تعیین ساختار ترکیبات آلی و معدنی با استفاده از داده های پراش اشعه ی x از نمونه های پودری؛ کاربرد در زمینه مهندسی کریستال و مهارکننده ی آنزیم
چکیده
در بخش اول این پروژه از دیدگاه مهندسی کریستال که به عنوان یک زمینه ی تحقیقاتی در حال رشد در شیمی مدرن محسوب می شود، کمپلکس های هالید جیوه (ii) با لیگاند انعطاف پذیر کربوکسامیدی (l1 = n-(2-پیرازین)-تیوفن-3– استامید) سنتز شده و ساختار کریستالی آن ها بوسیله روش پودر برای کمپلکس 2 ، [hgbr2(l1)2]، و تک کریستال برای لیگاند آزاد l1 و کمپلکس های 1، [hgcl2(l1)2] و 3، [hg2i4(l1)2]، تعیین گردید. با بررسی ترکیبات به دست آمده، مشخص گردید که در مرحله ی نخست پیوندهای هیدروژنی کلاسیک n–h•••n/o نقش موثری در شکل گیری ساختار کریستالی ایفا می کنند. پس از آن با توجه به حضور گروه ch2 و انعطاف پذیری لیگاند، در تمامی ساختارها، برهمکنش های ch/? حاصل از جهت گیری حلقه های تیوفن و/یا گروه ch2 نسبت به حلقه های تیوفن دیگر، سبب ایجاد سینتون تکرارپذیر ch/? می گردد. حضور این سینتون تکرار پذیر همراه با سایر برهمکنش ها در پایداری ساختار کریستالی نقش موثری ایفا می کند. در ادامه به منظور بررسی اثر موقعیت استخلاف بر روی حلقه ی تیوفن و در نتیجه برهمکنش های ch/?، لیگاند l2 (n-(2-پیرازین)-تیوفن-2– استامید) همراه با کمپلکس های هالید جیوه (ii) ([hgcl2(l2)2]، 4، [hgbr2(l2)2]، 5، [hgi2(l2)2]، 6) سنتز گردید. در این میان لیگاند آزاد l2 و کمپلکس 4 به صورت پودری بوده و در نتیجه با استفاده از داده های پراش اشعه x از نمونه ی پودری تعیین ساختار انجام گردید در حالیکه کمپلکس های 5 و 6 در این سری با روش تک کریستال آنالیز شدند. با مقایسه ساختارهای به دست آمده با ساختارهای سری لیگاند l1، مشخص گردید که تعویض موقعیت استخلاف بر روی حلقه تیوفن و در حضور لیگاند انعطاف پذیر، تغییرات ویژه ای بر روی برهمکنش های ch/? و همچنین فرمت منطقه انباشتگی تیوفن در ساختار انباشته کریستالی ایجاد کرده است. دراین راستا مطالعات آماری پایگاه csd بر روی برهمکنش های ch/? روش قابل اعتمادی برای بررسی شواهد ساختاری به دست آمده می باشد. در بخش دوم این پروژه، تعیین ساختار ترکیب mom به عنوان مهارکننده ی آنزیم فسفودی استراز 3 ب (pde3b) با استفاده از داده های پراش اشعه x با تفکیک پذیری بالا از نمونه ی پودری انجام گردید. از آنجا که طراحی مهارکننده های آنزیم شدیداً وابسته به پیش بینی صحیح میزان رغبت یک مهارکننده (لیگاند) نسبت به آنزیم هدف می باشد، روش تئوری داکینگ به عنوان یک روش منطقی و مورد اطمینان در این زمینه، به طور وسیعی مورد استفاده قرار می گیرد. با توجه به حساسیت محاسبات داکینگ به کنفورماسیون لیگاند ورودی، در این مرحله با استفاده از ساختار تعیین شده ترکیب مهارکننده ی آنزیم pde3b بوسیله روش پودر، به عنوان منبع ورودی درآنالیز داکینگ، نتایج با منبع ورودی معمول ساختار لیگاند (روش های تئوری) مقایسه گردیده و معرفی شد. بر اساس تخمین میزان بازدارندگی آنزیم به صورت تجربی (ic50) در مقایسه با نتایج آنالیز داکینگ برای میزان رغبت اتصال لیگاند به آنزیم (ki)، نشان داده شد که تفاوت در منبع ورودی لیگاند، مقادیر ki را تحت تاثیر خود قرار داده به طوری که ساختار به دست آمده از روش پودر نتیجه نزدیک تری به مقدار تجربی ic50 به دست می دهد.