Здесь можно найти учебные материалы, которые помогут вам в написании курсовых работ, дипломов, контрольных работ и рефератов. Так же вы мажете самостоятельно повысить уникальность своей работы для прохождения проверки на плагиат всего за несколько минут.
Предлагаем нашим посетителям воспользоваться бесплатным программным обеспечением «StudentHelp», которое позволит вам всего за несколько минут, выполнить повышение оригинальности любого файла в формате MS Word. После такого повышения оригинальности, ваша работа легко пройдете проверку в системах антиплагиат вуз, antiplagiat.ru, РУКОНТЕКСТ, etxt.ru. Программа «StudentHelp» работает по уникальной технологии так, что на внешний вид, файл с повышенной оригинальностью не отличается от исходного.
Работа № 129492
Наименование:
Курсовик Исследование конформации дельфинидина
Информация:
Тип работы: Курсовик.
Предмет: Химия.
Добавлен: 12.05.2022.
Год: 2020.
Страниц: 42.
Уникальность по antiplagiat.ru: 82. *
Описание (план):
Содержание Введение 1 Глава 1. Теоретические основы конформационного анализа и молекулярного моделирования 3 1.1 Конформационный анализ 3 1.2 Теоретические методы 6 1.3 Метод функционала плотности 11 1.4 Базисные наборы для программы GAUSSIAN 16 Глава 2. Экспериментальное и теоретическое исследование дельфинидина и его конформеров 23 2.1 Метод ИК-спектроскопии 23 2.2 Экспериментальное исследование дельфинидина 26 2.3 Теоретическое исследование дельфинидина 33 Заключение 38 Список литературы 39 Введение Антоцианы представляют собой класс фитоконсистентов, отвечающий за различные цвета растений. В научной литературе различают несколько видов антоцианидинов, таких как цианидин, дельфинидин, петунидин, пеонидин, пеларгонидин, малевидин. Антоцианидины применяются в широкомдиапозоне фармакологической деятельности. Антоцианы преимущественно применяются в пищевой промышленности, так как природные красители полезны для здоровья и безопасны по сравнению с синтетическими красителями [1]. Антоцианы обладают широким спектром биологической активности. В организме человека соединения проявляют следующие свойства: антиоксидатные; противовоспалительны ; мочегонные; бактерицидные; противоаллергические; желчегонные; противовирусные. Антоцианы активируют обмен веществ на клеточном уровне; уменьшают проницаемость капилляров; повышают эластичность сосудов (за счёт угнетения активности гиалуронидазы); укрепляют сетчатку глаза; нормализуют внутриглазное давление; повышают антиоксидантную защиту организма; предотвращают повреждение структуры ДНК; способствуют скорому выздоровлению от респираторных заболеваний[41]. Данный обзор был проведен для того, чтобы определить использование антоцианов в фармакологии и для изучения аналитических аспектов их применения. Эта работа будет полезна ученым, производителям и потребителям для понимания потенциальной пользы антоцианов для здоровья человека. Дельфинидин является важным антоцианом, присутствующий в эпидермальныхтканях цветов и фруктов. [1]. Дельфинидин обладает антиоксидантными, антимутагенезными, противовоспалительны и и антиангиогенными свойствами. Данные свойства дельфинидина проявляются в результате ингибирования фосфорилирования рецептора-2 фактора роста сосудистого эндотелия, передачи сигналов рецептора фактора роста, пролиферации раковых клеток [3-6]. Дельфинидин содержится во многих ярких фруктах, овощах и пищевых добавках, которые в настоящее время применяются в качестве лекарств от рака [7]. Также он регенерирует пигменты сетчатки, особенно с точки зрения адаптации глаз к свету. Эпидемиологические исследования связывают регулярное умеренное потребление антоцианов с уменьшением риска сердечно-сосудистых заболеваний, смерти и диабета 2 типа, а также с улучшением поддержания веса и нейропротекции [22]. Учитывая большое значение дельфинидина для здоровья человека исследование этой молекулы является актуальной задачей для биофизики и фармакологии. Основной целью выпускной квалификационной работы является исследование структурных характеристик конформеровдельфинид на. Для достижения цели необходимо решить ряд следующих задач: Изучить методы молекулярной динамики. Зарегистрировать экспериментальные спектры дельфинидина. Смоделировать структурно-динамичес ие модели исследуемого соединения Рассчитать геометрические параметры и частоты исследуемой молекулы в программном пакете Gaussian. Смоделировать конформерыдельфиниди а и получить их теоретические спектры. Провести анализ экспериментального и теоретического спектров.
? Глава 1. Теоретические основы конформационного анализа и молекулярного моделирования 1.1 Конформационный анализ Конформационный анализ – это анализ физических и химических свойств соединения с точки зрения предпочтительной конформации и конформационного состава (например, BrCH2CH2Br). Целью такого анализа является исследования структуры для предсказания физических и химических свойств. Конформациями называются бесконечное число расположений, различающихся положением атомов водорода при C1 относительно атомов водорода при C2.Эти конформации превращаются друг в друга вращением вокруг одинарной связи С-С. До 30-х гг. ХХ века считалось, что вращение вокруг простых связей свободно (т. е. происходит неизмеримо быстро) и, следовательно, нельзя обнаружить индивидуальные конформеры. Однако в середине 1930-х гг. были получены данные, свидетельствующие об ошибочности такой точки зрения: в 1936 году Питцер показал, что экспериментально найденные и рассчитанные термодинамические характеристики этана плохо согласуются, если не допустить существования энергетического барьера для свободного вращения вокруг простой С-С - связи, равного приблизительно 3,0 ккал/моль. Дальнейшие исследования позволили установить, что максимум энергии наблюдается, когда атомы водорода при соседних углеродных атомах сближены (заслоненная конформация), а минимум энергии соответствует максимальному удалению водородных атомов (заторможенная конформация) [8]. Каждой определенной конформации соответствует определенная энергия. При рассмотрении поверхности потенциальной энергии основного состояния молекулы как функции координат атомных ядер возможно существование одного, двух и более энергетических минимумов. В этом случае имеются соответственно одна, две и более устойчивые конформации (в общем случае различающиеся по своей энергии), разделенные потенциальным барьером. Множество конформации, находящиеся в окрестности энергетического минимума с энергией ниже соответствующего потенциального барьера, представляет собой конформер [42]. Существует несколько видов конформаций. Для молекул линейной структуры различают заслоненную, заторможенную и скошенную конформации. Заслоненная конформация (или цисоидная конформация) -конформация, в которой заместители как бы налагаются друг на друга или находятся друг относительно друга в наиболее близком положении (рис.1.1.1). Такие конформации обладают наиболее высокой энергией [10]. Заторможенная конформация (или трансоидная конформация) — заместители одного атома на проекции размещены между заместителями другого атома, деля валентные углы, то есть заместители расположены наиболее далеко друг от друга в пространстве (Рис.1.1.2). Такие конформации обладают наименьшей энергией. В скошенной конформации (или конформация «Гош») метильные группы сближены и в какой-то мере мешают друг другу (Рис.1.1.3), поэтому такая конформация имеет больший запас энергии (и соответственно менее устойчива), чем трансоидная конформация [10].
Рис.1.1.1. а) полностью заслоненная конформация; б) частично заслоненная конформация... Заключение Дельфинидин обладает антиокислительной активностью, которой придают большое значение при лечении рака, атеросклероза, восстановлении зрения, гипертонической болезни и других не менее распространенных и тяжелых заболеваний. Учитывая значительное воздействие дельфинидина на здоровье человека исследование этой молекулы является актуальной задачей для биофизики и фармакологии. Проведённые исследования и расчёты свидетельствуют о том, что изменение конфигурации молекулы влияет на теоретический спектр соединения. Поэтому представляется перспективным использование такого способа для идентификации различных конформеров молекулы дельфинидина. В ходе данной работы мы экспериментально выявили дельфинидин и теоретически его подтвердили. Далее можно утверждать, что частоты колебаний теоретических и экспериментальных данных совпадают. Таким образом, в данной выпускной квалификационной работе: Были изучены методы молекулярной динамики; Зарегистрированы экспериментальные ИК-спектры дельфинидина; Проведена идентификация полученных спектров; Построена наиболее устойчивая линейная конфигурации молекулы дельфинидина; Рассчитаны геометрические параметры исследуемой молекулы в программном пакете Gaussian; Получены теоретические ИК-спектры молекулы дельфинидина и её конформера; Проведен анализ экспериментального и теоретического спектров. ? Список литературы 1. Medicinal significance, pharmacological activities, and analytical aspects of anthocyanidins‘delph nidin//:Kanika Patel, Achint Jain, Dinesh K. Patel/ Journal of Acute Disease, Sci. 18 June 2013; 2. Элькин, М.Д. Структурно-динамичес ая модель продуктов гидролиза зомана / М.Д. Элькин, Е.Ю. Степанович, А.С. Кладиева // Прикаспийский журнал: управление и высокие технологии. – 2010 г. – № 3(11). – С.29-34. 3. Antifibrotic activity of anthocyanidindelphin din in carbon tetrachloride-induce hepatotoxicity in mice// DomitrovicR, Jakovac H./Toxicology, Sci. 2010, No4, pp. 1-10. 4.Delphinidin induces necrosis in hepatocellular carcinoma cells in the presence of 3-methyladenine, an autophagy inhibitor. // Feng R, Wang SY, Shi YH, Fan J, Yin XM./J Agric Food Chem, Sci. 2010,Vol. 58, pp, 3957-3964. 5. Delphinidin, a dietary anthocyanidin in berry fruits, inhibits human glyoxalase // Takasawa R, Saeki K, Tao A, Yoshimori A, UchiroH, Fujiwara M, et al./ Bioorg Med Chem, Sci.2010,Vol. 18, pp. 7029-7033. 6.Kumoro Ac, Retnowati DS, Sri Budiyati C. Solubility of delphinidin in water and various organic solvents between (298.15 and 343.15)/ Kumoro Ac, Retnowati DS, Sri Budiyati C.// KJ. ChemEng,Sci.2010, Vol. 55, pp. 2603-2606. 7.Ozbay T, Nahta R. Delphinidin inhibits HER2 and Erk1/2 signaling and suppresses growth of HER2-overexpressing and triple negative breast cancer cell lines./ Ozbay T, Nahta R. //BreastCancer, Sci. 2011; Vol. 5, pp. 143-154. 8. Илиел, Э.; Аллинжер, Н.; Энжиал, С.; МориссонГ. Конформационныйанализ / Илиел, Э.; Аллинжер, Н.; Энжиал, С.; МориссонГ.// М.: МИР, 1969. — 592 с. 9. Элькин, М.Д. Структурно-динамичес ие модели этилспиназарина и эхинохрома / М.Д. Элькин, Е.Ю. Степанович, Э.К. Костерина, В.И. Березина // Прикаспийский журнал: управление и высокие технологии. – 20г. – № 1(9). – С.44-50. 10. Дьяченко В.П. Введение в стереохимию. / Методическая разработка длястудентов./ Дьяченко В.П. // М.: МГУ , 2004- 15- 24 с. 11. Холмуродов Х.Т. Методы молекулярной динамики для моделирования физических и биологических процессов / Х.Т. Холмуродов, М.В. Алтайский, И.В. Пузынин, Т. Дардин // Физика элементарных частиц и атомного ядра. – 2003 – Т. 34 – вып. 2 – С. 474–515. 12.Narumi, Т. Molecular dynamics machine: Special-purpose computer for molecular dynamics simulations/Narumi, Т. // llMolec. Simulation.Sci. 2005,V.21,pp. 401. 13. Сатанин, А.М. Введение в теорию функционала плотности. Учебно-методическое пособие./ Сатанин, А.М. // Нижний Новгород, 2009. – 64 с. 14. Pan, Zh. Molecular dynamics simulation of slow gold clusters impacting оn gold // Nucl. Instr. and Meth.in Phys. Res. В. Sci/ 2004, V.66, №3,pp. 325—332. 15. Попл, Д. А. Квантово-химическием дели./ Попл, Д. А. // УФН, 172:3, 2002. – С. 349–356. 16. Полещук, О.Х. Химические исследования методами расчета электронной структуры молекул / О.Х. Полещук, Д.М. Кижнер.// Томск: ТГПУ, 2006. – 146 с. 17. Sholl D. S. Density functional theory: a practical introduction / D. S. Sholl, J.Steckel // John Wiley & Sons, Sci. 2009. pp. 238. 18. Fatah C. Effect of van der Waals corrections on DFT-computed metallicsurface properties / Materials Res. Exp. , Sci. 2016, V.3.,pp. 501. 19. Trickey, S. B. Short Course on Density Functional Theory and Applications V.Orbital-dependent XC Functionals / S. B. Trickey.// Quantum Theory ProjectDept. of Phys. and Dept. of Chem. Sci. 2008, pp. 26. 20. Степанов Н.Ф. Квантовая механика и квантовая химия./Степанов Н.Ф. //М.: Мир, 2007. –519 с. 21. Серба, П.В. Квантово-химические расчеты в программе GAUSSIAN покурсу «Физика низкоразмерных структур» / П.В. Серба, С.П.Мирошниченко, Ю.Ф. Блинов.//Таганрог: ТТИ ЮФУ, 2012. – 100 с. 22. Недавние исследования о пользе для здоровья черники и ее антоцианов// ВильгельминаКальт, ЭдинКэссиди , Люк РГовард , Роберт Крикорян ,Эйприл Дж Стулл , Франсуа Трембле , Рауль Самора-Рос//Достижени в области питания , том 11, выпуск 2, март 2020 года, 224–236стр. 23. Blueberries and Their Anthocyanins: Factors Affecting Biosynthesis and Properties/WinnyRoutr y and Valerie Orsat// Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety, Sci. 2011,Vol.10(6), pp.303 – 320. 24. Wang L, Stoner G. Anthocyanins and their role in cancer prevention. Cancer Letters/Wang L, Stoner G.// Sci. 2009; Vol. 269,281–290. 25. Multiple berry types prevent Nnitrosomethylbenzyl mineinduced esophageal cancer in rats/Stoner G, Wang LS, Seguin C, Rocha C, Stoner K, Chiu S, Kinghorn AD// Pharmacy Research. Sci. 2010; № 27, pp. 1138–1145. 26. Спектрофотометрическ е и хроматографичесое исследование плодов черники кавказкой/ А.В.Топчян,Л.В.Реваз ва, Р.В. Cтепанян.// Журнал Медицинская наука Армении № 2, 2005 , УДК 615.471:615.3-074. 6 с. 27. Comparing carotene, anthocyanins, and terpenoid concentrations in selected carrot lines of different colors/Yoo, KS, Bang, H., Pike, L. et al. // Hortic. Environ. Biotechnol.Sci. 2020, Vol.61, pp.385–393. 28. Kamsonlian S., Suresh S., Majumder C.B., Chand S. Characterization of Banana and Orange Peels: Biosorption Mechanism // Int. J. Sci. Technol. Manage. 2011. V. 2. № 4. p. 1-7. 29. Бутырская Е.В. Компьютерная химия: основы теории и работа в программами Gaussian и GaussView – М.: СОЛОН-ПРЕСС, 2011. – 224 с 30. Кладиева, А.С. Колебательные спектры и структурнодинамическ е модели продуктов гидролиза G-агентов / А.С. Кладиева, Е.Ю. Степанович, М.Д. Элькин // 7-я всероссийская конференция «Молекулярное моделирование». – Москва. – 2011г. 31. Серба П.В., Мирошниченко С.П., Блинов Ю.Ф. Квантово-химические расчеты в программе Gaussian по курсу «Физика низкоразмерных структур» /П.В. Серба, С.П. Мирошниченко, Ю.Ф. Блинов, Изд-во ТТИ ЮФУ, Таганрог,2012. – 100с 32. Смирнова, Г.В. Роль глутатиона при ответе Escherichia coli на осмотический шок / Г.В. Смирнова, Т.А. Красных, О.Н. Октябрьский // Биохимия. – 2001. – Т. 66. – В. 2. – С. 1195-1201. 33. Степанович, Е.Ю. Кластерный подход в моделировании конденсированных состояний спиртов / Е.Ю. Степанович // Журнал фундамен тальных и прикладных исследований «Естественные науки», г. Астрахань, издательский дом «Астраханский университет». – 2012 г. – №(38) – С. 269 – 275. 34. Цышевский Р.В., Гарифзянова Г.Г., Храпковский Г.М. Квантово-химические расчеты механизмов химических реакций: учебно-методическое пособие/ Р.В. Цышевский, Г.Г. Гарифзянова, Г.М. Храпковский, Изд-во КНИТУ, Казань, 2012. – 87 с. 35. Экстракционное извлечение и исследование состава антоцианов из ягод черной смородины сибири / Ю.В. Юшкова, Черняк Е.И., Морозов С.В. 36. Элькин П.М. Моделирование структуры и спектров циклозарина / П.М. Элькин, Е.Ю. Степанович, Т.А. Шальнова, И.И. Гордеев // Проблемы оптической физики и биофотоники: Материалы 14-ой международной молодежной науч. школы по оптике, лазерной физике и биофотонике. Саратов: Изд-во «Новый ветер», 2010. – C. 286 – 289. 37. Элькин, М.Д. Колебательные спектры изомеров оксалиновой кислоты в конденсированном состоянии / М.Д. Элькин, Е.Ю. Степанович, Д.М. Нуралиева, А.М. Лихтер, О.М. Алыкова // Журнал фундаментальных и прикладных исследований «Естественные науки», издательский дом «Астраханский университет». – 2011 г. – №3 (36) – С. 150 – 155. 38. Элькин, М.Д. Колебательные спектры конформеров зарина и зомана/ М.Д. Элькин, Е.Ю. Степанович, С.И. Татаринов // Журнал прикладной спектроскопии. – 2010. – Т. 77. – №4. – С. 517-521. 39. Элькин, М.Д. Конформационные модели и признаки спектральной идентификации табуна и его комплекса с водой / М.Д. Элькин, Е.Ю. Степанович, А.С. Кладиева // Прикаспийский журнал: управление и высокие технологии. – 2011. – №1 (13). – С. 42-47. 40. Элькин, М.Д. Моделирование структуры и спектров трифтонбензойной кислоты в конденсированном состоянии / М.Д. Элькин, Т.А. Шальнова, Е.Ю. Степанович, Д.М. Нуралиева, И.И. Гордеев // Журнал фундаментальных и прикладных исследований «Естественные науки», издательский дом «Астраханский университет». – 2011 г. – №3 (36) – С. 155 – 162. 41. Элькин, М.Д. Системный анализ колебательных состояний димеров бензойной кислоты / М.Д. Элькин, Е.Ю. Степанович, Д.М. Нуралиева, Е.А. Джалмухамбетова, О.М. Алыкова // Журнал фундаментальных и прикладных исследований «Естественные науки», г. Астрахань, издательский дом «Астраханский университет». – 2011 г. – №4 (37) – С. 147 – 152. 42. Элькин, М.Д. Спектральная идентификация метанола в окружающей среде газ, раствор, жидкость / М.Д. Элькин, Е.Ю. Степанович, А.М. Лихтер, Е.А. Джалмухамбетова, О.М. Алыкова // Международная научная школа для молодежи «Школа научно-технического творчества и концептуального проектирования». - 2011. - г. Астрахань. - Том 1. - с 91-95. 41. URL: antociany.html; 42. dict/chemistry_encycl pedia/%D0%BA%D0%BE%D %BD%D1%84%D0%BE%D1%8 %D0%BC%D0%B0%D1%86%D %B8%D0%BE%D0%BD%D0%B %D1%8B%D0%B9_%D0%B0% 0%BD%D0%B0%D0%BB%D0%B %D0%B7
* Примечание. Уникальность работы указана на дату публикации, текущее значение может отличаться от указанного.
