Temat: intermolecular interactions

Skocz do pozycji: 1.

Tytuł:: Wpływ ligandów zewnętrznych na właściwości fizyko-chemiczne żelazoporfiryn.
The influence of external ligands on the physical and chemical properties of the ironporphyrins.
Autorzy:: Okła, Dorota
Opis:: The thesis contains the outcome of the studies demonstrating the effect of external ligands on the physical and chemical properties of the ironporphyrins as potential photosensitizers used in photodynamic therapy. The UV/VIS spectral characteristic of studied compounds was obtained, indicating the effect of the iron Fe3+ chelating and the changing of the external ligands of the studied porphyrin derivatives on the shape of absorption spectrum. In order to analyze the dynamics of central iron ion Fe3+ in porphyrin solutions, dependent on the surrounding atoms of the nearest coordination zones X-ray absorption spectroscopy (XAS) at synchrotron radiation was used. The impact of intermolecular interactions on the properties of iron ion Fe3+ was conclude fot the Mössbauer spectroscopy studies. Mössbauer effect measurements were performed in a wide range of temperature and external magnetic field. The study was carried out for powder samples and frozen solutions ironporphyrin. The role of ironporphyrins in Photodynamic Diagnosis PDD and Photodynamic Therapy PDT has been pointed out.
W niniejszej pracy zawarte są wyniki badań wskazujące na wpływ ligandów zewnętrznych na właściwości fizyko-chemiczne żelazoporfiryn jako potencjalnych fotosensybilatorów używanych w terapii fotodynamicznej. Uzyskano charakterystykę spektralną UV/VIS badanych związków, wskazującą na wpływ chelatowania jonu żelaza Fe3+ oraz zmiany ligandów zewnętrznych badanych pochodnych porfirynowych na kształt widma absorpcyjnego. Do analizy dynamiki centralnego jonu żelaza Fe3+ w roztworach żelazoporfiryn, uzależnionej od otaczających go atomów z najbliższych stref koordynacyjnych, zastosowano spektroskopię absorpcji promieniowania rentgenowskiego (XAS) wykorzystującą promieniowanie synchrotronowe. W celu oszacowania wpływu oddziaływań międzymolekularnych na właściwości jonu żelaza Fe3+ wykorzystano spektroskopię mössbauerowską. Pomiary efektu Mössbauera wykonano w szerokim zakresie temperatur i w zewnętrznym polu magnetycznym. Badania przeprowadzono dla próbek proszkowych oraz zamrożonych roztworów żelazoporfiryny. Omówiono role żelazoporfiryn w diagnostyce (PDD) i terapii fotodynamicznej (PDT).
Dostawca treści:: Repozytorium Uniwersytetu Jagiellońskiego

Inne

na półce

Skocz do pozycji: 2.

Tytuł:: Interactions of Oxysterol 25-OH with Membrane Lipids - Model Studies in the context of Neurodegenerative Diseases
Oddziaływania oksyterolu 25-OH z lipidami błonowymi - badania modelowe w kontekście chorób neurodegeneracyjnych
Autorzy:: Kuś, Karolina
Opis:: Oksysterole są produktami utleniania cholesterolu zawierającymi jedną lub więcej dodatkowych grup funkcyjnych. W warunkach fizjologicznych pełnią ważne role m.in. są zaangażowane w regulację homeostazy cholesterolu, działają jako receptory sygnalizacji komórkowej. Jednak ich biologiczna rola nie zawsze jest pozytywna. W warunkach patologicznych – kiedy ich stężenie wzrasta – oksysterole mogą inicjować procesy nowotworowe i neurodegeneracyjne. Mianowicie, włączając się do naturalnych dwuwarstw lipidowych wpływają na ich właściwości fizykochemiczne - głównie poprzez modyfikację interakcji między jej składnikami, co może spowodować zakłócenia prawidłowego funkcjonowania błony komórkowej, a w konsekwencji może prowadzić do jej degradacji. Do tej pory mechanizm działania oksysteroli na poziomie molekularnym nie jest w pełni poznany. W niniejszej pracy do zbadania odziaływań między wybranym oksysterolem – 25-OH, a lipidami błonowymi wybrano technikę monowarstw Langmuira. Posługując się modelami dwuskładnikowymi (SM/25-OH; POPC/25-OH; DPPE/25-OH i DPPS/25-OH) przeprowadzono analizę oddziaływań w szerokim zakresie ułamków molowych (od 0,25 do 0,75) oraz ciśnień (od 5 mN/m do 30 mN/m). Lipidy dobrano tak, aby różniły się rodzajem grupy polarnej (PC vs PE vs PS) czy strukturą obszaru międzyfazowego (SM vs POPC). Tekstura wybranych monowarstw została dodatkowo zobrazowana przy pomocy mikroskopii kąta Brewstera. Zaprezentowane wyniki wskazują na wyraźne różnice w oddziaływaniach 25-OH z poszczególnymi lipidami. Badania pozwoliły stwierdzić, że struktura polarnej grupy (głowy) i międzyfazowego regionu cząsteczki gra ważną rolę w oddziaływaniach oksysterol-fosfolipid. Porównując uzyskane wyniki z analogicznymi dla cholesterolu zauważono, że zastąpienie cholesterolu 25-OH ma wpływ na stabilność monowarstwy oraz interakcje między cząsteczkami w błonie modelowej.
Oxysterols are products of cholesterol oxidation containing one or more additional functional groups. Under physiological conditions oxysterols play important roles, among others they are involved in the regulation of cholesterol homeostasis and act as cell signaling receptors. However, their biological role is not always positive. Under pathological conditions - when their concentration increases - oxysterols can initiate neoplastic and neurodegenerative processes. Namely, they can incorporate into natural lipid bilayers and affect physicochemical properties of membranes - mainly by modifying the interactions between its components. As result the proper functioning of the cell membrane is disturbed and, consequently degradation may occur. So far, the mechanism of action of oxysterols at the molecular level has not been fully understood. In this study, Langmuir monolayer technique was selected to investigate the interaction between selected oxysterol – 25-hydroxycholesterol (25-OH) and membrane lipids. Using two-component systems (SM/25-OH, POPC/25-OH, DPPE/25-OH and DPPS/25-OH) analysis over a wide range of molar fractions (from 0.25 to 0.75) and pressures ( from 5 mN /m to 30 mN /m) was carried out. The chosen compounds differ in the type of polar group (PC vs PE vs PS), or interfacial structure (SM vs DPPC). The texture of selected monolayers was additionally recorded using Brewster angle microscopy. Study allowed to conclude that the structure of polar head group and interfacial region of the molecule play important role in oxysterol-phospholipid interactions.Comparing the results with those obtained for cholesterol, it has been noticed that the replacement of cholesterol by 25-OH has an effect on monolayer stability, as well as on mutual interaction in model biomemebrane.
Dostawca treści:: Repozytorium Uniwersytetu Jagiellońskiego

Inne

na półce

Skocz do pozycji: 3.

Tytuł:: Wielokryteriowa ocena techniki mikroskalowej termoforezy na podstawie wybranych układów modelowych
Multi-criteria evaluation of the microscale thermophoresis method on the basis of selected model systems
Autorzy:: Głowacz, Jacek
Opis:: Technika mikroskalowej termoforezy (MST) jest nową techniką badania oddziaływań międzycząsteczkowych. Opiera się na pomiarze dwóch efektów: TRIC zmiany intensywności fluorescencji zależnej od temperatury oraz termoforezy ruchu molekuł wzdłuż mikroskopowego gradientu temperatury utworzonego za pomocą lasera IR, które zależą od takich właściwości jak rozmiar, ładunek, kształt i/lub struktura otoczki hydratacyjnej. Parametry te ulegają zmianie w wyniku oddziaływań niekowalencyjnych typu target-ligand, dlatego technika ta może być użyta do badania siły tego oddziaływania. Przeszukano bazę Scopus przy użyciu hasła „MicroScale Thermophoresis” – na podstawie wyników dokonano przeglądu literatury, poprzez zaklasyfikowanie ich do subiektywnie określonych grup. W ramach pracy wykonywano pomiary wybranego układu modelowego jakim był aptamer znakowany barwnikiem Cy5 wiążący adenozyno monofosforan (AMP). Wyznaczono parametry walidacyjne metody – precyzję i dokładność, zbadano wpływ parametrów eksperymentalnych (temperatura i czas naświetlania próbki) oraz aparaturowych (moc wzbudzenia i lasera IR), wyznaczono parametry termodynamiczne dla reakcji tworzenia kompleksu oraz dokonano całościowej oceny stosowanej metody porównując ją do techniki referencyjnej – elektroforezy kapilarnej (CE). Wykorzystano model RGB do całościowej oceny metody analitycznej.
The technique of microscale thermophoresis (MST) is a new method for studying intermolecular interactions. It is based on the measurement of two effects: TRIC - Temperature-Related Intensity-Change and thermophoresis - the movement of the molecules along a microscopic temperature gradient created by the IR laser, which depends on properties such as size, charge, shape or structure of the hydration shell. These parameters change as a result of target-ligand non-covalent interactions, so this technique can be used to study the strength of this interaction. The Scopus database was searched using the entry "MicroScale Thermophoresis" - based on the results, the literature was reviewed by classifying them into subjectively defined groups. In this work, measurements of the selected model system - an aptamer labeled with Cy5 dye, binding adenosine monophosphate (AMP) were performed. Validation parameters of the method - precision and accuracy were determined, the influence of experimental parameters (temperature and sample heating time) and of apparatus parameters (Excitation Power and Power IR laser) were examined, thermodynamic parameters were determined for the complex formation reaction and the overall assessment of the applied method was made by comparing it to the reference technique - capillary electrophoresis (CE). The RGB model was used for the overall evaluation of the analytical method.
Dostawca treści:: Repozytorium Uniwersytetu Jagiellońskiego

Inne

na półce

Skocz do pozycji: 4.

Tytuł:: Methods of investigations of nergy of intermoleculr interctions of crystalline alpha-aminoacids - hydrogen bond systems.
Metody badania energii sieciowej wybranych krystalicznych Alfa-Aminokwasów - motywy wiązań wodorowych.
Autorzy:: Rodzoń, Przemysław
Opis:: L‑alfa‑aminoacids: Arg, Phe, Gly, Hyp, Asp, Glu, Leu and Val, forming particular aminoacids sequences in ECM proteins were chosen according their importance for the cultures of living cells such as osteoclasts. Seventeen structures of the L‑alpha‑aminoacids (some known in several polymorphic forms) were found in CSD'2010 and analysed from the viewpoint of the possible hydrogen bond systems following the graph set theory. The energy of intermolecular interactions in these structures were calculated using the structural data and OPIX program package developed by Gavezzotti. A number of similarities and differences of the hydrogen bond systems in the investigated structures were found at the first and second level of the graph theory and relationships between the hydrogen bond motifs and the calculated energy of the intermolecular interactions were discussed. It turns out that some motifs decide about the ease of crystal formation and this conclusion goes further than the hypothesis by Fabian et al. (Acta Cryst. B64 (2008) 504-514). It is possible that further studies using that kind of formalism can lead to better understanding of alfa‑aminoacid crystallization processes.
L‑alfa‑aminokasy: Arg, Phe, Gly,Hyp, Asp, Glu, Leu i Val, tworzące szczególne sekwencje obecne w białkach macierzy CM zostały wybrane ze względu na ich znaczeni w hodowlach komórkowych osteoklastów. Siedemnaście struktur L‑alfa‑aminokwasów (niektóre znane w kilku odmianach polimorficznych) zostało znalezionych w bazie CSD'2010 i przeanalizowanych pod kątem realizowanych systmów wiązań wodorowych, korzystając z teorii grafów. nergia oddziaływań międzycząsteczkowych tych struktur została bliczona przy użyciu danych strukturalnych i pakietu OPIX stworzonego przez Gavezzottiego.W systemach wiązań wodorowych badanych struktur odnaleziono wiele podobieńtw i różnic na I i II poziomie teorii grafów oraz korelacji pomiędzy motywami wiązań wodorowych i obliczoną energią. Okazuje się, ż niektóre motywy decysują o kintycznej łatwości formowania się struktur krystalicznych i ta konkluzja precyzuje hipotezę postawioną przez Fabiana et al. (Acta Cryst. B64 (2008) 504-514). Możliwe jest, że dalsze badania wykorzystujące tego typu podejście mogą doprowdzić do lepzego zrozumienia procesu krystalizacji alfa‑aminokwasów
Dostawca treści:: Repozytorium Uniwersytetu Jagiellońskiego

Inne

na półce

Skocz do pozycji: 5.

Tytuł:: Pb, Zn and Cd complexes with neutral ligands as cations in the synthesis of polymers based on [W(CN)6bpy]n-
Kompleksy Pb, Zn i Cd z ligandami neutralnymi jako kationy w syntezie polimerów na bazie [W(CN)6bpy]n-
Autorzy:: Milczarek, Patryk
Opis:: Niniejsza praca jest poświęcona tematyce polimerów koordynacyjnych, opartych na jonach [W(CN)6(bpy)]n-. Do syntezy zastosowano kompleksy Pb(II), Zn(II) i Cd(II) z ligandami neutralnymi typu Zasady Schiffa, powstałymi w reakcji kondensacji związków karbonylowych z związkami aminowymi (Etap I). Otrzymane związki z etapu I, łączono następnie z substratami zawierającymi jony [W(CN)6(bpy)]n- (Etap II). Otrzymano w sumie 15 związków z etapu I i 12 związków z etapu II. Dla każdego produktu wykonano analizę elementarną, oraz zarejestrowano widma absorpcyjne w zakresie podczerwieni (IR). Otrzymano również monokryształy i w wyniku pomiaru dyfrakcyjnego poznano 3 nowe struktury związków koordynacyjnych Pb(II) i Zn(II), które można przedstawić następującymi wzorami: [Pb(ZS1)(NCS)2] (1), [Pb(ZS2)(NO3)2] (2) i [Zn(ZS1)*(ZS1)]*MeOH (3) oraz dwie struktury, oparte na jonach [W(CN)6(bpy)]2-: [Cd(ZS2)(MeOH)][W(CN)6(bpy)] (4) oraz [Pb(ZS1)][W(CN)6(bpy)] (5). Związek (4) powstał w formie polimeru koordynacyjnego typu 1D, o strukturze zdeformowanej drabiny. W tej strukturze jon [W(CN)6(bpy)]2- utworzył mostki cyjanowe do trzech kationowych jednostek kadmowych. Struktura (5) przedstawia związek koordynacyjny typu związku jonowego. W pracy przedstawiono opisy uzyskanych struktur krystalicznych, uwzględniając w tym, długości utworzonych wiązań chemicznych, kąty pomiędzy wiązaniami oraz charakterystykę odziaływań międzycząsteczkowych obecnych w sieci krystalicznej.
This paper is devoted to coordination polymers based on [W(CN)6(bpy)]n- ions. Pb(II), Zn(II) and Cd(II) complexes with neutral ligands of the Schiff base type, formed in the condensation reaction of carbonyl compounds with amino compounds (Stage I), were used for the synthesis. The obtained compounds from step I were then combined with substrates containing [W(CN)6(bpy)]n- ions (Step II). A total of 15 Step I compounds and 12 Step II compounds were obtained. For each product, an elemental analysis was performed and absorption spectra in the infrared (IR) range were recorded. Single crystals were also obtained and, as a result of diffraction measurement, 3 new structures of coordination compounds Pb(II) and Zn(II) were identified, which can be represented by the following formulas: [Pb(ZS1)(NCS)2] (1), [Pb(ZS2)(NO3 )2] (2) and [Zn(ZS1)*(ZS1)]*MeOH (3) and two structures based on the ions [W(CN)6(bpy)]2-: [Cd(ZS2)(MeOH) ][W(CN)6(bpy)] (4) and [Pb(ZS1)][W(CN)6(bpy)] (5). Compound (4) was formed in the form of a 1D coordination polymer with a deformed structure ladders. In this structure, the [W(CN)6(bpy)]2- ion formed cyanide bridges to three cadmium cation units. Structure (5) represents an ionic type coordination compound. The paper presents descriptions of the obtained crystal structures, including the lengths of the formed chemical bonds, the angles between the bonds and the characteristics of the intermolecular interactions present in the crystal lattice.
Dostawca treści:: Repozytorium Uniwersytetu Jagiellońskiego

Inne

na półce

Skocz do pozycji: 6.

Tytuł:: Parametry struktury przestrzennej RNA. Implementacja modułu obliczającego oddziaływania wewnątrzcząsteczkowe (kanoniczne i i niekanoniczne) na podstawie odległości między atomami
"Parameters of spatial structure of RNA. Implementation of the torsion anglecalculation module for all nucleotides and identifying intramolecularinteractions (canonical and non-canonical) based on the distance betweenatoms"
Autorzy:: Szylak, Anna
Opis:: This work explains step-by-step aspects of a module that calculates torsion angles and interatomic interactions based on their distance within RNA structures. Both factors have an influence on the shape and stability of the RNA spatial structure. The module was developed in Biopython, so in addition not only has the program been discussed, but also the features of Biopython used in its programming.
Ta praca krok po kroku wyjaśnia aspekty związane z opracowanym w niej modułem, który oblicza kąty torsyjne i na podstawie odległości miedzy atomami przewiduje oddziaływania wewnatrzatomowe (kanoniczne i niekanoniczne) w strukturach RNA. Oba czynniki mają wpływ na kształt i stabilność w przestrzeni tej struktury. Ponad to, moduł został opracowany w Biopythonie i w niniejszej pracy zostały nie tylko zostało omówione działanie programu, ale i cechy Biopythona wykorzystane przy jego programowaniu.
Dostawca treści:: Repozytorium Uniwersytetu Jagiellońskiego

Inne

na półce

Skocz do pozycji: 7.

Tytuł:: Wykorzystanie metod krystalografii kwantowej w badaniach materiałów zawierających cząsteczki bioaktywne
Quantum Crystallography methods in the study of materials containing bioactive molecules
Autorzy:: Grabowski, Szymon
Opis:: Quantum crystallography methods based on the electron density studies allow a detailed characterization of interactions in a given crystal structure. Topological analysis provides a unique set of descriptors enabling the examination of multicomponent materials based on Active Pharmaceutical Ingredients. Those specific crystal phases are designed to create medicines with modified properties (e.g. solubility) or explore synergistically working systems (drug to drug cocrystals). In this research crystal structure of previously obtained tyraminium ʟ pyroglutamate (I) was studied together with two new crystal phases based on Active Pharmacutical Ingredients: tyraminium (R)-(-)-mandelate (II) and co-crystal of caffeic acid and cytosine (III). For (I) and (II) experimental electron density was obtained. The topological analysis allowed classification of intermolecular interactions in the solid state. For (I), (II) and (III) Hirshfeld surface analysis was also carried out to identify repeatable synthons both in obtained crystalline phases and structures containing pure substrates. Results show synthon formation flexibility in diverse hydrogen bond systems and possibility of selective conformational change of tyramine side chain (common coformer for (I) and (II)). These features increase chances of obtaining products in cocrystalization processes using various building blocks. Quantum crystallography methods confirmed an important role of direct interactions (hydrogen bonds) in molecular self-assembly. Competitiveness of target-coformer interactions was proven to be a crucial factor in obtaining multicomponent materials (salts or co-crystals).
Metody krystalografii kwantowej oparte o badania rozkładu gęstości elektronowej pozwalają szczegółowo opisywać oddziaływania w strukturze krystalicznej. Unikatowy zestaw deskryptorów otrzymanych z analizy topologicznej pozwala na badania materiałów wieloskładnikowych opartych na substancjach wykazujących aktywność farmakologiczną. Takie fazy krystaliczne projektuje się w celu uzyskania leków o zmodyfikowanych właściwościach (np. rozpuszczalność), a także układów działających synergicznie (drug to drug cocrystals). W niniejszej pracy zbadano strukturę soli kwasu ʟ piroglutaminowego i tyraminy (I) otrzymaną w pracy licencjackiej autora oraz otrzymano dwie nowe struktury krystaliczne oparte na związkach aktywnych farmakologicznie: sól kwasu (R)-(-)-migdałowego i tyraminy (II) oraz kokryształ kwasu kawowego i cytozyny (III). Dla (I) i (II) wyznaczono eksperymentalny rozkład gęstości elektronowej, którego analiza topologiczna pozwoliła na zrozumienie oddziaływań międzycząsteczkowych występujących w ciele stałym. Dla (I), (II) i (III) wykonano także analizę powierzchni Hirshfelda, aby zidentyfikować powtarzające się syntony zarówno w otrzymanych fazach krystalicznych jak i w strukturach zawierających pojedyncze bloki budulcowe. Otrzymane wyniki pokazały, że tyramina (wspólny koformer dla (I) i (II)) wykazuje giętkość w tworzeniu różnorodnych systemów wiązań wodorowych, a także możliwość selektywnej zmiany konformacji łańcucha bocznego. Takie cechy koformera zwiększają szansę na otrzymanie produktów w procesie współkrystalizacji z różnymi blokami budulcowymi. Dzięki zastosowanym metodom krystalografii kwantowej potwierdzono istotną rolę kierunkowych oddziaływań (wiązań wodorowych) w procesie samoorganizacji cząsteczek. Decydującym czynnikiem w tworzeniu materiałów wieloskładnikowych (soli bądź kokryształów) jest często konkurencyjność tworzących się oddziaływań target – koformer.
Dostawca treści:: Repozytorium Uniwersytetu Jagiellońskiego

Inne

na półce

Skocz do pozycji: 8.

Tytuł:: Modifications of the salt structure of the anion [W(CN)6(bpy)]2- on selected examples. Synthesis, physicochemical characteristics.
Modyfikacje struktury soli anionu [W(CN)6(bpy)]2- na wybranych przykładach. Synteza, charakterystyka fizykochemiczna.
Autorzy:: Czaplak, Natalia
Opis:: Przeprowadzono syntezę związków opartych na bazie soli (PPh4)2[W(CN)6(bpy)]·5H2O z obojętnymi cząsteczkami – koformerami organicznymi. Udało się otrzymać dziesięć nowych związków, które zbadano metodami; analizy elementarnej, spektroskopii w podczerwieni, dyfraktometrii proszkowej oraz rentgenowskiej analizie strukturalnej, otrzymane wyniki porównano z istniejącymi już związkami. Wykazano, że koformery wiązane są wiązaniem wodorowym do anionu z wykorzystaniem wodoru grupy fenolowej i/lub cząsteczek wody oraz azotu ligandów cyjanowych. Wykazano, że obecność koformerów zmienia parametry strukturalne, w tym zmienia wielkość komórki elementarnej, która generalnie rośnie w stosunku do soli pozbawionej koformerów.
The synthesis of compounds based on the salt (PPh4)2[W(CN)6(bpy)]·5H2O with neutral molecules - organic coformers was carried out. Ten new compounds were obtained and tested by methods; elemental analysis, infrared spectroscopy, powder diffractometry and X-ray structural analysis, the obtained results were compared with existing compounds. It was shown that the coformers are hydrogen bonded to the anion using hydrogen of the phenolic group and/or water molecules and nitrogen of cyano ligands. It was shown that the presence of coformers changes the structural parameters, including the size of the unit cell, which generally increases in relation to the salt without coformers.
Dostawca treści:: Repozytorium Uniwersytetu Jagiellońskiego

Inne

na półce

Skocz do pozycji: 9.

Tytuł:: Badanie struktury krystalicznej pochodnych piperazyny - potencjalnych ligandów receptora histaminowego H3
The crystal structure analysis of piperazine derivatives - putative ligands of the histamine H3 receptor
Autorzy:: Lachowszczak-Paczka, Patrycja
Opis:: Histamina pełni w organizmie istotne funkcje fizjologiczne dzięki pobudzaniu receptorów histaminowych. Jeden z nich – H3R, jest potencjalnym miejscem docelowym działania terapeutyków w leczeniu niektórych zaburzeń neuropsychiatrycznych oraz otyłości. Spośród znacznej liczby pochodnych arylopiperazyny, zaprojektowanych i otrzymanych na Wydziale Farmaceutycznym CM UJ jako ligandy receptora histaminowego H3, wybrano czternaście związków. Podzielono je na kilka grup pod względem podobieństwa strukturalnego i jednoczesnej znacznej różnicy w aktywności biologicznej. W wyniku prowadzonych krystalizacji udało się otrzymać monokryształy dobrej jakości dla czterech pochodnych: KSK3, KSK6, KSK13 i KSK29. Pozwoliło to na przeprowadzenie eksperymentu dyfrakcji promieni rentgenowskich i zbadanie ich struktury krystalicznej.Niniejsza praca, w głównej części zawiera opis otrzymanych struktur. W poszukiwaniu zależności struktura-aktywność, omówiono m.in. aspekty związane z konformacją łańcuchów alifatycznych oraz parametry geometryczne pierścieni piperazynowych i pirydynowych. Scharakteryzowano także zaobserwowane oddziaływania, takie jak wiązania wodorowe i oddziaływania typu CH–π, mające wpływ na stabilność struktury. Interpretując początkowe dane stwierdzono, że istotna pod względem aktywności wobec receptora H3 jest obecność w cząsteczce dwóch układów aromatycznych. Pierwszego będącego podstawnikiem piperazyny w regionie podstawowym i drugiego w miejscu regionu arbitralnego (zgodnie z literaturowym modelem farmakoforowym). Odległość pomiędzy centroidami pierścieni aromatycznych i wzajemne ułożenie ich płaszczyzn, mogą mieć istotny wpływ na powinowactwo do receptora. Niestety, obecność w strukturze krystalicznej jonów szczawianowych, znacznie zmieniających konformację łącznika alifatycznego, powoduje, że potwierdzenie tej tezy wymaga przeprowadzenia badań strukturalnych dla cząsteczek obojętnych lub soli ze znacznie mniejszym przeciwjonem (np. chlorowodorków). Analiza struktur krystalicznych pozwoliła również ustalić, że kluczowym aspektem aktywności biologicznej analizowanych pochodnych jest wytworzenie kationu o sumarycznym ładunku +2, powstającym na skutek protonacji dwóch atomów azotu, znajdujących się względem siebie w odległości około 7 Å. Na zwiększenie aktywności biologicznej wpływ może mieć także wzajemne ułożenie płaszczyzn P1 (uśredniona płaszczyzna dla pierścienia pirydyny) i P3 (płaszczyzna wyznaczona dla atomów N1, C3 i C5 pierścienia piperazyny) pod kątem z zakresu 20-30°. Podsumowując, cel pracy magisterskiej polegający na określeniu zależności pomiędzy strukturą i aktywnością został osiągnięty. Udało się uzyskać kryształy i określić ich strukturę dla czterech związków. Kontynuacja badań w obranym kierunku może pozwolić na potwierdzenie dokonanych obserwacji i rozszerzenie ich o inne aspekty, w celu zastosowania dokonanych obserwacji strukturalnych jako zasad w racjonalnym projektowaniu leków przeciwhistaminowych działających na receptor H3.
Histamine plays important physiological functions in the body by stimulating histamine receptors. One of them – H3R, is a potential target in the treatment of certain neuropsychiatric disorders and obesity.Fourteen arylpiperazine derivatives were selected from among a large number of compounds designed as H3R ligands, and obtained at the Faculty of Pharmacy of the Jagiellonian University, Collegium Medicum. They were divided into groups in terms of structural similarity, expressing at the same time a significant difference in biological activity. As a result of several crystallizations, good quality single crystals were obtained for four derivatives: KSK3, KSK6, KSK13 and KSK29. It allowed conducting X-ray diffraction experiments and studying the crystal structures.The main part of this work contains a description of the obtained structures. In the search for the structure-activity relationship, the following topics were discussed: aspects related to the aliphatic chains' conformation or parameters of piperazine and pyridine rings mutual geometry. The hydrogen bonding and CH–π interactions influencing structure stability were also characterized.Based on the initial structures of selected compounds, the presence of two aromatic systems in the molecule is important for the compound’s activity toward H3R. The first one is a substituent of the piperazine in the main region of the molecule and the second is in place of the arbitrary region (according to the pharmacophore model given in the literature). The distance between the centroids of the aromatic rings and their mutual spatial orientation can have an important effect on the ligands' affinity. However, the presence of oxalate ions in the structure significantly changes the conformation of the aliphatic linker. Thus, the confirmation of the above statement requires further structural studies performed for neutral molecules or salts with a much smaller counterion (e.g. hydrochlorides). The analysis of the crystal structures allowed establishing that the key aspect of the biological activity is a total charge of +2 of the molecule, resulting from the protonation of two nitrogen atoms, approximately 7 Å apart from each other. The increase in biological activity is also related to the mutual arrangement of two plains: P1 (the average plane for the pyridine ring) and P3 (the plane defined for the N1, C3 and C5 atoms of the piperazine ring). The optimal plain-to-plain angle is in the range of 20-30° for the active compounds.Concluding, the aim of the thesis related to the search for the structure-activity relationship has been achieved. It was possible to obtain crystals and determine the structure of four compounds. Continuation of research for an increased number of structural data may lead to confirmation of the observations already made and extend them to other aspects, to apply the defined structural rules in the rational design of antihistamines acting on the H3 receptor.
Dostawca treści:: Repozytorium Uniwersytetu Jagiellońskiego

Inne

na półce

Informacja

Wyszukujesz frazę "intermolecular interactions" wg kryterium: Temat