Potenciál aktivních farmaceutických substancí pro tvorbu halogenové vazby

Jiří PROKOP

Bachelor's thesis

Potential of Active Pharmaceutical Ingredients to Make a Halogen Bond

Abstract:

V dnešní době se pozornost medicinálních chemiků obrací k využití nedávno objevené nevazebné interakce, která se nazývá halogenová vazba. Touto problematikou se zabývá i předložená bakalářská práce s názvem Potenciál aktivních farmaceutických substancí pro tvorbu halogenové vazby. Halogenová vazba může být uplatněna v návrhu nových léčiv, protože se podílí na jejich vazbě na různé receptory v organismu. Praktická část práce se zabývá posouzením, zda zkoumaná látka může tvořit halogenovou vazbu, tj. zda se na atomu halového prvku otevírá ?-díra. Dále se věnuje posouzení síly halogenové vazby mezi léčivy obsahujícím halogen (Cl, Br, I) a sondou, kterou je molekula vody. Různé molekuly alifatických a aromatických léčiv tvoří komplexy s molekulou vody s hodnotou interakčních energií v rozmezí od -0,29 kJ/mol (brombenzen) po -8,50 kJ/mol (jodovaným halothanem). Výsledkem práce je obecné zjištění, že s rostoucím protonovým číslem halogenu roste síla halogenové vazby. Dosažené výsledky mohou být využity při návrhu nových aktivních farmaceutických substancí.

Abstract:

Nowadays, medicinal chemist?s attention is turned to usage of recently discovered non-bonded interaction, which is called halogen bond. Halogen bond is the topic of the submitted bachelor work entitled Potential of Active Pharmaceutical Substances to Make a Halogen Bond. Halogen bond can be used in drug design, because many drugs make the halogen bond(s) to various receptors in organism. In a practical part of this work a potential of considered drug to make a hylogen bond is considered in terms of ?-hole formation on surface of halogen atom. Another point of this work is to survey halogen bond force between halogen containing drugs (Cl, Br, I) and probe, which is water molecule. Various aliphatic and aromatic molecules formed complexes with water molecule with interaction energies ranging from -0,29 kJ/mol (brombenzene) to -8,50 kJ/mol (iodinated halothane). The resut of this work is that the strength of halogen bond increases with increasing atomic number of halogen atom. Our findings can be utilized in design of new pharmaceutical substances.

Keywords

halogenová vazba, sigma-díra, sigma-vazba, mapa elektronové hustoty, halogenovaná léčiva

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 9. 5. 2013

Accessible from:: 9. 5. 2013

Thesis defence

• Date of defence: 4. 6. 2013
• Supervisor: Prof. RNDr. Michal Otyepka, Ph.D.

PALACKÝ UNIVERSITY IN OLOMOUC

Faculty of Science

Bachelor programme / field:
Chemistry / Applied Chemistry