вещества, основанные на сравнении параметров, описывающих строение молекул и их физико-химические свойства. Они позволяют целенаправленно проводить синтезы потенциально новых лекарственных средств.
Все свойства изучаемого вещества можно определить исходя из структуры молекулы, количественное соотношение «структура - свойство» - лучший способ ее расшифровки. Для установления количественной взаимосвязи «структура - биологическая активность» важно знать типы межмолекулярных взаимодействий. В связи с чем, используют электронные, стерические параметры, а также параметры, описывающие гидрофобность молекулы: дипольный момент, поляризуемость, молекулярная рефракция, ван-дер-ваальсов объем, logP, угол и степень экранирования.
Характеристики, легко определяемые экспериментально - это характеристики хроматографического удерживания и параметры сорбции (сорбционный механизм действия проявляется у большинства лекарств). Применение разнообразных вариантов хроматографии, неподвижных фаз дает возможность определять особенности межмолекулярных взаимодействий и делать выводы о свойствах соединений [4].
Цель работы - установление взаимосвязи между структурой некоторых органических азотсодержащих соединений и их физико-химическими свойствами, в том числе вероятностями проявления различных видов биологической активности.
В связи с этим в задачи работы входило: изучение литературы по теме исследования; построение графиков зависимостей 1одРот logk0(где logP - параметр гидрофобности,к0-стандартный фактор удерживания) и вывод на их основе уравнения для расчета гидрофобности исследуемых веществ с помощью использования ВЭЖХ; расчет физико-химических параметров соединений компьютерной программой HyperChem; определение видов биологической активности и вероятностей их проявления с использованием онлайн-ресурса PASS; анализ полученных данных для выявления взаимосвязи «структура - свойство».
✅ Заключение
1) Проанализирована литература по теме исследования, и на ее основе составлен литературный обзор, в котором приведены методы синтеза объектов исследования и их некоторые химические свойства. Было рассмотрено понятие о липофильности, способах ее определения и расчета, в том числе с помощью ВЭЖХ. Также в литературном обзоре представлены сведения об онлайн-ресурсе PASSOnline, применяемого для прогнозирования биологической активности соединений;
2) В экспериментальной части было выведено уравнение для расчета гидрофобности объектов исследования:lgP = 0.878k + 0.3279, где k - это фактор удерживания при нулевом содержании органического компонента в элюенте.
По полученному уравнению в условиях обращенно-фазовой высокоэффективной жидкостной хроматографии (ОФ-ВЭЖХ) определен параметр гидрофобности для 33 гетероциклических азотсодержащих соединений, впервые полученныхпод руководством к.х.н. Зубкова Ф. И. в лаборатории университета РУДН.
С помощью программного пакета HyperChem были расчитаны некоторые физико-химические параметры исследуемых веществ. В онлайн-ресурсе PASSOnlineбыли определены вероятности проявления различных видов биологической активности данных соединений. Структуры проявляют широкий спектр биологического действия. Например, для эпоксиизоиндолонов наиболее выражен антидискинетический эффект, для бензоизоиндолона - противовоспалительный, для тиеноизоиндолонов - обезболивающий и антианафилактический, для тетрагидрохинолинов - лечение нейродегенеративных заболеваний, а для некоторых их представителей ярко выражена противоопухолевая активность.
В работе была исследована взаимосвязь структуры соединений с проявляемыми ими физико-химическими свойствами и видами биологической активности. В результате получены корреляционные зависимости «структура - биологическая активность».



