Молекулярный потенциал липофильности. Термодинамика водородной связи

В последние годы для характеристики липофильности наряду с приведенными выше «классическими» дескрипторами широко используется такой дескриптор, как молекулярный потенциал липофильности (Molecular Lipophilicity Potential, MLP), количественно описывающий липофильность в трехмерном пространстве.

Водородная связь имеет определяющее значение в образовании многих молекулярных и ионных комплексов LADMER. Более того, для количественного описания вклада водородной связи в липофильность использованы значения факторов доноров (Cd) и акцепторов (Са) свободной энергии водородной связи.

В настоящее время на смену учета межмолекулярных взаимодействий на уровне индикаторной переменной началось развитие эмпирических шкал водородной связи на основе экспериментальных значений термодинамических параметров. Существуюет два подхода количественного описания, особенности соединений к образованию водородных связей: аддитивномультипликатный и мультипликатный.

Развитие и успешное применение приведенных выше эмпирических подходов возможно лишь при расширении базы экспериментальных данных по термодинамике водородной связи. Детальное описание обширной базы таких данных представлено в статье. Для расчета значений Са и Cd были отобраны 414 доноров водородной связи и 1298 акцепторов, для которых имелись экспериментальные термодинамические параметры взаимодействия с несколькими партнерами. Составленная матрица содержала 414 столбцов и 1298 строк. Это позволило провести строгий расчет значений Са и Cd.

липофильность соединений

Важно подчеркнуть, что интервалы значений факторов свободной энергии водородной связи для различных функциональных групп перекрываются. Это свидетельствует о том, что заместители при донорном или акцепторном атоме играют исключительно важную роль в формировании способности этих атомов к образованию водородной связи.

В заключение отметим, что детализация количественного описания межмолекулярных взаимодействий возможна при использовании разностей энтальпии (АН) и энтропии (AS), связанных с AG соотношением:
AG = ДН - TAS.

Значения AG, К, АН и AS для какого-либо процесса можно рассматривать в качестве дескрипторов межмолекулярных взаимодействий. Так, при моделировании взаимосвязи структура — активность в качестве дескриптора достаточно часто используются константы диссоциации кислот и оснований.

Значительная группа дескрипторов межмолекулярных взаимодействий, оцениваемая из экспериментальных данных по реакционной способности, состоит из различных констант, описывающих электронное влияние заместителей на реакционную способность химических соединений.

К настоящему времени предложено ряд автоматизированных систем, позволяющих быстро и надежно устанавливать значения рКа, сконструированных, но еще не синтезированных соединений. К таким программам относятся ACD и CPAR.

- Читать далее "Виртуальный скрининг фармакологического профиля. Виртуальный скрининг фармакофором"

Оглавление темы "Прогнозирование и скрининг новых лекарств":
1. Программы прогнозирования в фармакологии. Прогнозирование межмолекулярных взаимодействий
2. Молекулярный потенциал липофильности. Термодинамика водородной связи
3. Виртуальный скрининг фармакологического профиля. Виртуальный скрининг фармакофором
4. Виртуальный скрининг БАВ. Метод моделирования псевдорецептора
5. Комплексные методы оценки комплементарности. Модель Фри—Вилсона
6. Конформационная лабильность. Метод конформации CoMFA
7. Недостатки метода CoMFA. Допинг метод в фармации
8. Искусственные нейронные сети. Функции нейронных сетей
9. Генетический алгоритм обучения. Высокопродуктивный скрининг лекарств
10. Скрининговые технологии в фармации. Виды скрининговых технологий

Ждем ваших вопросов и рекомендаций: