Научная статья на тему 'КВАНТОВО-ХИМИЧЕСКОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЭНДОЭДРИЧЕСКИХ БАКМИНСТЕРФУЛЛЕРЕНОВЫХ КЛАСТЕРНЫХ СИСТЕМ ДЛЯ СОЗДАНИЯ РАДИОНУКЛИДНЫХ АГЕНТОВ ТЕРАПИИ ОНКОЛОГИЧЕСКИХ ЗАБОЛЕВАНИЙ'

КВАНТОВО-ХИМИЧЕСКОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЭНДОЭДРИЧЕСКИХ БАКМИНСТЕРФУЛЛЕРЕНОВЫХ КЛАСТЕРНЫХ СИСТЕМ ДЛЯ СОЗДАНИЯ РАДИОНУКЛИДНЫХ АГЕНТОВ ТЕРАПИИ ОНКОЛОГИЧЕСКИХ ЗАБОЛЕВАНИЙ Текст научной статьи по специальности «Химические науки»

CC BY
11
6
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Область наук
Ключевые слова
RHF/MIDI-МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРОННОЙ СТРУКТУРЫ / ЭНДОЭДРИЧЕСКИЕ БАКМИНСТЕРФУЛЛЕРЕНОВЫЕ КЛАСТЕРЫ / АГЕНТЫ-ИСТРЕБИТЕЛИ ОПУХОЛЕВЫХ НОВООБРАЗОВАНИЙ

Аннотация научной статьи по химическим наукам, автор научной работы — Дикусар Е.А., Зеленковский В.М., Пушкарчук А.Л., Поткин В.И., Килин С.Я.

Проведено моделирование электронной структуры и строения эндоэдрических-бакминстерфуллереновых кластеров M@С60-O-C60@Hal с использованием ограниченного метода Хартри-Фока среднего базиса RHF/MIDI для разработки радионуклидных наноразмерных агентов-истребителей опухолевых новообразований.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по химическим наукам , автор научной работы — Дикусар Е.А., Зеленковский В.М., Пушкарчук А.Л., Поткин В.И., Килин С.Я.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

QUANTUM CHEMICAL DESIGNING OF ENDOHEDRAL BUCKMINSTERFULLERENE BASED ON BISFULLERENOL CLUSTERS TO CREATE RADIONUCLIDE AGENTS OF CANCER THERAPY

It was carried out RHF/MIDI-simulation of the electronic structure and composition of endohedral buckminsterfullerene M@С60-O-C60 @Hal clusters with help of limited Hartree-Fock method of the average RHF/MIDI basis to design nanoscale radionuclide agents of tumor therapy.

Текст научной работы на тему «КВАНТОВО-ХИМИЧЕСКОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЭНДОЭДРИЧЕСКИХ БАКМИНСТЕРФУЛЛЕРЕНОВЫХ КЛАСТЕРНЫХ СИСТЕМ ДЛЯ СОЗДАНИЯ РАДИОНУКЛИДНЫХ АГЕНТОВ ТЕРАПИИ ОНКОЛОГИЧЕСКИХ ЗАБОЛЕВАНИЙ»

Вестник фармации №4 (70) 2015 Научные публикации

ФАРМАЦЕВТИЧЕСКАЯ ХИМИЯ

В. И. Поткин1, С. Я. Килин2, А. Г. Солдатов3, С. А. Кутень4, А. Н. Хмелевский5,

Л. Ф. Бабичев5, С. Г. Стёпин6

КВАНТОВО-ХИМИЧЕСКОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЭНДОЭДРИЧЕСКИХ БАКМИНСТЕРФУЛЛЕРЕНОВЫХ КЛАСТЕРНЫХ СИСТЕМ ДЛЯ СОЗДАНИЯ РАДИОНУКЛИДНЫХ АГЕНТОВ ТЕРАПИИ ОНКОЛОГИЧЕСКИХ

ЗАБОЛЕВАНИЙ

1Институт физико-органической химии НАН Беларуси 2Институт физики им. Б.И. Степанова НАН Беларуси 3НПЦ НАН Беларуси по материаловедению 4Институт ядерных проблем БГУ 5Объединенный институт энергетических и ядерных исследований

НАН Беларуси - Сосны 6Витебский государственный ордена Дружбы народов медицинский университет

Проведено моделирование электронной структуры и строения эндоэдрических-бакминстерфуллереновых кластеров М@С60-О-С60@Иа1 с использованием ограниченного метода Хартри-Фока среднего базиса RHF/MЮI для разработки радионуклид-ных наноразмерных агентов-истребителей опухолевых новообразований.

Ключевые слова: RHF/MIDI-моделирование электронной структуры, эндоэдри-ческие бакминстерфуллереновые кластеры, агенты-истребители опухолевых новообразований.

Е. А. Дикусар1, В. М. Зеленковский1, А. Л. Пушкарчук1,

ВВЕДЕНИЕ

Кроме традиционной лучевой терапии (строго дозированных пучков нейтронов или протонов), в практику клинической радиационной онкологии интенсивно внедряются новые современные технологии лечения опухолевых заболеваний: радиологическое уничтожение новообразований, используемое в изотопной медицине, с помощью введения соответствующих короткоживущих радионуклидов (9^, 9^г, 5!Ге, 1141п, 147Еи, 148Еи, 155Еи, 170Тт, 18^е,210Ро,22^, 230и, 237Ри, 240Ст, 241 Ст, 253Es), бинарная (или нейтронозахватная)

- технология, разработанная для избирательного воздействия на злокачественные новообразования и использующая троп-ные к опухолям лекарственные средства, содержащие нерадиоактивные нуклиды (10В, 113С^ 15^ и др.) [1, 2], и триадная

- последовательное введение в организм комбинации из двух и более, по отдельности неактивных и безвредных компонентов, тропных к опухолевым тканям и способных в них селективно накапливаться или вступать друг с другом в химическое взаимодействие и уничтожать опухолевые

новообразования под действием определенных сенсибилизирующих внешних воздействий [3, 4].

Является перспективным изучение, в том числе и методом квантово-химиче-ского моделирования, возможности применения и других радионуклидов для диагностики и терапии онкологических заболеваний, в частности радионуклидов(^, 21№, 22№, 24№, 25№, 37К, 40К, 47К, 7^Ь, 81КЬ, 8^Ь, 9ТЯЬ, 133Cs,135Cs, 137Cs, 151Cs, 22Тг) [5] и (18F, 36С1, 38С1, 80тВг, 80Вг, 81Вг, 1251, 1281, 1311, 218At, 219At) [6], нанокапсулирован-ных во внутренние полости производных бакминстерфуллеренов. Производные бак-минстерфуллерена С60 являются идеальными контейнерами для нанокапсулирова-ния и адресной доставки радионуклидов в целевые клетки-мишени [7-9].

Целью настоящей работы является квантово-химическое КОТ-моделирование электронной структуры и строения эндоэ-дрических бакминстерфуллереновых кластеров М@С60-0-С60@На1 для разработки радионуклидных наноразмерных агентов-истребителей опухолевых новообразований. Необходимость предварительных исследований по моделированию такого

рода объектов (32-56) обусловлена очень высокой трудоемкостью, стоимостью и сложностью их практической реализации.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Неэмпирические квантово-химиче-ские расчеты электронной структуры и строения эндоэдрических бакминстерфул-лереновых кластеров M@C60-O-C60@Hal проводили с использованием ограниченного метода Хартри-Фока(RHF) с применением уровня теории среднего базиса (RHF/MIDI) по программе GAMESS [10] на суперкомпьютере «Скиф-500» с производительностью 423,6 млрд. операций в секунду в Объединенном институте энергетических и ядерных исследований НАН Беларуси - Сосны. Были рассчита-

ны полные энергии систем (Е), энергии верхней занятой молекулярной орбитали (ЕВЗМО), энергии нижней вакантной молекулярной орбитали (ЕНВМО) и дипольные моменты (D).

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

Проведено моделирование электронной структуры и строения эндоэдрических бакминстерфуллереновых кластеров М@ С60-О-С @На1 (32-56) (рисунок 1), «пустого» бисфуллеренового кластера (1) и галогенидов щелочных металлов МНа1 (226) с использованием метода ЯНТ с применением уровня теории ЯНЕ/МГО!

Полные энергии систем для соединений (1-26, 32-56), энергии ВЗМО, НВМО и дипольные моменты приведены в таблице 1.

MHal (2-31)

MHal = LiF (2, 32), LiCl (3, 33), LiBr (4, 34), Lil (5, 35), LiAt (6, 36), NaF (7, 37), NaCl (8, 38), NaBr (9, 39),

Nal (10, 40), NaAt (11,41), KF (12, 42), KCl (l3, 43), KBr (14, 44), KI (15, 45), KAt (1б, 46), RbF (17, 47), RbCl (18, 48), RbBr (19, 49), Rbl (20, 50), RbAt (21, 51), CsF (22, 52), CsCl (23, 53), CsBr (24, 54), CsI (25, 55), CsAt (26, 56), FrF (27, 57), FrCl (28, 58), FrBr (29, 59), Frl (30, 60), FrAt (31, 61)

Рисунок 1 - Предполагаемая схема построения эндоэдрических бакминстерфуллереновых кластеров M@C60-O-C60@Hal (32-61).

Таблица 1 - Полные энергии систем соединений, энергии ВЗМО, НВМО и дипольные __моменты соединений (1-26, 32-56)__

№ Е, а.е. Евзмоа.е. Енвмоа.е D, Дб

1 -4590,5592582728 —0,2911 —0,0206 0,70

2 -106,2511188626 —0,3486 0,0325 7,15

3 -464,7592673127 -0,3248 0,0085 8,95

4 -2569,6911705709 -0,3339 -0,0075 10,22

5 -6903,5014657494 -0,3095 -0,0164 10,78

6 -21216,9764913855 -0,2973 -0,0270 10,85

7 -259,7224582197 -0,3097 0,0228 8,24

8 -618,2508224245 -0,3060 0,0048 10,05

9 -2723,1880247248 -0,3187 -0,0077 11,44

10 -7057,0001056189 -0,2973 -0,0160 12,10

11 -21370,4754326291 -0,2864 -0,0270 12,29

12 -695,2525782577 -0,2583 0,0195 9,97

13 -1053,7953230229 -0,2691 0,0049 12,42

14 -3158,7401645568 -0,2932 -0,0036 13,93

15 -7492,5548277572 -0,2750 -0,0111 14,88

16 -21806,0313914112 -0,2656 -0,0223 15,39

17 -3025,7905498692 -0,2428 0,0180 10,58

Продолжение таблицы 1

№ Е, а.е. Евзмоа.е. ЕНВМОа.е В, Дб

18 -3384,3372611641 —0,2570 0,0048 13,29

19 -5489,2845527553 —0,2853 -0,0024 14,82

20 -9823,0999637546 -0.2678 -0,0094 15,87

21 -24136,5769690462 -0,2589 -0,0200 16,48

22 -7629,2622740050 -0,2319 0,0275 11,33

23 -7987,8118500681 -0,2409 0,0111 14,45

24 -10092,7624054715 -0,2764 0,0034 15,86

25 -14426,5784802559 -0,2595 -0,0037 17,06

26 -28740.0559741847 -0,2511 -0,0143 17,79

32 -4696,7124185697 -0,2665 -0,0326 5,59

33 -5055,1689967193 -0,2744 -0,0020 10,69

34 -7160,1710288795 -0,2481 -0,0013 29,82

35 -11493,8939254040 -0,2750 -0,0045 11,20

36 -25807,3448449885 -0,2672 -0,0036 1,18

37 -4850,2175655896 -0,2643 -0,0112 6,62

38 -5208,6745161645 -0,2727 -0,0533 14,17

39 -7313,6788718634 -0,2485 -0,0020 29,54

40 -11647,4628562083 -0,2441 -0,0020 29,49

41 -25960,9142167733 -0,2309 0,0296 29,50

42 -5285,7782942226 -0,2818 -0,0096 8,03

43 -5644,3022209443 -0,2503 -0,0013 31,29

44 -7749,2449711667 -0,2461 -0,0601 31,42

45 -12083,0289480627 -0,2416 -0,0127 31,38

46 -26396,4803334546 -0,2285 -0,0128 31,39

47 -7616,3210446789 -0,2582 -0,0093 8,32

48 -7974,8454974619 -0,2428 -0,0015 31,36

49 -10079,7882704866 -0,2460 0,0116 31,49

50 -14413,5722116909 -0,2416 0,0018 31,45

51 -28727,0236303852 -0,2284 -0,0604 31,46

52 -12219,7883494473 -0,2581 -0,0092 8,43

53 -12578,3126428074 -0,2427 -0,0020 31,38

54 -14683,2553808974 -0,2459 0,0018 31,51

55 -19017,0393551828 -0,2415 -0,0021 31,47

56 -33330,4907327434 -0,2284 -0,0022 31,48

Из данных квантово-химических расчетов, приведенных в таблице 2, следует, что термодинамическая устойчивость [1113] эндоэдрических бакминстерфуллере-новых кластерных систем С60 (32-56) на ~75,45-500,74 кДж/моль ниже, чем устойчивость систем, состоящих из «пустых» бакминстерфуллереновых кластеров С60 (1) и изолированных недиссоциированных молекул галогенидов щелочных металлов МНа1 (2-26). Это различие в величинах (Е„ ) обусловлено особенностями взаи-

4 ВзаимУ ^

модействия эндоэдрических атомов с фул-лереновыми матрицами, приведенными на рисунке 2. Производные эндоэдрических бакминстерфуллеренов, содержащие не-

Квантово-химическое моделирование позволяет сделать выводы об устойчивости и возможности существования бак-минстерфуллереновых кластеров М@С60-0-С60@На1 (32-56). Квантово-химические модели кластеров приведены на рисунке 2 (см. обложку журнала).

По формуле (1) проведены квантово-химические расчеты энергии взаимодействия (ЕВ ) эндоэдрических кластеров (32-56). Взаим.

ЕВзаим.(32, 33, ..., 56) Е(32, 33, ..., 56) — Рф + Е(2, 3, ..., 26)] (1)

Результаты вычислений приведены в таблице 2.

большие атомы включения (Т, С1), образуют преимущественно ковалентно-связан-ные структуры, представленные на рисунке 2а - кластеры (32, 37, 42, 47, 52). Для атомов, обладающих средним ионным радиусом [5, 6, 15], характерно образование структурных комплексов,представленных на рисунке 2б - (33, 35, 36, 38) или кластеров (34, 39-41), представленных на рисунке 2в. Атомы с большим ионным радиусом (I, А^ ЯЬ, Cs) образуют преимущественно кластерные системы, представленные на

рисунке 2 г (43-46, 48-51, 53-56).

Значения радиусов ионов приведены в таблице 3 [5, 6, 15]. В таблице 4 приведены значения длин связей, рассчитанные методом ЯНТ. В таблице 5 приведены значения сумм атомных номеров элементов в солях МНа1 (2-31).

Из данных, приведенных в таблицах 1, 2 и на рисунке 2а-г, следует, что наиболее термодинамически выгодным типом из изученных эндоэдрических бакмин-стерфуллереновых кластерных систем С60

Таблица 2 - Оценка энергии взаимодействия эндоэдрических бакминстерфуллереновых кластеров М@С60-О-С60@На1 (32-56) (ЕВзаим )

№ Еп , а.е. Взаим/ (Хартри) Е„ , кДж/моль Взаим.у ' 1

32 0,0979585657 256,94

33 0,1495288662 392,21

34 0,0793999642 208,27

35 0,1667986182 437,51

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

36 0,1909046698 500,74

37 0,0641509029 168,27

38 0,1355645328 355,58

39 0,0684111342 179,44

40 0,0965076834 253,14

41 0,1204741286 316,00

42 0,0335423079 87,98

43 0,0523603514 137,34

44 0,0544516629 142,83

45 0,0851379673 223,32

46 0,1103162294 289,36

47 0,0287634631 75,45

48 0,0510219750 133,83

49 0,0555405415 145,68

50 0,0870103365 228,23

51 0,1125969338 295,34

52 0,0331828305 87,04

53 0,0584655335 153,35

54 0,0662828469 173,86

55 0,0983833459 258,06

56 0,1244997141 326,56

Таблица 3 - Радиусы ионов M+, Hal и их арифметическая сумма (S)

Радиус ионов, нм, M+, Hal- и их сумма (S) F- Cl- Br- I- At-

0,133 0,184 0,196 0,220 0,227

Li+ 0,076 0,209 0,260 0,272 0,296 0,303

Na+ 0,102 0,235 0,286 0,298 0,322 0,329

K+ 0,138 0,271 0,322 0,334 0,358 0,365

Rb+ 0,152 0,285 0,336 0,348 0,372 0,379

Cs+ 0,167 0,300 0,351 0,363 0,387 0,394

Fr+ 0,180 0,313 0,364 0,376 0,400 0,407

Примечание: *Ван-дер-Ваальсовый радиус внутренних полостей бакминстерфуллерена (1) = 0,353 нм.

Таблица 4 - Расчеты методом RHF длин связей в солях MHal (2-31) (L), нм

F- Cl- Br- I- At-

Li+ 0,157 0,217 0,237 0,262 0,275

Na+ 0,189 0,240 0,260 0,284 0,297

K+ 0,223 0,283 0,302 0,327 0,343

Rb+ 0,236 0,301 0,319 0,345 0,362

Cs+ 0,250 0,321 0,340 0,367 0,385

Fr+ - - - - -

Таблица 5 - Сумма атомных номе

зов элементов в солях MHal (2-31) (N)

№ N № N № N

2 12 3 20 4 38

5 56 6 88 7 20

8 28 9 46 10 64

11 96 12 28 13 36

14 54 15 72 16 104

17 46 18 54 19 72

20 90 21 122 22 64

23 72 24 90 25 108

26 140 27 96 28 104

29 122 30 140 31 172

являются кластеры, представленные на рисунке 2а, в, г, а наименее - на рисунке 2б. Минимальными значениями диполь-ных моментов ф, Дб) -5,59-8,43 обладают кластеры, представленные на рисунке 2 а, максимальные значения 29,49-31,51 Дб характерны для эндоэдрических класте-

ров, представленных на рисунке 2 в, г.

Для солей (27-31) методом КОТ/МГО1-моделирования рассчитаны арифметические суммы ионных радиусов и суммы атомных номеров элементов (М) методом молекулярной механики [16] - длины связей (£*), приведенные в таблице 6.

Таблица 6 - Арифметические суммы ионных радиусов, длины связей и суммы атомных номеров элементов в солях

№ S, нм L*, нм N

27 0,313 0,322* 96

28 0,364 0,349* 104

29 0,367 0,364* 122

30 0,400 0,383* 140

31 0,407 0,395* 172

Примечание: L* рассчитана методом молекулярной механики.

Квантово-химическое RHF/MIDI-моделирование выявило достаточную термодинамическую устойчивость [11-13] эндоэдрических бакминстерфуллереновых кластерных систем С60 (32-56), построенных на основе углеродного кластера С60 (1). Следует отметить, что не удалось провести моделирование свойств соединений франция (27-31, 57-61) методом RHF/ MIDI из-за отсутствия базисных функций для этого элемента в программе GAMESS [14].

Используя данные таблиц 2-5, построен ряд графиков. На рисунке 3 представ-

лена зависимость энергии взаимодействия кластеров М@С60-О-С60@Ш (32-61) от суммы ионных радиусов элементов в солях (2-31). Зависимость энергии взаимодействия кластеров М@С60-О-С60@На1 (32-57) от расчетных длин связей для солей (2-26) приведена на рисунке 4. Зависимость энергии взаимодействия кластеров М@С60-0-С60@На1 (32-61) от суммы атомных номеров элементов (М) в солях (2-31) приводится на рисунке 5.

Путем прямой интерполяции имеющихся данных, представленных в таблицах 1-5 и на рисунках 3-5, с использова-

Сплошные линии - интерполяционный многочлен 2-го порядка, пунктирная линия - 3-го порядка.

Рисунок 3 - Зависимость (ЕВзаим, кДж/моль) кластеров М@С60-0-С60@На1 (32-61) от суммы ионных радиусов (£, нм) элементов в солях (2-31)

(32, 3?, 42,-17,52, 37)

□.15 0.2 0.25 ¡3® 0.35 0.<

ь

Сплошные линии - интерполяционный многочлен 2-го порядка, пунктирная линия - 3-го порядка.

Рисунок 4 - Зависимость (ЕВзаим, кДж/моль) кластеров М@С60-0-С60@На1 (32-57) от расчетных длин связей (Ь, нм) для солей (2-26)

Сплошные линии - интерполяционный многочлен 2-го порядка, пунктирная линия - 3-го порядка. Рисунок 5 - Зависимость (ЕВшим, кДж/моль) кластеров М@С60-0-С60@На1 (32-61) от суммы атомных номеров элементов (К) в солях (2-31)

нием значений (L) для длин связей Fr-Hal действия эндоэдрических францийсодер-

(27-31), рассчитанных методом молеку- жащих кластеров (57-61), полученных с

лярной механики [16], была проведена применением экстраполяционных фор-

приблизительная оценка энергии взаимо- мул (II-XVI).

Интерполяционные многочлены ЕВ (5).

^.т^г 2384,22 - 15897,33 *+27421,06 *2 заим ад

ЕВМ 15,36. 3= 17504,17 - 1,24Х1°5* + 2,26X105 (Ш),

ЕВМ 393 1 = 8583,97 - 57697,35 * + 98927,56 ОП

ЕВт43-46 1 - 51, 53 - 56= 1646,88 - 10882,33 * + 19088,35 *2 (П

ЕВзаим = 52414,05 - 4,38х105 * + 1,21х106 *2 -1,11х106*3 (VI). Интерполяционные многочлены для ЕВ (Ь).

ЕВаим. 31 7 32, 37, 52= 1385,77 - 10438,88 * + 20849,58 *2 ^ (^Д

ЕВМ 37 32, 37= 5347,29 - 42448,15 *+ 90337,86 *2 (VIII),

ЕВМ з9- 31 = 5239,27 - 39668,12 * + 77783,25 *2 (IX),

Ек «= 481,34 - 3752,19 * + 8748,48 *2 (X),

Взаим. 33 - 36, 38 - 51, 53 - 56 ■>■>■> \ л

ЕВзим = 14022,68 - 1,267х105* + 3,79х105 *2 - 3,69х105*3 (XI). Интерполяционные многочлены для ЕВ (К).

Евм зг 42,47, 52= 402,20 - 14,75 * + 0,16 *2 ^ (XII),

ЕВМ 37, 36, 38= 264,77 + 3,99 * - 0,15Е-1 *2 (Х1ПХ

ЕВз^,4,з9-4Г 180,06 - 0,31 * + 0,18Е-1 *2 (XIV),

ЕВт433 ^ 1 3 56= 84,91 + 0,71 * + 0,79Е-2 *2 (XV),

ЕВзаим = 273,96 - 7,06 X + 0,10 *2- 0,36Е-3 *3 (XVI).

Результаты расчетов приблизительных значений энергии взаимодействия эндоэ-дрических францийсодержащих кластеров (57—61), полученных с применением интерполяционных формул (П-ХУ1), сведены в таблицу 7. Энергии взаимодействия приведены в виде функций от Ь, N.

Из данных об устойчивости кластеров (32-61), приведенных в таблицах 2,7, мож-

но сделать вывод о возможности их практического получения и применения.Таким образом, производные углеродного кластера С60 (1) - соединения (32-61) - могут быть перспективными для разработки на их основе радионуклидных (в том числе, содержащих изотопы Cs, Fr и At) нанораз-мерных агентов-истребителей опухолевых новообразований.

Таблица 7 - Оценка энергии взаимодействия эндоэдрических бакминстерфуллереновых францийсодержащих кластеров M@C60-O-C60@Hal (57-61) (ЕВзаим, КДж/моль)

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

№ EB3auM.(S) ЕВзаим.(L) ЕВзаим.((N)

ЕВзаим.(S) экстра-пролир. Полином 2-го пор. Полином 3-го пор. ЕВзаим.(Е) экстра-пролир. Полином 2-го пор. Полином 3-го пор. ЕВзаим.(N) экстра-пролир. Полином 2-го пор. Полином 3-го пор.

57 95 94,77 - 186 186,21 - 420 419,76 -

58 215-220 214,84 220,20 237-246 237,39 246,31 245-256 245,47 256,10

59 224-232 224,06 231,93 275-285 274,68 284,83 291-301 290,75 300,64

60 309-348 348,09 309,49 317-328 327,55 316,88 326341 341,21 326,13

61 300-380 379,74 300,43 321-364 364,20 321,17 285-444 443,65 284,72

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Проведено моделирование электронной структуры и строения эндоэдрических бакминстерфуллереновых кластеров M@C60-O-C60@Hal с использованием ограниченного метода Хартри-Фока среднего базиса RHF/MIDL

Показана возможность практической реализации работ по синтезу бакминстерфуллереновых кластеров M@C60-O-C60@Hal, которые являются перспективными радио-нуклидными наноразмерными агентами-истребителями опухолевых новообразований.

SUMMARY

E. A. Dikusar, V. M. Zelenkovskii

A. L. Pushkarchuk, V. I. Potkin, S. J. Kilin,

A. G. Soldatov, S. A. Kuten, A. N. Khmialeuski, L. F. Babicheu, S. G. Stepin QUANTUM CHEMICAL DESIGNING OF ENDOHEDRAL BUCKMINSTERFULLERENE BASED ON BISFULLERENOL CLUSTERS TO CREATE RADIONUCLIDE AGENTS OF CANCER THERAPY It was carried out RHF/MIDI-simula-tion of the electronic structure and composition of endohedral buckminsterfullerene M@C60-O-C60@Hal clusters with help of limited Hartree-Fock method of the average RHF/MIDI basis to design nanoscale ra-

dionuclide agents of tumor therapy.

Keywords: RHF/MIDI-simulation of the electronic structure, endohedral buckminster-fullerene clusters, radionuclide agents of cancer therapy.

ЛИТЕРА ТУРА

1. Hosmane, N. S. Boron and Gadolinium Neutron Capture Therapy for Cancer Treatment / N. S. Hosmane, J. A. Maquire, Y. Zhu. - World Scientific Publishing Co. Pte. Ltd., 2012. - 300 p.

2. Перспективы использования бинарных технологий в медицине / К. В. Котен-ко [и др.] // Мед. радиобиол. и радиац. безопасн. - 2012. - Т. 57, № 3. - С. 66-67.

3. Оценка возможности использования эндоэдрических радон-222-содержащих производных бакминстерфуллеренов С60 и С80 в качестве нанороботов - истребителей опухолевых новообразований / Е. А. Дикусар [и др.]// Медицинские новости. - 2013. - № 3 (222). - С. 11-12.

4. Оценка возможности использования эндоэдрических радон-222-содержащих производных бакминстерфуллеренов С60 и С80 в качестве нанороботов-истре-бителей опухолевых новообразований / Е. А. Дикусар [и др.] // Вестник фармации. - 2012. - № 4-58. - С. 102-105.

5. Химия элементов: в 2 томах / Под ред. Гринвуд Н., Эрншо А. - М.: БИ-

НОМ. Лаборатория знаний, 2008. - Т. 1. -607 с.

6. Химия элементов: в 2 томах / Под ред. Гринвуд Н., Эрншо А. - М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2008. - Т. 2. - 670 с.

7. Perspective of Fullerene Derivatives in PDT and Radiotherapy of Cancers / M. A. Orlova [et al.] // British Journal of Medicine & Medical Research. - 2013. - Vol. 3. -N 4. - P. 1731-1756.

8. 212Pd@C60 and its water-soluble derivatives: synthesis, stability, and suitability for radioimmunotherapy / M. D. Diener [et al.] // J. Am. Chem. Soc. - 2007. - Vol. 129. -N 16. - P. 5131-5138.

9. Encapsulation of Radiolabeled Cluster Inside a Fullerene Cage, 177Lu Lu(3x)N@C80: An Interleukin-13-Conjugatecf Radiolabeled Metallofullerene Platform // M. D. Shultz [et al.] // J. Am. Chem. Soc. - 2010. - Vol. 132. -N 14. - P. 4980-4981.

10. General Atomic and Molecular Electronic Structure System / M. W. Shmidt [et al.] // J. Comput. Chem. - 1993. - Vol. 14, N 7. - P. 1347-1363.

11. Прикладная химическая термодинамика: Модели и расчеты / Т. Барри

[и др.] - M.: Химия, 1988. - 282 с.

12. Додж, Б. Ф. Химическая термодинамика / Б. Ф. Додж - M.: Химия, 1950. - 788 с.

13. Еремин, Е. Н. Основы химической термодинамики / Е. Н. Еремин - M.: Химия, 1978. - 392 с.

14. Huzinaga, S. Gaussian Basis Sets for Molecular Calculations / S. Huzinaga, J. An-dzelm, M. Klobukowski - Amsterdam: Elsevier, 1984. - 340 p.

15. Бацанов, С. С. Структурная химия. Факты и зависимости / С. С. Баца-нов. - М.: Диалог-МГУ, 2000. - 292 с.

16. Молекулярное моделирование: теория и практика / Х.-Д. Хельтье [и др.] -М.: Лаборатория знаний, 2010. - 318 с.

Адрес для корреспонденции:

220072, Республика Беларусь, г. Минск, ул. Сурганова 13, Институт физико-органической химии, тeл +375-17-2841600, моб. +375-29-6228644, е-mail:dikusar@ifoch.bas-net.by, Дикусар Е. А.

Поступила 01.07.2015 г.

А. К. Жерносек

СРАВНЕНИЕ ДВУХ СПОСОБОВ РАСЧЁТА СРЕДНЕГО ТИТРА Витебский государственный ордена Дружбы народов медицинский университет

В статье проведено сравнение двух способов расчёта среднего титра. Показано, что использование расчётных формул, в которых средний титр вычисляется как среднее арифметическое или средневзвешенное (сучётом масс или массовых концентраций) значение титров соответствия для отдельных компонентов смеси, приводит к неверным результатам. Расчёт такого титра следует проводить только по формулам, основанным на молярных долях компонентов в смеси.

Ключевые слова: средний титр, титриметрический анализ, экстемпоральные лекарственные средства.

ВВЕДЕНИЕ

Если несколько лекарственных веществ (фармацевтических субстанций), входящих в состав экстемпорального лекарственного средства, в процессе количественного анализа титруют одним и тем же титрантом, и отсутствует доступный метод для определения каждого из этих веществ в отдельности, то для расчётов

может быть применена величина среднего титра (среднего ориентировочного титра). В справочной, учебной литературе и даже Государственной фармакопее используются разные формулы для расчёта таких титров, дающие неодинаковые результаты. Целью данной работы является выяснение правомерности использования различных способов расчёта среднего титра.

Рисунок к статье П. С. Кахоцкий, А. П. Ремпель, Г. А. Хуткина «Перспективы внедрения и интеграции CRM-систем в фармации» (С. 22-27)

Рисунок - Первая вращающаяся на 360 градусов картотека «Rolodex»

Рисунок к статье В. В. Кугач, А. И. Ковальчук «Тенденции развития корпоративной культуры аптечной организации (на примере РУП «БЕЛФАРМАЦИЯ») Сообщение 1. Исследование способности к адаптации и оценка миссии организации» (С. 28-38)

Рисунок 1 - Модель Денисона

Рисунокк статье Е. А. Дикусар, В. М. Зеленковский, А. Л. Пушкарчук, В. И. Поткин, С. Я. Килин, А. Г. Солдатов, С. А. Кутень, А. Н. Хмелевский, Л. Ф. Бабичев, С. Г. Стёпин «Квантово-химическое проектирование эндоэдрических бакминстерфуллереновых кластерных систем для создания радионуклидных агентов терапии онкологических заболеваний» (С. 51-59)

б

Рисунок 2 - Квантово-химические модели кластеров М@С60-0-С60@На1 (32-61)

в

г

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.