- Главная
- Разное
- Дизайн
- Бизнес и предпринимательство
- Аналитика
- Образование
- Развлечения
- Красота и здоровье
- Финансы
- Государство
- Путешествия
- Спорт
- Недвижимость
- Армия
- Графика
- Культурология
- Еда и кулинария
- Лингвистика
- Английский язык
- Астрономия
- Алгебра
- Биология
- География
- Детские презентации
- Информатика
- История
- Литература
- Маркетинг
- Математика
- Медицина
- Менеджмент
- Музыка
- МХК
- Немецкий язык
- ОБЖ
- Обществознание
- Окружающий мир
- Педагогика
- Русский язык
- Технология
- Физика
- Философия
- Химия
- Шаблоны, картинки для презентаций
- Экология
- Экономика
- Юриспруденция
Связь структуры и функций химических соединений. Задачи QSAR презентация
Содержание
- 1. Связь структуры и функций химических соединений. Задачи QSAR
- 2. Трудоемкость и длительность поиска лекарственных
- 3. Так возникали подходы не только к
- 4. Зарождение QSAR Подобные исследования привели к
- 5. Определение QSAR – это
- 6. Важная задача QSAR Заключается в
- 7. Методология QSAR сформировалась к середине 1960-х гг.
- 8. Открытия Т.Фрезер А. Крум - Браун
- 9. Открытия В 1869 г. А.Крум-Браун и Т.Фрезер, исследуя
- 10. Метилирование алкалоидов (на примере морфина)
- 11. Уравнение Крум-Брауна и Фрезера Физиологическая активность (Ф)
- 12. Открытия В 1869 г. Б.Ричардсон обнаружил, что в гомологических
- 13. Открытия С.Бинц в 1880-х гг. вывел заключение о
- 14. Открытия В 1893 г. Рише получил количественную зависимость
- 15. На основании полученных результатов Рише сделал заключение: чем более соединение растворимо, тем менее оно токсично.
- 16. Открытия Овертон получил линейные зависимости между
- 17. Открытия В начале 1940-х гг. Николай Васильевич Лазарев
- 18. Открытия Лазарев построил графические корреляции, используя двойную
- 19. Исследования С.Фри и Дж. Вильсона
- 20. Так, для серии гипотетических соединений активность
- 21. Серия гипотетических соединений, иллюстрирующая возможности теоретического расчета биологической активности
- 22. Корвин Ганч - основатель QSAR
- 23. В 1964 г. Корвин Ганч опубликовал в журнале
- 24. Идеи Корвина Ганча Он предложил скомбинировать
- 25. Идеи Корвина Ганча Он заключил, что
- 26. Идеи Корвина Ганча Зависимость активности от
- 27. Корреляционное уравнение для данного вида активности :
- 28. Основной характеристикой липофильности молекулы, используемой
- 29. Идеи Корвина Ганча Одна из идей
- 30. Значения для гидрофильных групп (например, для
- 31. В настоящее время подход Ганча получил
- 32. Корреляционные соотношения чрезвычайно важны для предсказания
- 33. Место QSAR в системе оценки мутагенности Методология QSAR может быть
- 34. Спасибо за внимание!
Трудоемкость и длительность поиска лекарственных средств в XX веке заставляла ученых задумываться над разработкой теоретических основ поиска лекарств, и главным образом – над проблемой ограничения количества синтезируемых соединений.
Слайд 2
Трудоемкость и длительность поиска лекарственных средств в XX веке заставляла
ученых задумываться над разработкой теоретических основ поиска лекарств, и главным образом – над проблемой ограничения количества синтезируемых соединений.
Слайд 3
Так возникали подходы не только к выявлению взаимосвязи биологических свойств веществ
с их структурой, но и к количественному описанию этой взаимосвязи.
Слайд 4Зарождение QSAR
Подобные исследования привели к рождению целого научного направления, называемого
в современной химии лекарств QSAR («Quantitative Structure – Activity Relationship», или «количественное соотношение структура–активность).
Слайд 5Определение
QSAR – это математический аппарат, позволяющий проводить корреляции, т.е.
статистическую взаимосвязь двух или более случайных величин между структурами химических соединений и их биологической активностью.
Слайд 6Важная задача QSAR
Заключается в идентификации и количественном выражении структурных
параметров или физико-химических свойств молекул с целью выявления факта влияния каждого из них на биологическую активность.
Слайд 7
Методология QSAR сформировалась к середине 1960-х гг. Ее основателем считается американский ученый Корвин
Ганч, хотя в ее создание существенный вклад внесли и такие ученые, как Ч.Овертон, Г.Мейер, Г.Фюнер, С.Фри, Дж.Вильсон, Т.Фуджита.
Слайд 9Открытия
В 1869 г. А.Крум-Браун и Т.Фрезер, исследуя токсическое действие различных алкалоидов и
продуктов их метилирования, показали, что введение метильной группы к атому азота, вызывает существенное уменьшение токсичности алкалоидов.
Слайд 11Уравнение Крум-Брауна и Фрезера
Физиологическая активность (Ф) должна быть функцией химической структуры
(С)
Первая общая формулировка количественной зависимости структура–активность:
Ф = f(С)
Слайд 12Открытия
В 1869 г. Б.Ричардсон обнаружил, что в гомологических рядах спиртов жирного ряда концентрации
веществ, вызывающих наркоз у животных, уменьшаются пропорционально увеличению количества атомов углерода в их молекулах.
Слайд 13Открытия
С.Бинц в 1880-х гг. вывел заключение о возрастании наркотического действия с увеличением
количества атомов хлора в ряду CH4, CH3Cl, CH2Cl2, CHCl3, CCl4. Было установлено также, что снотворное действие некоторых сульфосодержащих соединений возрастает с увеличением количества этильных групп в их молекулах.
Слайд 14Открытия
В 1893 г. Рише получил количественную зависимость токсичностей этилового спирта, диэтилового эфира,
«экстракта полыни» и других веществ от их растворимостей в воде.
Слайд 15
На основании полученных результатов Рише сделал заключение: чем более соединение растворимо, тем
менее оно токсично.
Слайд 16Открытия
Овертон получил линейные зависимости между активностью растительных и животных объектов
и липофильностью.
Явление наркоза связано с физическим изменениям, вызванным растворением органических веществ в липидных компонентах животных и растительных клеток.
Слайд 17Открытия
В начале 1940-х гг. Николай Васильевич Лазарев проанализировал значения токсичностей и коэффициентов
распределения в системе оливковое масло–вода для тысячи органических соединений.
Слайд 18Открытия
Лазарев построил графические корреляции, используя двойную логарифмическую шкалу, что позволило наблюдать
линейные зависимости логарифмов коэффициентов распределения от логарифмов концентраций веществ, вызывающих тот или иной токсический эффект.
Слайд 19Исследования С.Фри и Дж. Вильсона (1964)
Биологическая активность определяется как
сумма вкладов, вносимых каждым заместителем в каждом положении, и никакие физико-химические характеристики молекул при этом не привлекаются.
Слайд 20
Так, для серии гипотетических соединений активность (А) будет определяться уравнением:
где Ki – вклад
заместителя Ri, находящегося в положении i. При отсутствии заместителя в данном положении K = 0, при его наличии k = 1.
А = Ki
Слайд 21Серия гипотетических соединений, иллюстрирующая
возможности теоретического расчета
биологической активности
Слайд 23
В 1964 г. Корвин Ганч опубликовал в журнале Американского химического общества свою работу
«––– анализ. Метод корреляции биологической активности и химической структуры», 1964 год условно считается годом рождения современной методологии QSAR.
Слайд 24Идеи Корвина Ганча
Он предложил скомбинировать в одном уравнении сразу несколько
структурных параметров, характеризующих электронные, стерические и гидрофобные свойства молекулы.
Для нелинейных соотношений липофильность – активность Ганч предложил параболическую модель.
Для нелинейных соотношений липофильность – активность Ганч предложил параболическую модель.
Слайд 25Идеи Корвина Ганча
Он заключил, что для связывания с молекулами-мишенями лекарственные
соединения должны иметь возможность, с одной стороны, циркулировать в кровотоке (т.е. быть растворимыми в воде), а с другой стороны – проникать через мембраны клеток (т.е. растворяться в жирах).
Слайд 26Идеи Корвина Ганча
Зависимость активности от коэффициента распределения будет представлять собой
параболическую кривую, имеющую максимум. Подобные зависимости Ганч предложил описывать уравнениями, содержащими вторую степень.
Слайд 27Корреляционное уравнение для данного вида активности :
где с – любая экспериментальная величина,
характеризующая биологическую активность, Р – коэффициент распределения вещества между липидной и водной фазами параметры и Es отражают соответственно электронные и стерические влияния заместителей, ai – постоянные, полученные при обработке экспериментальных данных методом наименьших квадратов.
lg(1/c) = a0 + a1lgP – a2(lgP)2 + a3 + a4Es
Слайд 28
Основной характеристикой липофильности молекулы, используемой в корреляционных уравнениях, является логарифм
коэффициента распределения в системе октанол–вода.
Слайд 29Идеи Корвина Ганча
Одна из идей Ганча заключалась в том, что
эту величину можно представить как сумму введенных им величин , характеризующих вклад в липофильность отдельных атомов или фрагментов структуры.
Слайд 30
Значения для гидрофильных групп (например, для карбоксила) и положительные – для
гидрофобных групп (например, для метила).
Слайд 31
В настоящее время подход Ганча получил свое развитие и широко используется
для поиска корреляций между биологической активностью, липофильностью и другими молекулярными характеристиками.
Слайд 32
Корреляционные соотношения чрезвычайно важны для предсказания структурных модификаций химических соединений, способствующих
повышению их биологической активности. В этом заключается основная ценность методологии QSAR – необходимого инструмента для рационального синтеза лекарственных препаратов.
Слайд 33
Место QSAR в системе оценки мутагенности
Методология QSAR может быть с успехом использована для внеэкспериментального прогноза
активности новых соединений, если они относятся к тому или иному ряду химических соединений, для которых уже имеются уравнения QSAR.
QSAR является хорошим инструментом для внеэкспериментального прогноза.
