13 марта 2013

Примеры составления корреляционных уравнений

Примером составления соответствующих корреляционных уравнений, где используются параметры электронной структуры, может служить работа М. Л. Красовицкой и др. (1980), в которой представлено несколько корреляционных уравнений, связывающих ЛД50 для белых крыс с рядом характеристик π-электронного распределения, рассчитанных по методу Хюккеля, группы из 15 замещенных бромбензолов.

Наилучший коэффициент корреляции (0,907) получен для уравнения LgЛД50=39,100 — 34,722 Ip+31,352 Ea — 39,792 ∆Еπ — 0,706 Ерез+28,486 Qmax-17,500 ∆Q — 52,875 Nmax, где Ip — потенциал ионизации, Еа — сродство к электрону, ∆Еπ — энергия первого π — π *-перехода, Ерез — энергия резонанса, Qmax — максимальный заряд на атоме электрона бензольного кольца бромбензола и соответствующего производного соединения, Nmax — максимальный индекс свободной валентности атома углерода кольца.

В последние годы квантовохимические индексы реакционной способности стали использоваться для оценки канцерогенности ХС с учетом метаболизма.

Так, например, для ряда ароматических аминов предложено (Loew et al., 1979) три типа метаболических превращений в организме:

Формула

Первые два процесса могут вести к канцерогенезу, последний — к дезактивации ХС. Реакционная способность молекул в выбранных реакциях характеризуется электрофильной сверхделокализуемостью на атоме азота (для реакции 1), на двойной связи ›С=С‹ (для реакции 2) и на атоме углерода (для реакции 3). Вычисленные по одному из вариантов расширенного метода Хюккеля значения индексов качественно коррелируют с канцерогенной активностью, что рассматривается как подтверждение предлагаемой модели метаболизма.

Были проведены расчеты для класса ароматических аминов. Соединения этого класса довольно широко испытывались на канцерогенность, есть также определенные представления о механизме их действия. Поэтому расчет соединений этого класса представляет как научный, так и практический интерес (Промыслов и др., 1985).

Для расчета индексов реакционной способности в данной работе был применен расширенный метод Хюккеля — простейший квантовохимический метод, позволяющий рассчитывать электронную структуру молекул самого широкого класса на больших ЭВМ (не менее ЕС-1033) за приемлемое время. При помощи этого метода был проведен расчет следующих 19 ароматических аминов, для которых известны результаты качественных испытаний на канцерогенность и мутагенность (смотрите рисунок ниже).

Смотрите рисунок и описание к нему ниже — Ароматические амины

Основная серия для расчетов расширенным методом Хюккеля. 1 — 6 — неактивные; 7 — 12 — канцерогенные; 13 — 19 — канцерогенные и мутагенные (данные о биологической активности заимствованы из литературы).

«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,…