Молекулярное моделирование и экспериментальное изучение процессов комплексообразования с применением β-циклодекстрина и его окси-пропилированного производного

• Автор: Путилин, Александр Феликсович
• Шифр специальности: 02.00.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 133 с. : ил

Оглавление

ВВЕДЕНИЕ.стр.

ГЛАВА I. Литературный обзор

1. Использование метода молекулярного моделирования для изучения

процессов ком плексообразовання.стр.

1 1. Молекулярная механика.стр.

12. Полуэмпирические методы.стр.

13. Использование молекулярного моделирования для расчетов структуры ЦЦ и комплексов включения.стр.

2. Строение молекулы циклодекстринастр.

21. Свойства циклодекстринов и их производных.стр.

22. Образование комплексов включениястр.

23. Влияние растворителя на процесс комгшексообразованиястр.
3. Области применения циклодекстриновстр.
31. Применение циклодекстринов в биотехнологии и пищевой
промышленностистр.
311. Стабилизация ароматических и биоактивных веществстр.
312. Применение в сельском хозяйстве.стр.
313. Применение для косметических препаратов.стр.
32. Медико биологические характеристики циклодекстринов и применение их
в медицине.сгр.
321. Стабилизация лекарственных препаратов.сгр.
322. Использование циклодекстринов для улучшения физико химических и биофармацевтических свойств лекарственных препаратов.сгр.
4. Витаминыстр.
41. Токоферолыстр.
42. Холекальциферол витамин Изстр.
43. Провитамин А Р каротин.стр.
44. Нафтохиноновые витамины.стр.
ГЛАВА II. Экспериментальная частьстр.
1. Реактивыстр.
2. Методика приготовления комплексов.стр.
3. Методы исследования.стр.
31. Метод молекулярного моделирования.стр.
32. Дифференциальная сканирующая калориметрия.стр.
33. Фотоэлектрическая колориметриястр.
34. Измерение поверхностного натяжения методом Вильгельмистр.
35. Метод ионообменной хроматографиистр.
Глава III. Обсуждение результатовстр.
1. Комплексообразование ЦД с маслорастворимыми витаминамистр.
11. Изучение комплексообразован и я методом молекулярного
моделированиястр.
12. Комплексообразование ЦД с маслорастворимыми витаминами стр.
12. Комплексообразование ЦД с витамином Кз.стр.
121. Определение константы устойчивости комплекса.сгр.
122. Влияние ПАВ на комплексообразование 3ЦД ирЦДОП
с маслорастворимыми витаминамистр.
123. Влияние ПАВ на поверхностные свойства ЦД.стр.
2. Взаимодействие 5циклодекстринов с неорганическими солями переходных
металлов 1 го ряда. стр.
ВЫВОДЫстр.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Молекула рассматривается как набор атомов, которые взаимодействуют друг с другом. Аналитическое описание этой системы носит название силовое поле. Одним компонентом силового ноля является энергия, возникающая при деформации сдавливание или растягивание связей. Связь между двумя атомами аналогична пружине соединяющей два тела. Используя это приближение уравнение 15 дает потенциальную энергию системы масс, ЕСИст, и силу, зависящую от связи, Кг, г и го произвольное и равновесное состояния между атомами. Параметры силового поля Кг и го значения относящиеся к паре атомов, соединенных связью пружиной. Потенциальная энергия в силовом ноле является суммой потенциалов индивидуальных компонент, таких как связи, углы, потенциал ВандерВаальса. Для расчета потенциала связей и углов между связями используется гармоническая функция 16. Наилучшим приближением для описания потенциала связей является функция Морзе рис. Очевидным отличием этой функции от гармонического потенциала заключается в том, что только потенциал Морзе может описать диссоциированные связи, Функция Морзе изменяется более плавно на близких расстояниях, чем гармонический потенциал. Рис. Графическое сравнение функции Морзе и гармонической функции. Это различие можег быть особенно важно при молекулярнодинамических расчетах, когда влияние температуры может привести к смещению молекулы от потенциального минимума. На больших расстояниях г функция 17 экспоненциально стремится к нулю, тогда как в действительности потенциал Морзе убывает по степенному закону. Эту закономерность отражает потенциал ЛеннардДжонса. ЯД расстояние между двумя атомами. Ау и Ву параметры для пары взаимодействующих атомов. Согласно уравнению 7 энергия отталкивания возрастает с уменьшением Я пропорционально Я . Потенциал ЛениардДжонса обычно определяет Вандерваальсовое взаимодействие в силовом поле. Используемое в моделировании силовое поле АМВЕЯ при расчетах Вандерваальсовых взаимодействий, основано на потенциале , который довольно точно описывает изменение сил водородных связей с изменением расстояния 19. Рнс. Из рисунка видно, что для двух нейтральных атомов, разделенных расстоянием более 4 А, взаимодействие стремится к нулю. Глубина потенциальной ямы минимальна. Для силового поля АМВЕЯ глубина потенциальной ямы водородных связей приблизительно 2Джмоль, глубина потенциальной ямы для индивидуальных водородных связей обычно меньше. Абсолютное значение энергии в молекулярной механике не имеет точного физического смысла. Значение Еснст используется только для сравнивания между молекулами. Молекулярно механические расчеты не описывают образование, разрыв связей, не учитывается взаимодействие делокализованных электронов или молекулярных орбиталей. Полуэмпирическнс методы. Для расчетов не требуется информация о геометрии и расположении связей в молекулярной системе. Параметры элементов, обычно получаемые из эмпирических или iii расчетов, независимы от химического окружения. Параметры, используемые для расчетов в молекулярной механике, обычно зависят от химического окружения. С небольшими уточнениями, полуэмпирические методы могут описывать разрыв связей. Используя методы теории линейной комбинации атомных орбиталей I, можно интерпретировать данные о дипольных моментах и атомных зарядах. Шредингера и как происходит расчет потенциальной энергии. Метод Хюккеля x не подробно рассматривает эффект электрон электронного отталкивания. Это упрощение в решении уравнения Шредингера позволяет рассчитывать потенциальную энергию как сумму для каждого электрона. Методы такие как и I учитывают электронное отталкивание, но суммарное уравнение в этих методах получается нелинейным. Использование молекулярного моделирования для расчетов структуры ЦД и комплексов включения. Использование методов молекулярного моделирования для определения возможности образования комплексов включения между молекулами ЦДхозяин и молекулами гостями началось совсем недавно. Основными трудностями, возникающими при расчетах таких систем, является количество атомов более 0, точность расчетов.