Вышедшие номера
Квантово-химическое исследование спектра поглощения нейтральной и заряженной форм натриевой соли бензилпенициллина
Государственное задание Минобрнауки России, FSWM-2020-0033
Базыль О.К. 1, Бочарникова Е.Н. 1, Чайковская О.Н. 1,2, Майер Г.В. 1
1Национальный исследовательский Томский государственный университет, Томск, Россия
2Институт электрофизики Уральского отделения РАН, Екатеринбург, Россия
Email: olga.k.bazyl@gmail.com, bocharnikova.2010@mail.ru, tchon@phys.tsu.ru, mayer_gv@mail.tsu.ru
Поступила в редакцию: 15 февраля 2024 г.
В окончательной редакции: 11 июня 2024 г.
Принята к печати: 16 июня 2024 г.
Выставление онлайн: 30 сентября 2024 г.

Методами спектроскопии и квантовой химии исследована природа спектров поглощения и распределения заряда бензилпенициллинов. Оптимизирована предполагаемая пространственная структура комплекса аниона натриевой соли бензилпенициллина с водой состава 1:3. Установлено, что поглощение в длинноволновой и средней областях спектра связано с пенам-фрагментом исследуемой молекулы. Интенсивность коротковолновой части спектра преимущественно сформирована электронными переходами бензольной части молекулы. Рассчитано и проанализировано распределение эффективных зарядов на фрагментах бензилпенициллина, его аниона и их комплексов с водой с целью определения протоноакцепторных свойств фрагментов молекулы и изменения их при переходе от нейтральной молекулы бензилпенициллина к его аниону, а также при комплексообразовании. В нейтральной молекуле бензилпенициллина донорные свойства пенам-фрагмента значительно превосходят свойства бензильного фрагмента, а боковая цепь обладает более высокой акцепторной способностью, чем карбоксильная группа. Образование водородных связей в молекуле бензилпенициллина заметно снижает как донорные свойства пенам-фрагмента, так и акцепторные свойства боковой цепи. Изменения на бензильном и карбоксильном фрагментах менее существенны. Исследование донорно-акцепторных свойств фрагментов анионной формы бензилпенициллина показало, что главное отличие заряженной формы состоит в существенном изменении протонодонорных свойств фрагментов молекулы. Пенам-группа становится практически нейтральной, а главным протоноакцепторным центром анионной формы становится группа СОО. Ключевые слова: натриевая соль бензилпенициллина (benzylpenicillin sulfoxide), спектр поглощения, эффективные заряды, протоноакцепторные свойства, комплексы с Н-связью.
  1. В.Г. Алексеев. Биоэнергетическая химия пенициллинов и цефалоспоринов (Тверской государственный университет, Тверь, 2009)
  2. Э. Гейл, Э. Кандлифф, П. Рейндольс, М. Ричмонд, М. Уоринг. Молекулярные основы действия антибиотиков (Мир, М., 1975)
  3. Л.С. Страчунский, С.Н. Козлов. Современная антимикробная химиотерапия (Боргес, М., 2002)
  4. В.Г. Алексеев. Химико-фармацевтический журнал, 44 (1), 16 (2010)
  5. V. Gil-Ocana, I.M. Jimenez, C. Mayorga, I. Dona, J.A. Cespedes, M.I. Montanez, Y. Vida, M.J. Torres, E. Perez-Inestrosa. Frontiers in Immunology, 12, 750109-1 (2021). DOI: 10.3389/fimmu.2021.750109
  6. S. You, Y. Xie, Q. Yu, H. Chen, Y. Qin, J. Cao, T. Lan. Biochemical Engineering J., 180, 108335 (2022). DOI: 10.1016/j.bej.2022.108335
  7. О.А. Петров, А.А. Максимова, А.Е. Рассолова, Г.А. Гамов, В.У. Майзлиш. Журнал физической химии, 93 (9), 1290 (2023). DOI: 10.31857/S0044453723090157
  8. N.C. Cohen. J. Medic. Chemistry, 26 (2), 259 (1989). DOI: 10.1021/jm 00356a 027
  9. J.-M. Frere, J.A. Kelly, D. Klein, J.M. Ghuysen, P. Claes, H. Vanderhaeghe. Biochem. J., 203 (1), 223 (1982). DOI: 10.1042/bj2030223
  10. J. Frau, M. Coll, J. Donoso, F. Munoz, F. Garcia Blanco. J. Molec. Struct. (Theochem), 231, 109 (1991). DOI: 10.1016/0166-1280(91)85144-V
  11. C.M. Dobson, L.O. Ford, S.E. Sumners, J.P. Williams. J. Chem. Soc., 2, 1145 (1975)
  12. S. Wolfe, M. Khalil, D.F. Weaver. Can. J. Chem., 66, 2715 (1988)
  13. S. Wolfe, K. Yang, M. Khalil. Ca. J. Chem., 66, 2733 (1988)
  14. В.Я. Артюхов, А.И. Галеева. Изв. вузов. Физика., 29 (11), 96 (1986)
  15. V.Ya. Artuykhov. J. Struct. Chem., 19, 364 (1978). DOI: 10.1007/BF 0075 3260
  16. E. Scroco, J. Tomasi. Adv. Quantum. Chem., 11, 115 (1978)
  17. В.А. Блатов. Полуэмпирические расчетные методы квантовой химии [учебное пособие] (Универс-групп, Самара, 2005)
  18. M.J. Dewar, R.C. Dougherty. The PMO Theory of Organic Chemistry (Springer, US, 2012)
  19. D.D. Dexter, J.M. Veen. J. Chem. Soc. Perkin I., 3, 185 (1978). DOI: 10.1039/P19780000185
  20. V.S.R. Rao, T.K. Vasudevan. Critical Reviews in Biochemistry, 14 (3), 173 (1983). DOI: 10.3109/10409238309102793
  21. Б.П. Никольский, В.А. Рабинович. Справочник химика. Том 1. Общие сведения; Строение вещества; Свойства важнейших веществ; Лабораторная техника (Химия, М.-Л., 1966)
  22. А.К. Жерносек. Фармацевтическая химия: практическое руководство: [учебно-методическое пособие]. Ч. 1 (УО "Витебский государственный медицинский университет", Витебск, Министерство здравоохранения Республики Беларусь, 2010)
  23. Э. Штерн, К. Тиммонс. Электронная абсорбционная спектроскопия в органической химии (Мир, М., 1974)

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.