Экспериментальное определение и расчет параметров комплекса рутина с фосфатидилхолином

• Автор: Усманова, Светлана Ильдаровна
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 157 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Список используемых сокращений

Введение

Глава 1. Обзор литературы

1.1. Флавоноиды. Строение и свойства

1.2. Структура и физико-химические свойства рутина

1.3. Структура и функции биологических мембран

1.4. Взаимодействие флавоноидов с фосфолипидами биологических мембран .... 15 Глава 2. Методика исследования

2.1. Ядерный магнитный резонанс. Эффект Оверхаузера

2.2. Условия проведения и методика экспериментов ЯМР-спектроскопии

2.3. Квантово-химические методы расчетов

2.4. Методика вычислительного эксперимента
Г лава 3. Результаты спектроскопических исследований взаимодействия рутина с фосфатидилхолином
3.1. Результаты эксперимента 13С ЯМР-спектроскопии
3.2. Результаты эксперимента 31Р ЯМР-спектроскопии
3.3. Результаты эксперимента 'Н ЯМР-спектроскопии
Глава 4. Результаты квантово-химических исследований взаимодействия рутина с фосфатидилхолином
4.1. Структура и электронное строение I типа комплекса
4.2. Структура и электронное строение II типа комплекса
Обсуждение результатов
Выводы
Список литературы
Приложение
Приложение
Список используемых сокращений
АО - атомная орбиталь БАС - биологически активные соединения ВЗМО - верхняя занятая молекулярная орбиталь JIKAO - линейная комбинация атомных орбиталей м.д. - единица измерения ХС в миллионных долях МО - молекулярная орбиталь
МПДП - метод пренебрежения двухатомным перекрыванием МЧПДП - модифицированный метод частичного пренебрежения дифференциальным перекрыванием НСМО - нижняя свободная молекулярная орбиталь
ПДДП - пренебрежение двухатомным дифференциальным перекрыванием
ППДП - полное пренебрежение дифференциальным перекрыванием
ССП - самосогласованное поле
ФХ - фосфатидилхолин
ФЭ - фосфатидилэтаноламин
ФС - фосфтаидилсерин
ХС - химический сдвиг
ЧПДП - частичное пренебрежение дифференциальным перекрыванием ЯМР - ядерный магнитный резонанс ЯЭО - ядерный эффект Оверхаузера
AMI - Austin Model 1 - параметризация, включающая члены ван-дер-ваальсова отттал кивания
DFT - Density Functional Theory - Теория функционала плотности

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы
Исследование связи между структурой молекулы и ее биологической активностью является проблемой, имеющей как фундаментальное, так и прикладное значение. Научно-технический прогресс и развитие производства повлекли за собой ухудшение экологической обстановки, одним из проявлений которой стало появление опасных для человека канцерогенов и аллергенов. Для уменьшения их вредного воздействия возникает необходимость создания новых лекарственных препаратов. Однако их выпуск сопряжен финансовыми и временными затратами. В качестве направления снижения вышеуказанных затрат является исследование уже известных веществ.
Природные флавоноиды, благодаря своим свойствам, применяются во многих отраслях промышленности. Для медицины в значительной степени они ценны в качестве источников для создания антиоксидантных, капилляроукрепляющих, противоаллергических, противовоспалительных, противоопухолевых препаратов, применяемых для профилактики и лечения многих заболеваний. Рутин, один из представителей молекул группы флавоноидов, регулирует проницаемость клеточных мембран. Несмотря на известные его свойства в литературе практически отсутствуют сведения о механизме взаимодействия рутина и фосфатидилхолина (ФХ), который является основным компонентом клеточных мембран.
В работах, посвященных исследованию флавоноидов, существование биоактивных свойств объясняется внутри- и межмолекулярными водородными связями, обусловленными количеством и положением гидроксильных групп [55, 67]. Немаловажное значение имеет наличие в этих молекулах сопряженных циклов, которые участвуют в образовании л-комплексов, параметры которого также могут внести большой вклад в развитие теории связи структуры и биологической активности.
лишь «кандидатом» на глобальный минимум, который может быть изменен при нахождении новых локальных минимумов. [14]. В нашей задаче минимизируемой или целевой функцией была энергия, характеризующая образование комплекса, зависящая от множества 8 - углов пространственного расположения
взаимодействующих молекул.
В основные приближения квантово-химических методов расчета электронной структуры молекул входит задача определения электронных характеристик изолированной молекулы сводится к нахождению ее волновой функции [12]. Волновые функции |> и энергии электронов Е стационарных электронных состояний системы определяются из не зависящего от времени уравнения Шредингера:
сумма всех возможных электростатических взаимодействий и кинетических энергий электронов и ядер.
- оператор кинетической энергии электронов (т - масса электронов, -координаты электронов),
Ну = Еу,
(2.15)
где 1 - полный электронный гамильтониан системы, определяемый как
н = те + Тп + + УВ(Ю + ^(гД)
(2.16)

(2.17)
(2.18)
- оператор кинетической энергии ядер (Ма- масса ядра, - координаты