კლენპენტეროლის ენანტიომერების დაყოფა ციკლოდექსტრინის ტიპის ქირალური სელექტორებით კაპილარულ ელექტროფორეზში და სელექტორ-სელექტანდის კომპლექსების სტრუქტურის კვლევა ბმრ მეთოდით

ავტორი: ელენე ტატუნაშვილი
საკვანძო სიტყვები: ციკლოდექსტრინი, კაპილარული ელექტროფორეზი, ბმრ სპექტროსკოპია, ენანტიომერები, მიგრაციის რიგი, ბირთვულ ოვერჰაუზერის ეფექტი
ანოტაცია:

ასიმეტრიული ორგანული მოლეკულების არსებობა უკვე დიდი ხანია ცნობილია. დღესდღეობით სამკურნალწამლო ნივთიერებების ნახევარზე მეტი შეიცავს ქირალურ ცენტრს მოლეკულაში, მათი 90% გამოიყენება რაცემატის სახით, რომლებიც შედგება ენანტიომერების ეკვიმოლური რაოდენობისგან. მიუხედავად იმისა, რომ ენანტიომერებს გააჩნიათ ერთნაირი ქიმიური ფორმულა და ერთნაირი ფიზიკურ-ქიმიური თვისებები, ისინი ერთმანეთისგან განსხვავდებიან ფერმენტებთან, პროტეინებთან და რეცეპტორებთან მოქმედებით. სწორედ ეს განაპირობებს მათ განსხვავებულ ბიოლოგიურ მოქმედებას ორგანიზმზე. ამ მიზეზის გამო ზოგიერთი სამკურნალო საშუალება იწარმოება ერთი, დადებითი თერაპიული მოქმედების ენანტიომერის სახით. აღნიშნულიდან გამომდინარე ახალი გაუმჯობესებული მეთოდების შემუშავება ენანტიომერების დასაყოფად და განსაზღვრისათვის აუცილებელია. კაპილარული ელექტროფორეზი წარმოადგენს ნივთიერებათა დაყოფის ელექტროკინეტიკურ მეთოდს, რომელიც ფართოდ გამოიყენება ენანტიომერული ნარევების ანალიზის მიზნით. კაპილარულ ელექტროფორეზში ენანტიომერების დაყოფა შესაძლებელია მხოლოდ ქირალური სელექტორების გამოყენებით. აღნიშნულ მეთოდში ქირალურ სელექტორებად ყველაზე ხშირად გამოიყენება ციკლოდექსტრინები. ციკლოდექსტრინები ენანტიოსელექტიურად გამოიცნობენ ენანტიომერებს გარდამავალი (დროებითი) არაკოვალენტური დიასტერეომერული კომპლექსების წარმოიქმნის გზით. წინამდებარე სამუშაოში შესწავლილი იქნა ბეტა-ადრენერგული აგონისტების კლასის წარმომადგენელი ქირალური ნივთიერების, კლენპენტეროლის ენანტიომერების დაყოფა და ენანტიომერების მიგრაციის რიგი ნეიტრალური და β-ციკლოდექსტრინის დამუხტული და დაუმუხტავი ნაწარმებით კაპილარულ ელექტროფორეზში. ანალიზების შედეგად აღმოჩნდა, რომ მიგრაციის რიგის ცვლილება მოხდა ჰეპტაკის(2,3-დიაცეტილ) β-ციკლოდექსტრინისა და ჰეპტაკის(2,6-დისულფო-3-მეთილ) β-ციკლოდექსტრინის შემთხვევაში ნეიტრალურ β-ციკლოდექსტრინთან შედარებით. აღნიშნულიდან გამომდინარე, მიგრაციის რიგზე გავლენა მოახდინა ციკლოდექსტრინის მოლეკულაში ერთ შემთხვევაში აცეტილის ჯგუფების არსებობამ, ხოლო მეორე შემთხვევაში მეთილისა და ორი სულფატური ჯგუფის ერთდროულმა არსებობამ. როგორც ცნობილია, სხვადასხვა ციკლოდექსტრინის გამოყენებისას ენანტიომერების მიგრაციიის რიგის ცვლილება გამოწვეულია მოლეკულათშორისი გამოცნობის მექანიზმის ცვლილებით, რის გამოც მიიღება არაკოვალენტური გარდამავალი კომპლექსების განსხვავებული ელექტროფორეტული ძვრადობები. კვლევის შემდგომ საფეხურს წარმოადგენდა კომპლექსწარმოქმნის მექანიზმის ახსნა და იმ მოლეკულათაშორისი ძალების დახასიათება, რომლებიც განაპირობებდა სელექტორ-სელექტანდის შეკავშირებას და ქირალურ გამოცნობას. იმისათვის რომ დავახასიათოთ მოლეკულათაშორისი კავშირები ნივთიერების მოლეკულასა და სელექტორს შორის საჭიროა სელექტორ/სელექტანდის კომპლექსის სტრუქტურის ვიზუალიზაცია. კომპლექსის სტრუქტურის დადგენის მიზნითა და სელექტორ/სელექტანდს შორის შეკავშირების მუდმივების განსაზღვრისათვის საჭირო იყო ჩაგვეტარებინა ბურთვულ მაგნიტური რეზონანსის ექსპერიმენტები, კერძოდ კი ROESY ექსპერიმენტები და მოლეკულური მოდელირების მეთოდები. ბირთვულ მაგნიტური რეზონანსის ექსპერიმენტები ჩატარდა კლენპენტეროლის მონიშნული ნიმუშისა და იმ ციკლოდექსტრინების ნარევის ხსნარებში, სადაც მოხდა მიგრაციის რიგის ცვლილება. სიგნალების მიკუთვნების მიზნით თავდაპირველად ჩატარდა 1D და 2D ექსპერიმენტები: H1, HSQC და COSY. კომპლექსის მოლეკულათაშორისი კავშირების დასადგენად და კომპლექსის სტრუქტურის ასაგებად ჩატარდა 1D და 2D ROESY. სელექტიური დასხივების მეთოდის გამოყენებით დასხივდა ყველა პროტონი სისტემაში და დარეგისტრირდა მის ახლოს მყოფი პროტონებისგან მიღებული სიგნალები. ჩატარებული ექსპერიმენტების საფუძველზე მიღებული შედეგებითა და მოლეკულური მოდელირების მეთოდების დახმარებით კლენპენტეროლი/ 2,3-დიაცეტილ β- და კლენპენტეროლი/ β-ციკლოდექსტრინის კომპლექსებს შორის მნიშვნელოვანი განსხვავება დადგინდა როგორც სტრუქტურის ასევე შეკავშირების მუდმივების საერთო ენერგიების მხრივაც.

მიმაგრებული ფაილები:

სამაგისტრო ნაშრომი ელენე ტატუნაშვილი [ka]