نوع مقاله : مقاله پژوهشی کامل
نویسندگان
1 استادیار گروه شیمی، دانشگاه پیام نور، تهران، ایران
2 گروه سرامیک، پژوهشگاه مواد و انرژی، تهران، ایران
چکیده
اوریدین یکی از نوکلئوتیدهای مهم زیستی است که در بیوسنتز RNA و متابولیسم فسفولیپیدها نقش دارد و به دلیل ارتباط بالقوه آن با عملکرد سیستم عصبی و بیماری آلزایمر مورد توجه قرار گرفته است. در این پژوهش، اوریدین و دو مشتق آن به‌منظور بررسی ویژگی‌های الکترونی و توزیع چگالی بار با استفاده از نظریه تابعی چگالی (DFT) در سطح B3LYP/6-31G* مورد مطالعه نظری قرار گرفتند. چگالی الکترونی در هشت جایگاه حساس مولکولی، شامل اتم‌های گیرنده پیوند هیدروژنی N1)، O4، O5 و (O6 و اتم‌های دهنده پیوند هیدروژنی O1)، O2، O3 و (N2، از طریق محاسبه و مقایسه گرادیان میدان الکتریکی (EFG) و ثابت‌های جفت‌شدگی چهارقطبی هسته‌ای (NQCC) ارزیابی شد. نتایج نشان داد که تغییرات چگالی الکترونی در بیشتر اتم‌های مورد بررسی نسبتاً ناچیز است. بااین‌حال، حضور گروه فسفات در ترکیب 3 موجب کاهش مقدار NQCC اتم O1 و در نتیجه افزایش چگالی الکترونی در این جایگاه شد. تحلیل اوربیتال طبیعی پیوندی (NBO) نیز این یافته را تأیید کرد و وجود برهم‌کنش‌های اضافی دهنده–گیرنده مرتبط با O1 و گروه فسفات را نشان داد که موجب افزایش دلوکالیزاسیون الکترونی و انتقال چگالی بار به این ناحیه می‌شوند. تطابق مناسب نتایج NQCC و NBO نشان داد که O1 حساس‌ترین و فعال‌ترین جایگاه الکترونی در مشتقات مورد مطالعه است. همچنین، تحلیل‌های HOMO–LUMO و داکینگ مولکولی، به‌طور همسو، ترکیب 3 را به‌عنوان امیدبخش‌ترین مشتق در میان ترکیبات مورد بررسی شناسایی کردند که دارای ویژگی‌های الکترونی مطلوب و قوی‌ترین میل اتصال پیش‌بینی‌شده به آنزیم استیل‌کولین‌استراز (AChE) بود. این یافته‌ها نشان می‌دهد که افزایش چگالی الکترونی در اتم O1 می‌تواند در طراحی مشتقات جدید اوریدین با ویژگی‌های زیستی مطلوب‌تر مورد توجه قرار گیرد و اطلاعات نظری ارزشمندی برای توسعه ترکیبات دارای فعالیت بالقوه ضد آلزایمر فراهم کند.
کلیدواژه‌ها
- اوریدین
- اوریدین مونوفسفات
- بیماری آلزایمر
- ثابت‌های جفت‌شدگی چهارقطبی هسته‌ای
- تحلیل اوربیتال طبیعی پیوندی (NBO)
موضوعات
)