Nội dung chính - Góp phần nghiên cứu các thành phần thuốc mới, có hoạt tính sinh học vượt trội, điển hình là các Sulfonamides thuộc nhóm hợp chất có dược tính, còn được gọi là "Sulfa dru
ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Đối tượng nghiên cứu
Đối tượng khảo sát là các dẫn xuất Sulfonamides do Subramanyam và đồng nghiệp tại khoa Hóa học - Đại học Sri Venkateswara - Ấn Độ tổng hợp, nhằm nghiên cứu hoạt tính MIC Các thông số cấu trúc được lựa chọn từ bộ thông số được tối ưu bằng phương pháp cơ học lượng tử PM3 (Hyperchem 8.0.10) và cơ học phân tử trường lực MMFF94 (PaDel Descriptor 2.27), có thể ảnh hưởng đến hoạt tính MIC.
Phương pháp nghiên cứu
Sử dụng các phương pháp sau:
2.2.1 Phương pháp cơ học phân tử
Phương pháp cơ học phân tử sử dụng các định luật vật lý cổ điển để mô tả cấu trúc phân tử, bao gồm các nguyên tử liên kết với nhau Năng lượng trong hệ thống được tính toán từ tổng các yếu tố như năng lượng kéo căng theo độ dài nối, năng lượng bẻ cong theo góc nối, và năng lượng xoắn theo góc xoắn, cùng với các tương tác không liên kết như lực van der Waals và lực Coulomb.
Năng lượng biến dạng của phân tử thường được định nghĩa là năng lượng phản ánh sự thay đổi hình dạng thực tế của phân tử so với hình dạng lý tưởng của nó.
2.2.2 Phương pháp cơ học lượng tử
Cơ học lượng tử mô tả phân tử như là các tương tác giữa hạt nhân và electron, với hình dạng của phân tử thay đổi để đạt năng lượng tổng cộng thấp nhất Phương trình Schrӧdinger là phương trình cơ bản trong lĩnh vực này, cung cấp các nghiệm giúp làm sáng tỏ cấu trúc phân tử Thông tin về năng lượng được biểu diễn qua hàm sóng Ψ, mô tả chuyển động của electron và phụ thuộc vào tọa độ electron (r) và thời gian (t) Toán tử Hamilton (Ĥ) được sử dụng trong phương trình này là đơn vị nguyên tử, được xác định bởi một biểu thức cụ thể.
Z là điện tích hạt nhân, MA là khối lượng hạt nhân A, RAB là khoảng cách giữa hạt nhân
A và B, rij là khoảng cách giữa electron i và j, riA là khoảng cách giữa electron i và hạt nhân A
Khảo sát QSAR (Quantitative Structure-Activity Relationship) là phương pháp nghiên cứu mối quan hệ giữa cấu trúc hóa học và hoạt tính sinh học của các hợp chất, đặc biệt là nhóm chất ức chế Phương pháp này bắt đầu bằng việc tổng hợp một nhóm hợp chất cụ thể và thu thập dữ liệu chi tiết về hoạt tính ức chế tương ứng với các đặc điểm cấu trúc khác nhau, bao gồm sự hiện diện của các nhóm chức quan trọng Tiếp theo, mô hình lý thuyết được phát triển để giải thích mối tương quan giữa các thông số cấu trúc và các đặc tính hóa lý của phân tử, từ đó dẫn đến sự thay đổi trong hoạt tính sinh học của từng hợp chất.
2.2.4 Xây dựng mô hình, tối ưu hóa cấu trúc và tính toán các thông số cấu trúc phân tử
Tính toán các thông số cấu trúc phân tử được thực hiện bằng các phần mềm: Gaussian 09w, Hyperchem 8.0.10 và PaDel Descriptor 2.21
Trong nghiên cứu này, chúng tôi sử dụng phần mềm Gaussian 09w và Hyperchem 8.0.10 để xây dựng mô hình và tối ưu hóa cấu trúc các hợp chất thông qua hai phương pháp cơ học lượng tử: bán kinh nghiệm PM3 và phiếm hàm mật độ DFT với hàm cơ sở B3LYP và tập cơ sở 6-31G(d,p) Kết quả tính toán bao gồm 17 thông số cấu trúc hóa lượng tử, như diện tích bề mặt trung bình, diện tích bề mặt toàn phần, thể tích, năng lượng hydrat hóa, hệ số phân bố giữa octan và nước, chỉ số khúc xạ, hệ số phân cực, khối lượng phân tử, năng lượng vân đạo biên Lumo và năng lượng vân đạo biên.
Homo là mức năng lượng cao nhất trong các orbital phân tử, trong khi chênh lệch năng lượng giữa các vân đạo biên ảnh hưởng đến tính chất hóa học của phân tử Năng lượng tổng cộng, năng lượng gắn kết và sinh nhiệt đều là những yếu tố quan trọng trong việc đánh giá tính ổn định của cấu trúc phân tử Năng lượng điện tử, năng lượng core-core và moment tổng cộng cũng đóng vai trò quan trọng trong việc xác định các tính chất vật lý của phân tử PaDel Descriptor 2.21 cho phép sử dụng các cấu trúc phân tử đã được tối ưu hóa để thực hiện các tính toán chính xác hơn.
16018 thông số cấu trúc lý hóa bao gồm các nhóm thông số cấu trúc 2D và 3D
2.2.5 Xử lý dữ liệu và sàng lọc các thông số cấu trúc bằng phép phân tích hồi quy đa biến tuyến tính
Sàng lọc các thông số cấu trúc thông qua phân tích hồi quy tuyến tính đa biến sử dụng phần mềm Statgraphics Centurion XVI Chọn lựa các biến có mối tương quan thống kê có ý nghĩa (p