با همکاری مشترک انجمن علوم و فناوری‌های شیمیایی ایران

نوع مقاله : مقاله پژوهشی کامل

نویسندگان

1 بخش شیمی ، دانشگاه پیام نور، صندوق پستی4697-1935،تهران، ایران

2 بخش شیمی ، دانشگاه ولیعصر، صندوق پستی 518، رفسنجان، ایران

چکیده

مشتقات N سالیسیلول تریپتامین به­عنوان عامل های ضد­حساسیت عصبی دارای پتانسیل درمانی بیماری های الزایمر و پارکینسون می­باشند. روشهای محاسباتی روابط کمی خواص- ساختار(QSPR) و شبیه­سازی دینامیک مولکولی برای طراحی چهار ترکیب جدید مشتقات N سالیسیلول تریپتامین بصورت موفقیت­آمیز استفاده گردید. مدل QSPR پنج متغیره برای پیش­بینی خواص و فعالیت ضد التهاب عصب مشتقات N سالیسیلول تریپتامین ارائه گردید. توصیف­گرهای کوانتومی مانند، انرژی هارتری فاک، انرژی یونش، ممان دوقطبی و انرژی گرمایی با استفاده از روش نظریه تابعیت چگالی در سطح B3LYP/6-311G محاسبه گردید. اعتبارسنجی متقابل رگرسیون خطی چند متغیره MLR برای طراحی مدل QSPR استفاده گردید. مدل دارای بالاترین ضریب همبستگی R2 برابر 900/0برای سری آموزش و 817/0 برای سری تست می­باشد. نتایج آماری سازگاری داخلی و خارجی بالایی را بوسیله روش­های اعتبار سنجی نشان می­دهد. سه مورد از ترکیبات طراحی شده، خواص دارویی خوبی را با مدل QSPR ارائه می­دهند و می­تواند راهنمای مناسبی برای کشف و طراحی ترکیبات جدید با خاصیت ضد التهابی عصبی را فراهم می­نماید. همچنین جذب ترکیبات طراحی شده بر روی نانولوله کربنی (0و8) عامل­دار با استفاده از شبیه­سازی دینامیک مولکولی ومیدان نیرو COMPASS انجام گردید. نتایج جذب مشتقات طراحی شده بر نانولوله کربنی (0و8) عامل­دار نشان داد که برهمکنش­ها می­توانند شامل برهمکنش­های جزئی π–π و پیوندهای هیدروژنی باشند. مطالعه برهمکنش این ترکیبات با نانولوله کربنی (0و8) عامل­دار جهت یافتن حامل­های دارویی پایه نانولوله کربنی برای این مشتقات، می­تواند مناسب باشد.

کلیدواژه‌ها

[1]                 W.W. Chen, X. Zhang and W.J. Huang, Role of neuroinflammation in neurodegenerative diseases, Mol. Med. Rep. 13 (2016) 3391-3396.
[2]                 B. Thrash-Williams, S.S. Karuppagounder, D. Bhattacharya, M. Ahuja, V.  Suppiramaniam and M. Dhanasekaran, Methamphetamine-induced dopaminergic toxicity prevented owing to the neuroprotective effects of salicylic acid, Life Sci. 154 (2016) 24-29.
[3]                  E.D. AlFadly, P.A. Elzahhar, A. Tramarin, S. Elkazaz, H. Shaltout, M.M.  Abu-Serie, J. Janockova, O. Soukup, D.A. Ghareeb, A.F. El-Yazbi, R.W. Rafeh,  N.-M.Z. Bakkar, F. Kobeissy, I. Iriepa, I. Moraleda, M.N.S. Saudi, M. Bartolini and A.S.F. Belal, Tackling neuroinflammation and cholinergic deficit in Alzheimer's disease: Multi-target inhibitors of cholinesterases, cyclooxygenase-2 and 15-lipoxygenase, Eur. J. Med. Chem. 167 (2019) 161-186.
[4]                 L.J. Quintans-Junior, D.A. Silva, J.S. Siqueira, A.A.S. Araujo, R.S.S. Barreto, L.R. Bonjardim, J.M. DeSantana, W. De Lucca Junior, M.F.V. Souza, S.J.C. Gutierrez, J.M. Barbosa-Filho, V.J. Santana-Filho, D.A.M. Araujo and R.N. Almeida,  Bioassay-guided evaluation of antinociceptive effect of N-salicyloyltryptamine: a behavioral and electrophysiological approach, J. Biomed. Biotechnol. 5 (2010) 1-6.
[5]                 X. Fan, J. Li, X. Deng, Y. Lu, Y. Feng, S. Ma, H. Wen, Q. Zhao, W. Tan,  T. Shi and Z. Wang, Design, synthesis and bioactivity study of N-salicyloyl tryptamine derivatives as multifunctional agents for the treatment of neuroinflammation, Eur.  J. Med. Chem. 193 (2020) 112217-112225.
[6]                 D.  Baichuan, H.  Long, T. Tang, X. Ni, J.  Chen, G.  Yang, F.  Zhang, et al., Quantitative Structure-Activity Relationship Study of Antioxidant Tripeptides Based on Model Population Analysis, Inter. J. Mol. Sci. 20 (2019): 995-1009.
[7]                 C. Samir, M. Ghamali, M. Larif, R. Hmamouchi, M. Bouachrine and T.R. Lakhlifi, Quantitative Structure–Activity Relationship Studies of Anticancer Activity for Isatin (1H-Indole-2, 3-Dione) Derivatives Based on Density Functional Theory, Inter.  J. QSAR 2 (2017) 90– 115.
[8]                 Y. Wong Kai, G. Andrew, L.M. Mercader, B.H. Saavedra, P. Gustavo and P.R. Romanelli, QSAR Analysis of tacrine-related acetylcholinesterase inhibitors, J. Biomed. Sci. 21 (2014) 84-94.
[9]                 V. Suryanarayanan, S. Kumar Singh, S. Kumar Tripathi, C. Selvaraj, K. Konda Reddy and A. Karthiga , A three-dimensional chemical phase pharmacophore mapping, QSAR modelling and electronic feature analysis of benzofuran salicylic acid derivatives as LYP inhibitors, SAR QSAR Environ.  Res. 23 (2013) 1024-1040.
[10]             X. Li, N. Li, Z. Sui, K.  Bi, Z. Li, An investigation on the Quantitative Structure-Activity Relationships of the Anti-Inflammatory Activity of Diterpenoid Alkaloids, Molecules 22 (2017) 363-377.
[11]             Robert G. Parr and Yang Weitao.  Density-functional Theory of Atoms and Molecules, Oxford University Press (1994).
[12]             M.J. Frisch, et al., Gaussian 09, Revision D.01, Gaussian, Inc., Wallingford, CT,  2009.
[13]             V. Ravichandran Rajak, H. Jain, A. Sivadasan, S. Varghese, C.P. R Kishore-Agrawal,  Validation of QSAR models – strategies and importance, Int. J. Drug Des. Disc. 2  (2011) 511–519.
[14]             Accelrys Inc. MS modeling. San Diego, CA: Accelrys Inc. 2003.
[15]             K.A. Lippa, L.C. Sander, R.D. Mountain, Molecular dynamics simulations of alkylsilane stationary-phase order and disorder. 2. Effects of temperature and chain length, Anal. Chem. 24 (2005) 7852-7861.
[16]             H. Sun,   COMPASS: An ab Initio Force-Field Optimized for Condensed-Phase Applications Overview with Details on Alkane and Benzene Compounds, J. Phys. Chem. B 102 (1998) 7338-7364.
[17]             H.C. Andersen, Molecular dynamics simulations at constant pressure and/or temperature, J. Chem. Phys. (1980) 72, 2384-2389.
[18]             Y.J. Zhang, J. Na D., H. Zhong, C.P. Sun, J.G. Han, Molecular dynamics exploration of the binding mechanism and properties of single-walled carbon nanotube to WT and mutant VP35 FBP region of Ebola virus, J. Biol. Phys. (2017) 43, 149–165.