مطالعه‌های نظری انتخاب‌گری انانتیومری آلفا و گاما سیکلودکسترین نسبت به انانتیومرهای باکلوفن

نوع مقاله : علمی-پژوهشی

نویسندگان

بخش شیمی، دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان، ایران

چکیده

هدف از این پژوهش، مطالعه نظری انتخاب‌گری انانتیومری آلفا سیکلودکسترین و گاما سیکلودکسترین بر روی انانتیومرهای باکلوفن است. در این رابطه برهمکنش میزبان ـ میهمان آلفا و گاما سیکلودکسترین با انانتیومرهای باکلوفن با استفاده از روشDFT (B3LYP/6-31G(d))  در حلال آب شبیه‌سازی شد. اوربیتال پیوند طبیعی برای تعیین جهت و میزان برهمکنش انتقال بار محاسبه شد. افزون بر این نظریه کوانتومی‏اتم‌ها در مولکول‌ها (QTAIM) برای نشان دادن قدرت نسبی پیوندهای بین مولکولی به کار گرفته شد. مطالعه ها نشان داد که انرژی برهمکنش R-باکلوفن با سیکلودکسترین آلفا و گاما از S-باکلوفن منفی­تر است. انرژی‌های برهمکنش آلفا و گاما سیکلودکسترین با انانتیومرهای باکلوفن توسط اوربیتال‏ های پیوند طبیعی نشان می‌دهد که مهم ­ترین انتقال بار، از جفت الکترون اربیتال غیرپیوندی اکسیژن سیکلودکسترین‏ها به اربیتال O-H ضد پیوندی باکلوفن انجام  می‏ شود. نتیجه ­های نظریه QTAIM نشان می ‏دهد که برهمکنش سیکلودکسترین‏ ها با باکلوفن از نوع غیرکووالانسی با اثرهای الکترواستاتیک است. به طور کلی داده‏ های نظری با نتیجه­ های تجربی مطابقت بسیار خوبی دارد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

مراجع

[1] Kalsi P. S., “Stereochemistry Conformation and Mechanism”, New Age International, (2008).‏
[2] Lin G. Q., You Q. D., Cheng J.F., “Chiral Drugs: Chemistry and Biological Action”, John Wiley & Sons, Inc., (2011).
[3] Conathy J., Owens M. J., Stereochemistry in Drug Action, Prim. Care Companion J. Clin. Psychiatry, 5(2): 70-73 (2003).
[4] Gellman A.J., Erns, K.H., Chiral Autocatalysis and Mirror Symmetry Breaking, Catal. letters, 148: 1610-1621 (2018).
[5] Xu C., Sun X., Niu L., Yang W., Tu W., Lu L., Song S., Liu W., Enantioselective Thyroid Disruption in Zebrafish Embryo-Larvae via Exposure to Environmental Concentrations of the Chloroacetamide Herbicide Acetochlor, Science of the Total Environment, 653: 1140-1148 (2019).
[6] MohammadiZiarani G., Chenevert R., Badiei A.R., Chemoenzymatic Enantioselective Formal synthesis of (-)-Gephyrotoxin-223, Iran. J. Chem. Chem. Eng. (IJCCE), 25(1): 31-38 (2006).
[7] Jiao F., Chen X., Jiang X., Enantioselective Extraction of Ofloxacin Enantiomers Using Ester Alcohol L-tartrate as Chiral Selector, Iran. J. Chem. Chem. Eng. (IJCCE), 28(1): 7-11 (2009).
[8] رضوی، راضیه؛ زاهدی فر، محبوبه؛ احمدی، سید علی، بررسی نظری شیمی‏فضایی افزایش‏هالوژن‏ها به آلکن‏ها، نشریه شیمی ‏و مهندسی شیمی‏ایران، آنلاین (1397).
[9] Sharifi T., Ghayeb Y., Mohammadi T., "Understanding the Enantioselectivity of Fenamiphos as Endocrine Disrupter", 18th Iranian Physical Chemistry Conferences, Kish Island, March 5-8, 462-463 (2016).
[10] Wu S., Wang Q., Wang Y. F., Karmaker P. G., Chen F. X., A Highly Diastereoselective and Enantioselective Phase-Transfer Catalyzed Epoxidation of β-Trifluoromethyl-β,β-disubstituted Enones with H2O2, Iran. J. Chem. Chem. Eng. (IJCCE), 34(4): 13-38 (2015).
[11] Staden R.I.S., Ratko A.A., Enantioselective Potentiometric Membrane Electrodes Based on Cyclodextrins: Application for the Determination of R-Baclofen in Its Pharmaceutical Formulation, Talanta, 69(5): 1049-1053 (2006).
[12] Saenger  W., Cyclodextrin Inclusion Compounds in Research and Industry, Angew. Chem.  Int. Ed. Engl.,19: 344-362 (1980).
[13] Armstrong D.W., Ward T.J., Armstrong R.D., Beesley T.E., Separation of Drug Stereoisomers by the Formation of Beta-Cyclodextrin Inclusion Complexes, Science, 232(4754): 1132-1135 (1986).‏
[14] Fakhari Zavareh A., Asadi S., Mohammadi H., “Electromembrane Extraction Combined with Cyclodextrin-Modified Capillary Electrophoresis for the Quantification of Tetrabenazine Enantiomers in Biological Samples”, In 22nd Iranian Seminar of Analytical Chemistry, 44 (2016).
[15] Desiderio C., Rossetti D.V., Perri F., Giardina B., Messana I., Castagnola M., Enantiomeric Separation of Baclofen by Capillary Electrophoresis Tandem Mass Spectrometry with Sulfobutylether-β-Cyclodextrin as Chiral Selector in Partial Filling Mode, J. Chromatogr. B, 875(1): 280-287 (2008).‏
[16] Suliman F.O., Elbashir A.A, Enantiodifferentiation of Chiral Baclofen by β-Cyclodextrin Using Capillary Electrophoresis: A Molecular Modeling Approach, J. Molecular Structure, 1019: 43-49(2012).
[17] Ali I, Aboul-Enein H.Y, Optimization of the Chiral Resolution of Baclofen by Capillary Electrophoresis Using b-Cyclodextrin as the Chiral Selector, Electrophoresis, 24: 2064–2069 (2003).
[18] Ghatee M., Sedghamiz T., Chiral Recognition of Propranolol Enantiomers by ß-Cyclodextrin Quantum Chemical Calculation and Molecular Dynamics Simulation Studies, Chemical Physics, 445: 5-13 (2014).
[19] Stiufiuc R., Lacovita C., Stiufiuc G., Bodoki E., Chis V, Surface Mediated Chiral Interactions Between Cyclodextrins and Propranolol Enantiomers: A SERS and DFT Study, Physical Chemistry Chemical Physics, 17(2): 1281-1289 (2015).
[20] Shi J. H., Ding Z. J., Hu Y., Theoretical Study on Chiral Recognition Mechanism of Methyl Mandelate Enantiomers on Permethylated β-Cyclodextrin, J.Molecular Modeling, 18(2): 803-813 (2012).‏
[21] Black, D. R., Parker, C. G., Zimmerman, S. S., Lee, M. L., Enantioselective Binding of α‐Pinene and of Some Cyclohexanetriol Derivatives by Cyclodextrin Hosts: A Molecular Modeling Study, J. Computational Chemistry, 17(8): 931-939 (1996).‏
[22] Frisch A., Hratchian H., Dennington R., Keith T., Millam J., Nielsen B, Gauss View Version 5.0.8, Gaussian, Inc, Wallingford, CT, USA, (2009).
[23] Frisch M., Trucks G., Schlegel H., Scuseria G., Robb M., Cheeseman, J. Gaussian 09, G09W. Gaussian Inc, Wallingford, USA, (2009).
[24] Keith T., AIMAll, Version 12.11. 09; TK Gristmill Software: Overland Park, KS, Tkgristmill. com, (2012).

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار