ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КВАНТОВО-ХИМИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ДЛЯ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ АНТИРАДИКАЛЬНОЙ (НО·) АКТИВНОСТИ РОДСТВЕННЫХ СТРУКТУР, СОДЕРЖАЩИХ ЦИННАМОИЛЬНЫЙ ФРАГМЕНТ. II. ПРОИЗВОДНЫЕ 2’,4’-ДИГИДРОКСИХАЛКОНА, А ТАКЖЕ ФЛАВАНОНА И ФЛАВОНА, СОДЕРЖАЩИЕ ГИДРОКСИГРУППУ В ПОЛОЖЕНИИ 7

Изучено 42 производных 2’,4-дигидроксихалкона, флаванона и флавона, содержащих гидроксигруппу в положении 7 (кольцо «А»),а также заместители в кольце «В»,

Цель работы: изучение квантово-химических параметров производных 2’,4’-дигидроксихалкона, флаванона и флавона, содержащих гидроксигруппу в положении 7, с целью выявления влияния заместителей в ароматическом ядре «А» на малликеновские заряды (а.е), связевые числа (Nµ), индекс ненасыщенности (IUA) и электронную плотность атомов углерода циннамоильного фрагмента.

Материалы и методы. Полуэмпирическим методом PM7 (программа WinMopac 2016) на рабочей станции с процессором IntelXeonE5-1620 3,5 ГГц, 20 Гб оперативной памяти рассчитаны перечисленные выше квантово-химические параметры анализируемых соединений.

Результаты. Анализ величин квантово-химических параметров, а также их сравнение с соответствующими показателями, представленными в нашем сообщении I, позволил выявить ряд важных особенностей, связанных с влиянием гидроксигруппы в положении 7 (кольцо «А») на изучаемые параметры молекул. Установлено, что гидроксигруппа в кольце «А» не оказывает существенного влияния на малликеновский заряд и электронную плотность атомов углерода пропенонового звена С-7→С-8→С-9. На атоме С-9 (карбонильный углерод) малликеновский заряд всегда имеет положительное значение, а электронная плотность равна примерно 3,4670-3,4840 у всех трех групп соединений. Переход от 2’,4’-дигидроксихалкона к флаванону и флавону путем формирования пиронового гетероцикла сопровождается повышением отрицательного заряда на С-8, что можно объяснить вовлечением гетероатома кислорода в процесс передачи электронных эффектов. Гидроксигруппа в кольце «А» практически не влияет на заряд и электронную плотность атомов. Анализ значений связевых чисел и индексов ненасыщенности свидетельствует о том, что наименьшим значением Nµ характеризуются атомы С-1 производных 2’,4’-дигидроксихалкона и 7-гидроксифлаванона; наименьшие связевые числа характерны для атома С-8 производных 7-гидроксифлавона. Из этого следует, что первичная атака электрофильного по характеру радикала НО· будет направлена на С-1 (у халконов и флаванонов) и С-8 у флавонов.

Заключение. Проведенные расчеты позволяют проанализировать влияние гидроксигруппы в кольце «А» на важнейшие квантово-химические параметры молекул, что может быть полезно при прогнозировании биологической активности флавоноидных соединений за счет их антирадикального влияния на активные формы кислорода (АФК).

1. Myhre O. Metal dyshomeostasis and inflammation in Alzheimer’s and Parkinson’s diseases: possible impact of environmental exposures / H. Utkilen, N. Duale, G. Brunborg, T. Hofer // Oxidative Medicine and Cellular Longevity. -2013. – V. 2013. – P. 1−19. DOI: 10.1155/2013/726954.

2. Snodderly D. M. Evidence for protection against age-relatedmacular degeneration by carotenoids and antioxidant vitamins / D.M. Snodderly // The American Journal of Clinical Nutrition. -1995. – V. 62, №6. – P. 1448−1461. DOI: 10.1093/ajcn/62.6.1448s.

3. Thome J. Evidence forincreased oxidative stress in alcohol-dependent patients provided byquantification of in vivo salicylate hydroxylation products / J. Thome, J.J. Zhang, E. Davids, P. Foley, H.G. Weijers, G.A. Wiesbeck, J. Boning, P. Riederer, M. Gerlach // Alcoholism, clinical and experimental research. -1997. – V. 21. – P. 82−85. DOI: 10.1111/J.1530-0277.1997.TB03732X.

4. Агаджанян В.С. Применение квантово-химических методов анализа для интерпретации антирадикальной активности в ряду гидроксипроизводных коричной кислоты / В.С. Агаджанян, Э.Т. Оганесян // Химико-фармацевтический журнал. -2008. - Т. 42. - № 11. - C. 12-17. DOI: 10.30906/0023-1134-2008-42-11-12-17.

5. Оганесян Э.Т. Использование квантово-химических параметров для прогнозирования антирадикальной (но∙) активности родственных структур, содержащих циннамоильный фрагмент. I. Производные коричной кислоты, халкона и флаванона / Э.Т. Оганесян, С.С. Шатохин, А.А. Глушко // Фармация и фармакология. -2019 – Т. 7. - № 1. – С. 53-66. DOI: 10.19163/2307-9266-2019-7-1-53-66.

6. Литвиненко В.И. Природные флавоноиды. В книге «Технология и стандартизация лекарств». Ростов, ООО «Рирег». -1996. - 784 с.

7. Справочник химика в 6 томах. М.: Химия. -1964. -Т.3. - 1005 с.

8. Neuvonen K. Taft equation in the light of NBO computations. Introduction of a novel polar computational substituent constant scale σ*q for alkyl groups / K. Neuvonen, H. Neuvonen, A. Koch, E. Kleinpeter // Computational and Theoretical Chemistry. -2012. – V. 981. - P. 52–58. DOI: 10.1016/j.comptc.2011.11.044.

9. Минкин В. И., Симкин Б. Я., Миняев Р. М. Теория строения молекул. Ростов-на-Дону. -1997. - 560 с.

10. Краснов К.С. Молекулы и химическая связь. М. «Высшая школа». -1977. - 280 с.

11. Жданов Ю.А. Теория строения органических соединений. М. «Высшая школа». -1971. – 288 с.

12. Агаджанян В.С. Целенаправленный поиск соединения-лидера в ряду производных коричной кислоты, обладающих антирадикальной активностью / В.С. Агаджанян, Э.Т. Оганесян, В.Т. Абаев // Химико-фармацевтический журнал. -2010. -Т. 44. -№ 7. - C. 21-26. DOI: 10.30906/0023-1134-2010-44-7-21-26.

13. Оганесян Э.Т. Использование квантово-химических методов для обоснования антирадикального (ОН˙) действия полигидроксихалконов / Э.Т. Оганесян, Е.Г. Доркина, М.Р. Хочава, В.А. Тускаев, Ю.А. Мальцев // Химико- фармацевтический журнал. -2002. - Т. 36. -№ 12. - С. 21-25.

14. Оганесян Э.Т. Исследование механизма реакции производных флавона с гидроксильным радикалом полуэмпирическими методами / Э.Т. Оганесян, Ю.А. Мальцев, Д.Е. Творовский // Журнал общей химии. -2001. – Т. 71. - № 6. - С. 999-1005.

15. Воронков А.В. Некоторые аспекты церебропротекторной активности 4-гидрокси-3,5-ди-третбутил коричной кислоты при ишемическом повреждении головного мозга в эксперименте / А.В. Воронков, В.Т. Абаев, Э.Т. Оганесян, Д.И. Поздняков // Медицинский вестник Северного Кавказа. -2018. -Т. 13. -№ 1.1. - С. 90-93. DOI: 10.14300/mnnc.2018.13025.

16. Воронков А.В. Оценка антиоксидантной активности 4-гидрокси-3,5-дитретбутил коричной кислоты, мексидола и тиоктовой кислоты на модели фокальной ишемии головного мозга / А.В. Воронков, Д.И. Поздняков, Е.И. Хури, Ю.А. Кульбекова, А.А. Кобин // Вопросы биологической, медицинской и фармацевтической химии. -2017. -Т. 20. -№ 2. -С. 48-52.

17. Воронков А.В. Изучение дозозависимого эндотелиотропного влияния соединения ATACL в условиях ишемического повреждения головного мозга у крыс в эксперименте / А.В. Воронков, Э.Т. Оганесян, Д.И. Поздняков, В.Т. Абаев // Вестник ВолгГМУ. -2017. - №1(61). - С. 54-58.

18. Воронков А.В. Аспекты актопротекторной активности некоторых природных соединений различной химической структуры / А.В. Воронков, Э.Т. Оганесян, А.Д. Геращенко // Спортивная медицина: наука и практика. -2017. –Т. 7. -№ 1. - С. 92-96. DOI:10.17238/ISSN2223-2524.2017.1.92.

19. Иллиел Э. Основы стереохимии. – М: Бином; Лаборатория знаний. -2014. – 120 с.

20. Цукерман С.В. Дипольные моменты с ИК-спектрами 4 и 4 ʼ-монозамещенных халконов / С.В. Цукерман, Ю.Н. Суров, В.Г. Лаврушин // ЖОХ. -1968. -Т. 38. -№ 38. - С. 524-529.

21. Тараховский Ю.С. Флавоноиды: биохимия, биофизика, медицина. Ю.С. Тараховский, Ю.А. Ким, Б.С. Абдрасилов, Е.Н. Музафаров. Synchrobook, Пущино. -2013. – 310 с.