抗癌药紫杉醇及其衍生物多西他赛药理及毒理性质的密度泛函研究

采用密度泛函理论B3LYP方法在STO-3G基组上对抗癌药紫杉醇和多西紫杉醇分子进行优化并进行理论计算,对它们的分子构型、偶极距、红外光谱(IR)、紫外光谱(UV-Vis)、NBO电荷分布进行了分析。结果表明,紫杉醇和多西紫杉醇发挥其药理和毒理作用的最大可能部位在酰胺基的N原子上。     

以CH_2和LiH为例验证分子的洪特多重度规则

以CH2和Li H分子为例,采用DFT/3-21+G*方法和基组,在垂直和绝热跃迁约束条件下,优化了它们的分子构型;计算了电子组态相同,而自旋态不同的分子(低自旋和高自旋态)物种的最低单点能量。结果发现,无论在垂直还是绝热变化过程,也不论化学键距变化的多少,总会存在分子的洪特多重度关系:高自旋态轨道能总会比其低自旋态的轨道能量更低,也更为稳定。     

生物工程酶制剂格列卫的光谱和药理活性的密度泛函研究

采用密度泛函理论的B3LYP方法在6-311+G(d,p)基组上,对新型生物工程酶制剂格列卫(GLIVEC)的理化性质进行了理论计算与模拟,得到其分子构型、红外光谱、拉曼光谱、紫外可见光谱、核磁共振图谱等信息,并对分子的IR谱和1HNMR谱进行了指认。模拟结果表明,N16,N6所在胺基和C1所在胍基,很可能是格列卫(GLIVEC,甲磺酸伊马替尼)发挥其药理和毒理活性之所在作用位点。     

新型降糖药利格列汀药理及光谱活性的密度泛函研究

用密度泛函理论方法(DFT),模拟计算了利格列汀分子的分子-电子吸收光谱,并对其进行了指认。结果表明,利格列汀分子发挥药理活性的亲电和亲核反应中心很可能是氨基(NH2)和N17,而亲电中心则可能是羰基。     

取代乙烷交叉式与重叠式稳定性的密度泛函理论研究

在密度泛函DFT/B3LYP理论水平优化结构,结合Aug-CC-pVDZ基组计算了17种取代乙烷交叉式与重叠式的电子能量。结果发现,相关能差值(ΔEc)与总能量差值(ΔE)的相关回归系数最高(R~2=0.95),交换能差值(ΔEx)与ΔE相关回归系数次之(R~2=0.93)。选择ΔEc与ΔEx对ΔE进行多元线性拟合,得到其相关回归系数(R~2=0.95),再用拟合公式计算ΔE(实际),并与计算得到的ΔE(理论)进行线性拟合,得到其相关回归系数R~2=0.95。我们认为,交叉式取代乙烷的构象稳定性主要起源于其分子内的相关能(Ec)和交换能(Ex)作用。     

多取代苯胺溶解度和电离常数的单参数预测

采用DFT理论方法与基组B3LYP/3-21+G,模拟了10种单取代苯胺分子的骨架结构。计算了其苯胺环上氮和氢原子的自然轨道电荷(NBO)和密立根电荷(Mul)值。结果发现,该电荷值与其实验溶解度系数(pK_s)和实验电离平衡常数(p Ka)值间有好的单参数关联性。另外还计算了10个多取代基的苯胺分子的氮和氢原子的自然轨道电荷和密立根电荷参数,使用拟合出的两线性方程,结果显示新方法预测值与ACD/Labs方法得到的多取代苯胺分子的pK_a/pK_s值接近。     

基于静电势电荷的抗击埃博拉病毒新药物法匹拉韦及其衍生物水溶解度logS值预测

运用分子中的原子理论(AIM),探讨了以法匹拉韦分子羰基氧原子值为目标,测试了不同基组和泛函选择的依赖性。然后用密度泛函理论(DFT B3LYP)和6-31+G(d,p)基组,优化了20种法匹拉韦及其常见衍生物的分子结构,分别得到11号羰基氧的密立根电荷(MUL-O)、自然原子轨道电荷(NBO-O)、何秀巴赫电荷(HIR-O)和静电势电荷(ESP-O)值,发现11号氧原子的ESP-O电荷值与用ACD Lab6.0预测出来的log S值相关性最好,相关系数达0.986;计算了法匹拉韦及其11种未知衍生物的ESP-O电荷值,代入相关最佳线性方程,发现所得结果与ACD Lab6.0预测结果十分接近,最大误差绝对对数值仅为0.08;分子的静电势图也显示法匹拉韦及其甲基法匹拉韦发挥其药理毒理作用可能的部位在电负性强的羰基氧原子上。