Preview

Фармация и фармакология

Расширенный поиск

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КВАНТОВО-ХИМИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ДЛЯ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ АНТИРАДИКАЛЬНОЙ (НО•) АКТИВНОСТИ РОДСТВЕННЫХ СТРУКТУР, СОДЕРЖАЩИХ ЦИННАМОИЛЬНЫЙ ФРАГМЕНТ. IV. ВЗАИМОСВЯЗЬ СТРУКТУРА-АКТИВНОСТЬ МЕЖДУ ИНДЕКСАМИ НЕНАСЫЩЕННОСТИ И ПРОИЗВОДНЫМИ ФЛАВОНА С ФЛОРОГЛЮЦИНОВЫМ КОЛЬЦОМ «А»

https://doi.org/10.19163/2307-9266-2021-9-2-161-169

Полный текст:

Аннотация

Изучены квантово-химические параметры 52 производных, относящихся к флаванонам, флаванонолам, флавонам и флавонолам с флороглюциновым типом кольца «А», и содержащими электронодонорные заместители в кольце «В».

Цель работы. Анализ динамики изменения электронной плотности, связевых чисел, индексов свободной валентности и ненасыщенности на атомах углерода С-7→С-8 виниленовой группы главной цепи сопряжения во взаимосвязи с положением и числом заместителей в кольце «В» и видом фармакологической активности.

Материалы и методы. Квантово-химические параметры анализируемых 4-х групп соединений рассчитаны полуэмпирическим методом PM7 (программа WinMopac 2016) на рабочей станции с процессором IntelXeonE5-1620 3,5 ГГц, 20 Гб оперативной памяти.

Результаты. При сопоставлении квантово-химических параметров анализируемых соединений установлено, что при формировании кратной связи С-7→С-8 индексы свободной валентности и ненасыщенности возрастают на обоих углеродных атомах виниленовой группы у флавонов и флавонолов по сравнению с соответствующими флаванонами и флаванонолами. Это объясняется тем, что величина связевых чисел Nµ на этих атомах, наоборот, уменьшается (Fµ= 4,732-Nµ). Переход от флаванона к флавону сопровождается формированием виниленовой группы С-7→С-8, в связи с чем оба атома из sp3- гибридизованного состояния переходят в sp2-состояние. Следствием такой трансформации является изменение значения электроотрицательности и увеличением индекса ненасыщенности атомов С-7 и С-8: С sp3=2,5; С sp2=2,8. Вместе с тем переход от флаванона к флавону приводит к образованию сопряженной системы с участием π-электронов ароматического ядра «В», атомов С-7, С-8 и карбонила что принято называть «главной цепью сопряжения». Указанные структурные изменения, а именно, переход от менее окисленного флаванона к более окисленному флавону способствует уменьшению электронной плотности на атомах С-7 и С-8, и увеличению суммарной ненасыщенности молекул в целом. Малликеновские заряды на С-7 всех групп соединений характеризуются положительным значением. Что касается атомов углерода фрагмента «В», то здесь выявлены следующие особенности: при наличии одного заместителя –ОН или –ОСН3 на атоме углерода, с которым связан заместитель, Малликеновский заряд ― положительный; если в кольце «В» имеются два заместителя –ОН или –ОСН3,а также две –ОСН3 группы, то атомы углерода, связанные с указанными заместителями, тоже имеют положительный Малликеновский заряд; в случае тригидроксизамещенных у С-2’, С-3’ и С-4’ кольца «В» все три атома углерода характеризуются положительным Малликеновским зарядом; если в положениях С-2’, С-3’ и С-4’ находятся метоксигруппы, то положительный Малликеновский заряд сосредоточен только на атомах С-2’ и  С-4’, а на С-3’ этот заряд имеет отрицательное значение.

Заключение. Перечисленные выше данные о квантово-химических параметрах главной цепи сопряжения свидетельствуют о том, что переход атомов С-7 и С-8 в sp2- гибридное состояние приводит к понижению электронной плотности и уменьшению величин связевых чисел, при одновременном увеличении индексов ненасыщенности и свободной валентности на этих атомах. Таким образом, пусковой механизм антирадикальной активности, в первую очередь в отношении радикала НО•, определяется тем, что эта электрофильная по своим свойствам частица при первичной атаке присоединится по положению С-8.

Об авторах

Э. Т. Оганесян
Пятигорский медико-фармацевтический институт – филиал федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «Волгоградский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации, 357532, Россия, Пятигорск, пр. Калинина, 11
Россия

доктор фармацевтических наук, профессор, зав. кафедрой органической химии



С. С. Шатохин
Пятигорский медико-фармацевтический институт – филиал федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «Волгоградский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации, 357532, Россия, Пятигорск, пр. Калинина, 11
Россия

аспирант кафедры органической химии 



Список литературы

1. Ahmad A., Kaleem M., Ahmed Z., Shafiq H. Therapeutic potential of flavonoids and their mechanism of action against microbial and viral infections-A review // Food Research International. – 2015. – Vol. 77. – P. 221–235. DOI: /10.1016/j.foodres.2015.06.021

2. de Araújo F. F., de Paulo Farias D., Neri-Numa I.A., Pastore G.M. Polyphenols and their applications: An approach in food chemistry and innovation potential // Food Chemistry. – 2021. – Vol. 338. – 127535. DOI: 10.1016/j.foodchem.2020.127535

3. Lichota A., Gwozdzinski L., Gwozdzinski K. Therapeutic potential of natural compounds in inflammation and chronic venous insufficiency // European Journal of Medicinal Chemistry. – 2019. – Vol. 176. - P. 68–91. DOI: 10.1016/j.ejmech.2019.04.075

4. Loh Y. C., Chan S.Y., Tew W.Y., Oo C.W., Yam M.F. New flavonoid-based compound synthesis strategy for antihypertensive drug development // Life Sciences. – 2020. – Vol. 249. – 117512. DOI: 10.1016/j.lfs.2020.117512

5. Perez-Vizcaino F., Fraga C. G. Research trends in flavonoids and health // Archives of Biochemistry and Biophysics. – 2018. – Vol. 646. P. 107–112. DOI: 10.1016/j.abb.2018.03.022

6. Raffa D., Maggio B., Raimondi M.V., Plescia F., Dainone G. Recent discoveries of anticancer flavonoids // European Journal of Medicinal Chemistry. – 2017. – Vol. 142. – P. 213–228. DOI: 10.1016/j.ejmech.2017.07.034

7. Heim K.E., Tagliaferro A.R., Bobilya D.J. Flavonoid antioxidants: chemistry, metabolism and structure-activity relationships // Journal of Nutritional Biochemistry. – 2002. – Vol. 13, No. 10. – P. 572–584. DOI: 10.1016/S0955-2863(02)00208-5

8. Mladěnka P., Zatloukalová L., Filipský T., Hrdina R. Cardiovascular effects of flavonoids are not caused only by direct antioxidant activity // Free Radical Biology & Medicine. – 2010. – Vol. 49, No. 6. – P. 963–975. DOI: 10.1016/j.freeradbiomed.2010.06.010

9. Procházková D., Boušová I., Wilhelmová N. Antioxidant and prooxidant properties of flavonoids // Fitoterapia. – 2011. – Vol. 82. – P. 513–523. DOI: 10.1016/j.fitote.2011.01.018

10. Agati G., Azzarello E., Pollastri S., Tattini M. Flavonoids as antioxidants in plants: Location and functional significance // Plant Science. – 2012. – Vol. 196. – P. 67–76. DOI: 10.1016/j.plantsci.2012.07.014

11. Филимонов Д.А., Дружиловский Д.С., Лагунин А.А., Глориозова Т.А., Рудик А.В., Дмитриев А.В., Погодин П.В., Поройков В.В. Компьютерное прогнозирование спектров биологической активности химических соединений: возможности и ограничения // Biomedical Chemistry: Research and Methods. – 2018. – Т. 1, №1. DOI: 10.18097/bmcrm00004

12. Husaine S.R., Cillard J., Cillard P Hydroxyl radical scavenging activity of flavonoids // Phytochemistry. – 1987. - Vol. 26, No.9. - 2489-2491.

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

14. Wu C., Liu Y., Yang Y., Zhang P., Zhong W., Wang Y., Wang Q., Xu Y., Li M., Li X., Zheng M., Chen L., Li H. Analysis of therapeutic targets for SARS-CoV-2 and discovery of potential drugs by computational methods // Acta. Pharm. Sin. B. – 2020. – Vol.10, No.5. – P.766-788. DOI: 10.1016/j.apsb.2020.02.008.

15. Antonio A. D. S., Wiedemann L. S. M., Veiga-Junior V. F. Natural products’ role against COVID-19 // RSC Advances. – 2020. – Vol. 10, No.39. – P. 23379–23393. DOI: 10.1039/D0RA03774E

16. Russo M., Moccia S., Spagnuolo C., Tedesco I., Russo G.L. Roles of flavonoids against coronavirus infection // Chemico-Biological Interactions. - 2020. – Vol. 328. – 109211. DOI: 10.1016/j.cbi.2020.109211

17. Sestili P., Stocchi V. Repositioning Chromones for Early Anti-inflammatory Treatment of COVID-19 // Frontiers in Pharmacology. – 2020. – Vol. 11. – 854. DOI: 10.3389/fphar.2020.00854

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

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

20. Akoglu H. User's guide to correlation coefficients // Turkish Journal of Emergency Medicine. - 2018. – Vol.18, No.3. – P.91–93. DOI: 10.1016/j.tjem.2018.08.001


Для цитирования:


Оганесян Э.Т., Шатохин С.С. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КВАНТОВО-ХИМИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ДЛЯ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ АНТИРАДИКАЛЬНОЙ (НО•) АКТИВНОСТИ РОДСТВЕННЫХ СТРУКТУР, СОДЕРЖАЩИХ ЦИННАМОИЛЬНЫЙ ФРАГМЕНТ. IV. ВЗАИМОСВЯЗЬ СТРУКТУРА-АКТИВНОСТЬ МЕЖДУ ИНДЕКСАМИ НЕНАСЫЩЕННОСТИ И ПРОИЗВОДНЫМИ ФЛАВОНА С ФЛОРОГЛЮЦИНОВЫМ КОЛЬЦОМ «А». Фармация и фармакология. 2021;9(2):161-169. https://doi.org/10.19163/2307-9266-2021-9-2-161-169

For citation:


Oganesyan E.T., Shatokhin S.S. USING QUANTUM-CHEMICAL PARAMETERS FOR PREDICTING ANTIRADICAL (HO•) ACTIVITY OF RELATED STRUCTURES CONTAINING A CINNAMOIL FRAGMENT. IV. STRUCTURE-ACTIVITY RELATIONSHIP BETWEEN UNSATURATION INDICES AND FLAVONE DERIVATIVES WITH FLOROGLUCIN RING “A”. Pharmacy & Pharmacology. 2021;9(2):161-169. https://doi.org/10.19163/2307-9266-2021-9-2-161-169

Просмотров: 190


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2307-9266 (Print)
ISSN 2413-2241 (Online)