Изучение поведения молекул диоксадэта в воде методом молекулярной динамики

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Методом молекулярной динамики моделируется поведение молекул диоксодэта в воде. Данное вещество обладает противораковыми свойствами и используется в клинической практике. Однако его свойства до сих пор не изучены на молекулярном уровне. В данной работе представлена первая попытка такого исследования. Проведена параметризация молекулы диоксодэта с применением различных доступных сервисов: ATB, SwissParam, а также AmberTools в стандартном виде и с использованием дополнительных квантовохимических расчетов. Проведено сравнение полученных моделей между собой. Рассчитано количество водородных связей молекулы с водой, проведен анализ гидратной воды. Показано, что молекулы диоксодэта в воде склонны к ассоциации. Все полученные модели демонстрируют сходные свойства, но количественные характеристики заметно различаются. Для выбора лучшей модели необходимы дальнейшие исследования. Файлы с топологией молекулы доступны для использования.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Е. А. Якуш

Институт химической кинетики и горения им В.В. Воеводского Сибирского отделения Российской академии наук; Новосибирский государственный университет

Email: nikmed@kinetics.nsc.ru
Россия, Новосибирск; Новосибирск

А. В. Ким

Институт химической кинетики и горения им В.В. Воеводского Сибирского отделения Российской академии наук; Новосибирский государственный университет

Email: nikmed@kinetics.nsc.ru
Россия, Новосибирск; Новосибирск

Н. Н. Медведев

Институт химической кинетики и горения им В.В. Воеводского Сибирского отделения Российской академии наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: nikmed@kinetics.nsc.ru
Россия, Новосибирск

Список литературы

  1. Bespalov V.G., Kireeva G.S., Belyaeva O.A. et al. // J. Chemotherapy. 2016. V. 28. № 3. P. 203; https://doi.org/10.1179/1973947815Y.0000000040
  2. Gershanovich M.L., Filov V.A., Kotova D.G. et al. // Vopr. Onkol. 1998. V. 44. №. 2. P. 216;
  3. Zhikhoreva A.A., Belashov A.V., Bespalov V.G. et al. // Biomed. Opt. Express. 2018. V. 9. №. 11. P. 5817; https://doi.org/10.1364/BOE.9.005817
  4. Fábián B., Sega M., Voloshin V.P., Medvedev N.N., Jedlovszky P. // J. Phys. Chem. B. 2017. V. 121. №. 13. P. 2814; https://doi.org/10.1021/acs.jpcb.7b00990
  5. Hummer G. // New J. Phys. 2005. V. 7. №. 1. P. 34; https://doi.org/10.1088/1367-2630/7/1/034
  6. Torrie G.M., Valleau J.P. // J. Comput. Phys. 1977. V. 23. №. 2. P. 187; https://doi.org/10.1016/0021-9991(77)90121-8
  7. Kim A.V., Shelepova E.A., Selyutina O.Y. et al. // Mol. Pharm. 2019. V. 16. №. 7. P. 3188; https://doi.org/10.1021/acs.molpharmaceut.9b00390
  8. Kim A.V., Shelepova E.A., Evseenko V.I. et al. // J. Mol. Liq. 2021. V. 344. P. 117759; https://doi.org/10.1016/j.molliq.2021.117759
  9. Зеликман В.А., Ким А.В., Медведев Н.Н. // Журн. структ. хим. 2016, Т. 57, №5, С. 978; https://doi.org/10.15372/JSC20160513
  10. Зеликман М.В., Ким А.В., Медведев Н.Н., Селютина О.В., Поляков Н.Э. // ЖСХ. 2015. Т. 56. № 1. С. 73; http://doi.org/10.1134/S0022476615010102
  11. PubChem https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/Dioxadet
  12. Malde A.K., Zuo L., Breeze M. et al. // J. Chem. Theory Comput. 2011. V. 7. № 12, P. 4026; https://doi.org/10.1021/ct200196m
  13. Zoete V., Cuendet M.A., Grosdidier A., Michielin O. // J. Comput. Chem. 2011. V. 32. № 11. P. 2359; https://doi.org/10.1002/jcc.21816
  14. Case D.A., Cheatham III T.E., Darden T. et al. // Ibid. 2005. V. 26. №. 16. P. 1668; https://doi.org/10.1002/jcc.20290
  15. Berendsen H.J.C., Postma J.P., van Gunsteren W.F., Hermans J. // Dordrecht: Springer, 1981. P. 331; https://doi.org/10.1007/978-94-015-7658-1_21
  16. Abraham M.J., Murtola T., Schulz R. et al. // SoftwareX. 2015. V. 1. P. 19; https://doi.org/10.1016/j.softx.2015.06.001
  17. Bussi G., Donadio D., Parrinello M. // J. Chem. Phys. 2007. V. 126. № 1. P. 014101; https://doi.org/10.1063/1.2408420
  18. Nosé S. // J. Chem. Phys. 1984. V. 81. №. 1. P. 511; https://doi.org/10.1063/1.447334
  19. Волошин В.П., Медведев Н.Н. // ЖСХ. 2021. Т. 62. № 5. С. 745; https://doi.org/10.26902/JSC_id72868
  20. Shelepova E.A., Ludwig R., Paschek D., Medvedev N.N. // J. Mol. Liq. 2021. V. 329. P. 115589; https://doi.org/10.1016/j.molliq.2021.115589

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Структура молекулы диоксадэта. Цифрами отмечены атомы, на которых концентрируются наибольшие частичные заряды.

Скачать (50KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Функция радиального распределения (ФРР) молекул воды относительно поверхностей ближайших атомов триазинового кольца DXT; ФРР всех моделей стремятся к единице на больших расстояниях, как для модели AmberHF. Кривые для AmberB3LYP, ATB и SwissParam смещены вниз для удобства их рассмотрения.

Скачать (107KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Зависимости расстояния между центрами масс двух молекул DXT от времени для разных моделей: а — ATB, б — Amber B3LYP, в — Amber HF, г —SwissParam.

Скачать (191KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Скриншоты, демонстрирующие агрегаты из четырех молекул DXT в воде (молекулы воды не показаны), возникающие в модели ATB.

Скачать (133KB)
Метаданные

Примечание

Х Международная конференция им. В.В. Воеводского “Физика и химия элементарных химических про­цессов” (сентябрь 2022, Новосибирск, Россия).


© Российская академия наук, 2024