Розроблено систему прогнозування термодинамічних властивостей органічних речовин та їх бінарних сумішей на основі QSPR аналізу в межах симплексного підходу до опису молекулярної структури на прикладі критичних властивостей, фактора Пітцера та других віріальних коефіцієнтів. Розроблено дескрипторний опис індивідуальних органічних сполук, що неявно відображує міжмолекулярні взаємодії - "псевдосумішевий" підхід та дескриптори парних взаємодій. Розроблено та валідовано QSPR моделі, що описують та прогнозують досліджувані термодинамічні властивості органічних сполук та їх бінарних сумішей. Проведено каузальний аналіз молекулярних параметрів, що впливають на фактор Пітцера. Показано, що використання «псевдосумішевих» дескрипторів у QSPR моделях дозволяє зменшити середньоквадратичну помилку (RMSE) прогнозування критичних властивостей та других віріальних коефіцієнтів індивідуальних органічних сполук різних класів. Визначено структурні та фізико-хімічні фактори, що впливають на досліджувані властивості. Вперше надано розрахункову оцінку других віріальних крос-коефіцієнтів, які безпосередньо характеризують різнорідні міжмолекулярні взаємодії у сумішах. За допомогою зовнішньої валідації показано, що одержані моделі придатні для прогнозування властивостей нових сполук та раніше недосліджених сумішей.

Встановлено, що додавання полікапроаміду в процесі виділення тирозинази з грибів \i Agaricus bisporus \i0 сприяє значному збільшенню активності препарату, завдяки зв'язуванню полімером інгібіторів тирозинази. Методом SDS-електрофорезу в ПААГ підтверджено гетеротетрамерну структуру ферменту та показано, що фенолоксидазну активність проявляє 92,5 % загального білка. Показано, що оптимізація умов (температура та pH інкубаційного середовища, співвідношення реагентів, тривалість інкубації) тирозиназного окиснення ряду похідних фенолу (фенол, пірокатехін, пірогалол, 2-, 3-, 4-хлорфеноли, 2,4,5- та 2,4,6-трихлорфеноли, пентахлорфенол) максимально підвищує ступінь окиснення субстратів залежно від їх структури. Вперше виявлено, що розроблені способи іммобілізації тирозинази включенням її в гелі альгінату кальцію, полі-N-вінілкапролактаму (ПВК) та полі-N-вінілпіролідону (ПВП), модифікованого золем полікремнієвої кислоти, дозволяють одержати стабільні високоактивні ферментні препарати. Вперше встановлено зв'язок структури досліджуваного фенолу зі ступенем біоконверсії з використанням QSPR аналізу (Quantitative Structure-Property Relationship; метод "випадкового лісу"). Показано, що найбільш значущим фактором у процесі окиснення фенолів, що каталізується тирозиназою, є геометричні параметри молекули фенолу, а дипольний момент, ліпофільність і здатність до електронної поляризації молекул відіграють менш важливу роль. Вперше показано, що застосування алюмоамонійних, алюмокалієвих і залізоамонійних галунів сприяє повному видаленню продуктів тирозиназного окиснення фенолів з водних розчинів.

Увагу приділено розробці системи дескрипторів для опису сумішей сполук і застосуванню поданої системи для вирішення ряду QSAR/QSPR завдань. Розроблено дескрипторне подавання сумішей сполук з використанням незв'язних симплексів, що включають фрагменти різних компонентів суміші. Одержано співвідношення між структурою фосфорорганічних сполук та інгібуванням ними ацетилхолінестерази. Показано можливість адекватного структурного опису рацематів на 2D рівні за рахунок введення стереохімічних міток хіральних центрів для відповідних незв'язних симплексів. Побудовано адекватні моделі "структура-властивість" для токсичності за відношення до Daphnia magna натрієвими солями α-алкоксикарбонілсульфокислот, аліфатичними н-спиртами, фенолами й їх бінарними сумішами. Показано можливість прогнозування комбінованої дії антивірусних препаратів на інгібування реплікації поліовірусу. Запропоновано перспективні комбінації антивірусних агентів, що включають нові компоненти. Побудовано модель для прогнозу температур кипіння / конденсації ряду органічних сполук та їх сумішей.

Вивчено елімінацію фенольних полютантів з розчинів з використанням пероксидази хрону (ПОХ). Виділено пероксидазу з коренів хрону. Досліджено біохімічні властивості частково очищеного ферментного препарату. Оптимізовано умови пероксидазного окиснення ряду фенольних сполук (pH інкубаційного середовища: 4,0 - 7,5; температура: <$E20~-~45~ symbol Р roman C>; мольне співвідношення полютант:окисник - 1:1 (1,5); активність ПОХ: 0,25 - 2,0 од/мг; час інкубації: 30 - 60 хв.). Установлено, що іони <$Eroman {Ca sup 2+ ,~Mn sup 2+ }>, водорозчинні полімери полі-N-вінілпіролідон (ПВП), поліетиленгліколь (ПЕГ-6 000) і сироваткового альбуміну білка (САБ) стабілізують активність пероксидази, що сприяє підвищенню ступеня біоконверсії досліджених фенольних полютантів (фенолу, пірокатехіну, гідрохінону, резорцину, пірогалолу, o-, m-, n-крезолів, o-, m-, n-хлорфенолів, 2,4,6-трихлорфенолу, <$Ealpha>-нафтолу). З застосуванням методу субстрат-субстратної активації значно (з 20,4 - 80,4 % до 60,5 - 100 %) підвищено ступінь біоконверсії фенолів, що окиснюються повільно, використовуючи субстрат ПОХ, що швидко окиснюються: 8-гідроксихінолін-3-сульфокислоту, 8-гідроксихінолін-5-сульфокислоту, 5,7-дибром-8-гідроксихінолін, 2,4-дигідроксихінолін. Внаслідок пероксидазного окиснення досліджених фенолів виявлено утворення темно-забарвлених полімерних продуктів - поліоксифеніленів, нерозчинених у воді й органічних розчинниках. Використовуючи значення ступеня біоконверсії та кінетичних параметрів (<$Eroman {V sub max ,~K sub m }>) за методами QSAK і PLS QSPR аналізу одержано статистичні моделі, що дозволяють прогнозувати

  Скачати повний текст

Індекс рубрикатора НБУВ: Е50*725.111.41 + ЕО*725.183

Рубрики:

Загальна ботаніка

Шифр НБУВ: РА351646 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Обгрунтовано застосування ефектів гасіння сенсибілізованої люмінесценції Tb(III) речовинами, які не утворюють комплекси з іонами лантанідів, для визначення гасників-аналітів різної природи. За допомогою 2D-QSPR (Quantitative Structure - Property Relationship) моделей для широкого ряду похідних амідів оксихінолінкарбонової кислоти встановлено зв'язок люмінесцентних характеристик комплексів Eu(III) та Tb(III) зі структурою лігандів. Одержані моделі визначають пріоритетний вплив на квантовий вихід люмінесценції та час життя збудженого стану іонів лантанідів електростатичного чинника та Ван-дер-ваальсових взаємодій. Хемометричні прогнози підтверджені результатами вивчення спектрально-люмінесцентних характеристик комплексів Tb(III) і Eu(III) з деякими піридинвмісними амідами оксихінолінкарбонової кислоти. Встановлено можливість за гасінням люмінесценції цих комплексів кількісно визначати велику кількість лікарських речовин. Показано, що для визначення білків необхідно використовувати комплекси Tb(III) з сенсибілізатором, що містить у складі молекули періоксікарбонільну групу (для комплексоутворення з іоном тербію) і карбоксильну групу (для взаємодії з білком), а у випадку гемоглобіну можливе використання ліганда-сенсибілізатора без карбоксильної групи. Встановлено, що іони Tb(III) утворюють комплекси з карбоксібензокраун-етерами, люмінесценція яких гаситься в результаті утворення різнометальних комплексів Tb(III) - <$Eroman Na sup +> - 4 - карбоксибензо - 15 - краун - 5 і Tb(III) - <$Eroman K sup +> - 4 - карбоксибензо - 18 - краун - 6, що використано для селективного визначення іонів натрію та калію за взаємної присутності.

Для оптимизации синтеза ароматических полиэфиров на основе декафторбифенила с заданными значениями температуры стеклования (Tg) проведена оценка связи структура - температура стеклования с помощью математических методов и компьютерного моделирования (метод QSPR). Созданные алгоритмы могут быть использованы для дизайна структуры указанных полимеров с необходимыми значениями Tg. Эффективность полученных статистических моделей проверена экспериментальными данными в результате целенаправленного синтеза новых полиэфиров на основе декафторбифенила, содержащих аминометиленовый фрагмент в боковой цепи.

Розроблено нові аналітичні форми на основі комплексних сполук європію (III) і тербію (III) з похідними фторвмісних амідів оксохінолінкарбонової кислоти та тетрациклінами для визначення лікарських препаратів, які застосовуються у формі солей органічних кислот та основ, катіони яких не взаємодіють з Ln(III), але аніони цих солей підсилюють або гасять люмінесценцію комплексів Ln(III) з органічними лігандами-сенсибілізаторами. Встановлено, що іони Ln(III) утворюють з вивченими реагентами за pH 3.5 - 11.0 комплекси Ln(III):L = 1:1 у разі надлишку металу та 1:2 у випадку надлишку реагенту. За допомогою 2D-QSPR моделей для ряду похідних амідів оксохінолінкарбонової кислоти встановлено зв'язок люмінесцентних характеристик комплексів європію (III) і тербію (III) зі структурою лігандів. На підставі вивчення одержаних моделей зроблено висновок про пріоритетний вплив на квантовий вихід люмінесценції та час життя збудженого стану іонів лантанідів електронної поляризованості лігандів та їх типології. Встановлено, що введення у систему Eu(III) - L окремих органічних і неорганічних аніонів за молярного співвідношення Eu(III):L = 1:1 і pH 7.5 обумовлює утворення різнолігандних комплексів і збільшення інтенсивності люмінесценції іонів європію (III). Можливість утворення різнолігандних комплексів доведено з використанням методів спектрофотометрії та люмінесценції. З'ясовано, що введення у систему Tb(III) - <$Eroman L sub 16> фосфат-іонів призводить до гасіння люмінесценції даного комплексу.

Обгрунтовано можливість використання вивчених різнолігандних комплексів як нових аналітичних форм для визначення ряду лікарських препаратів за впливом їх аніонів на сенсибілізовану люмінесценцію комплексів лантанідів (III). На підставі вивчених комплексних сполук розроблено високочутливі, прості й експресні методики визначення цитратів окселадину, мосаприду, кломіфену та тамоксифену, бутамірату, аргініну та силденафілу з межами визначення (0.12 - 1.20) мкг/мл, тартратів платифіліну та буторфанолу (МВ 0.85 мкг/мл і 1.0 мкг/мл), малату цитруліну (МВ 1.00 мкг/мл), фториду натрію (МВ 0.17 мкг/мл), фосфату кодеїну, динатрієвої солі фосфату дексаметазону, алендронату натрію й етідронату калію з МВ 0.03 мкг/мл.

За допомогою виділеного частково очищеного препарату тирозинази за розроблених умов здійснено окиснення широкого спектра фенольних сполук із різним ступенем біоконверсії. Для вивчення зв'язку структура - властивість використано метод випадкового лісу; одержано адекватну консенсусну модель з 16 %-ю помилкою внутрішньої тестової виборки. Показано, що найбільш значущим фактором у процесі біоконверсії фенолів є геометричні параметри молекули фенолу (~ 70 %). Дипольний момент, ліпофільність та електронна поляризовність молекул відіграють менш важливу роль (15, 7 і 6 % відповідно).

Цель работы - модификация метода симплексного представления молекулярной структуры для QSPR-анализа смесей соединений; применение разработанного метода для анализа температуры кипения и конденсации различных бинарных смесей. Независимая внешняя валидация показала, что полученные модели пригодны для прогноза свойств смесей (точность прогноза <$E symbol С~7> К) для заполнения пропущенных элементов в матрице смесей (более 2000 смесей), сформированной 67 индивидуальными соединениями из обучающей выборки.