20 декабря 2012

Уравнения Ханча (часть 1)

Описание принятой модели Ханча, вывод соответствующего уравнения и его различные модификации можно найти в многочисленных работах самого Ханча (см., например: Hansch, 1976; Ханч, 1980) и в различных отечественных публикациях (см., например: Голендер, Розенблит, 1978; Антонов, 1981).

Тем не менее нам представляется полезным изложить еще раз эти подходы, так как знание самой модели позволяет правильно не только оценить удачно подобранное уравнение, описывающее связь между биологической активностью и структурными показателями ХС, но и делать некоторые заключения о природе действия тех ХС, биологическая активность которых не описывается названным уравнением. Вообще сама эта модель биофизична.

Изложение соответствующих подходов составлено полностью на основе литературных материалов, названных выше.

Принимается, что взаимодействие вещества D с рецептором S происходит в две стадии:

  1. обратимое образование комплекса вещества с рецептором D.S с константой равновесия k1.
    D+S k1↔D:S;
  2. необратимое превращение комплекса D:S в продукт с константой скорости k1.
    D:S k2→Q.

Тогда для скорости образования продуктов имеем

d[Q]/dt=k2[D:S],

а для константы равновесия реакции образования комплекса

k1 = [D:S]/[D][S]= ехр (-∆G/RT),

где AG — свободная энергия Гиббса образования комплекса.

Из этих уравнений получают

d[Q] /dt= k2[D][S] ехр (-∆G/RT).

Интегрирование дает

Qt=k2[D][S] ехр (-∆G/RT)t.

Далее предполагают, что концентрация вещества [D] у рецептора пропорциональна его количеству D0, введенному в организм:

[D]=AD0,

где А — постоянная для данного соединения, равная вероятности того, что введенное вещество достигнет рецептора.

Тогда из двух последних уравнений легко получить

ln(l/D0)=lnA-∆G/RT + In [S] + In t/Q + In k2.

Заметим, что в качестве Do может рассматриваться любая применяемая характеристика биологической активности вещества (ЛД50, ЕД50 и т. д.). Полученное уравнение может быть использовано для сравнения биологической активности в рядах родственных соединений. Пусть члены ряда различаются только заместителями, т. е. имеют структуру [B]RiRj… Rn, где [В] — неизменная часть молекулы, a RiRj… Rn — заместители (их число может быть различным). Принимается также, что механизм их действия на организм одинаков.

Тогда величины ln [S], In t/Q и ln k2 можно считать постоянными, и последнее уравнение примет вид

ln(l/D0)=lnA-∆G/RT+c,

где с — константа.

«Биологически активные вещества»,
Г.М.Баренбойм, А.Г.Маленков



Все тестируемые ХС проходят регистрацию и определение степени новизны, а также прогностическое установление типа потенциальной биологической (фармакологической) активности расчетными методами структурно-информационного анализа. На этом основании для веществ с невысокими значениями Q, L и М определяется та выборка тестов, через которую они должны пройти. В ряде случаев эта выборка определяется по формализованным правилам, в большинстве случаев…

В итоговом документе («Биологический паспорт»), который формируется по итогам классификации данного ХС в автоматизированной системе, излагаются цели испытаний, а также следующие сведения о тестированном ХС: исходная информация о ХС (структурная и брутто-формула, физико-химические характеристики, организация-производитель, исходное назначение); номер регистрации; степень подлинности (соответствие структур, чистота); результаты испытаний с использованием расчетных методов; оценка биологической активности и токсичных…

Можно представить схему, изображенную на рисунке ниже, в более сжатой конспективной форме, развернув все события вдоль оси времени. Смотрите рисунок — Генеральная конфигурация системы классификации ХС Такая линейная развертка событий представлена на рисунке ниже, а комментарий к ней содержится в таблице, которую можно рассматривать как расширенную подпись к этому рисунку. Смотрите рисунок — Последовательность основных…

Вся работа системы проводится в интерактивном режиме: специфика работы с биологическим тест-объектом такова, что весьма высока вероятность его отклонения от стандарта в процессе подготовки эксперимента, резкого изменения его состояния или даже гибели в процессе эксперимента и т. д. Возможны ситуации, когда результаты тестирования ХС по одной методике могут привести к изменению всего порядка последующих испытаний…

Карта информационной биотехнологии и технических средств (часть 6)

Блок 9. классификация ХС по ихспособности сенсибилизировать биологические объекты к действию Функциональное назначение Определить изменение чувствительности биологических объектов при действии на них ХС по отношению к стандартному физическому фактору (нагревание, световое облучение и другие факторы в зависимости от задачи). Знание таких характеристик позволяет: 1) прогнозировать результат комбинированного действия ХС и физфактора; 2) выявить действие ХС,…