Инновационный путь развития технологии создания новых лекарственных средств

Рефераты по химии / Инновационный путь развития технологии создания новых лекарственных средств
Страница 9

3.2 Определение биологической активности при помощи программы

PASS

Объектом является химическое соединение – дикаин.

Структурная формула дикаина:

Температура плавления 147-150. Соединение представляет белый кристаллический порошок без запаха. Легко растворим в воде и спирте. Дикаин сильное местноанестезирующее средство, обладающее высокой токсичностью. Применяют в глазной и оториноларингологической практике при некоторых оперативных вмешательствах, а также для анестезии.

Были предложены варианты новых структур для компьютерного дизайна молекулы дикаина с целью снижения его токсичности с сохранением или даже усилением анестезирующих свойств.

Введение в бензольное кольцо «облагораживающей» карбоксильной группы и замена диметиламиногруппы на более фармакоактивную диэтиланиногруппу позволит снизить токсичность соединения, облегчить гидролиз сложноэфирной связи с высвобождением антигистаминного фрагмента - диэтиламиноэтанола.

Алифатический радикал н-бутил в структуре дикаина усиливает фармакологический эффект. При замене его на адреналиновый фрагмент ожидается получить более яркое анестезирующее действие.

К настоящему времени известно, что биологические системы не делают различия между плоскими кольцами, поэтому при замене ароматической основы н-аминобензойной кислоты на никотиновую (или изоникотиновую) кислоту изменяется полярность молекулы, облегчается задача введения различных заместителей в ароматическое кольцо. К тому же, аминопроизводные никотиновой кислоты (кордиамин) являются стимуляторами центральной нервной системы.

Один из наиболее эффективных анестетиков, промедол, содержит в структуре вместо ароматического пиридинового кольца пиперидиновое, что является предпосылкой для модификации молекулы дикаина.

Условно новым структурам дали названия:

1) Структура 1 – карбоксиструктура;

2) Структура 2 – адреноструктура;

3) Структура 3 – никотиноструктура;

4) Структура 4 – пиперидиноструктура.

Примеры структур приведены на рисунке 6.

Рисунок 6 – Предложенные структуры.

При помощи программы HyperChem была доказана возможность существования данных соединений путем оптимизации молекул и построения графиков потенциальной энергии. По графикам были обнаружены максимумы и минимумы, что подтверждает существования молекулы по квантовым расчетам.

После доказательства существования молекулы была проведена проверка биологической активности на программе PASS. Сводный анализ биологической активности дикаина и новых структур приведены в таблице 1.

Современная версия компьютерной системы предсказания спектра биологической активности PASS C&T

(P

rediction of A

ctivity S

pectra for S

ubstances: C

omplex & T

raining) реализована в 1998 году. Она включает в себя обучающую выборку, содержащую более 45000 биологически активных веществ с известной биологической активностью, и охватывает более 400 фармакологических эффектов, механизмов действия, а также мутагенность, канцерогенность, тератогенность и эмбриотоксичность[12].

Таблица 1 Таблица биологической активности ряда веществ

Характеристика фармакологической активности

Основная структура

Модифицированные структуры

 

Дикаин

Структура 1

Карбоксиструктура

Структура 2

Адреноструктура

Структура 3

Никотиноструктура

Структура 4Пиперидноструктура

1. Спазмолтик

0,603 0,023

0,591 0,025

0,620 0,021

0,683 0,017

0,680 0,015

2. Сосудорасширяющее средство

0,511 0,048

0,367 0,095

0,472 0,059

0,548 0,031

0,537 0,042

3. Антагонист кальциевых каналов

0,405 0,015

0,264 0,051

0,362 0,020

0,326 0,026

0,411 0,014

4. Антигипер-тензивный

0,350 0,107

0,301 0,142

0,237 0,211

0,364 0,098

0,402 0,078

5. Агонист β-адренорецепторов

0,114 0,098

0,113 0,101

0,139 0,043

   

6. Токсичный

0,323 0,166

0,331 0,160

0,291 0,188

   

7. Тератоген

0,219 0,214

0,233 0,195

0,243 0,182

   

8. Антагонист β-адрено-рецепторов

0,092 0,091

0,092 0,09

     

9. Диуретик

 

0,211 0,144

     

10. агонист

-адренорецепторов

   

0,144 0,041

   

11. Агонист α-адренорецепторов

   

0,133 0,119

 

0,253 0,075

12. Антагонист -адренорецепторов

       

0,233 0,051

Страницы: 4 5 6 7 8 9 10 11

Информация о химии

Глаубер (Glauber), Иоганн Рудольф

Немецкий алхимик и врач Иоганн Рудольф Глаубер родился в Карлштадте в Нижней Франконии (Германия), в семье цирюльника; о его жизни до 1644 г. почти ничего не известно. В 1644 г. он был лекарем при королевском дворе в Гисене; в 164 ...

Химия одноуглеродных молекул

Химия одноуглеродных молекул — (С1-химия) раздел химии, изучающей различные классы веществ, в состав молекулы которых входит только один атом углерода. Как отдельная отрасль знаний С1-химия появляется с развитием перспектив ...

Вант-Гофф (van't Hoff), Якоб Генрик

Нидерландский химик Якоб Генрик Вант-Гофф родился в Роттердаме, в семье врача Якоба Генрика Вант-Гоффа. По настоянию родителей Вант-Гофф начал изучать инженерное дело в Политехнической школе в Дельфте. В ней Вант-Гофф за два года ...