التخليق الكيميائي الانتقائي، وتحليل نظرية الكثافة الوظيفية، والالتحام الجزيئي، وتحديد خصائص ADMET لمركب إيثيل 2-(2-فينيل هيدرازينيل) سيكلوبنت-1-إين-1-كربوكسيلات

الملخص

يوفر دمج التخليق التجريبي مع الأساليب الحسابية استراتيجية قيّمة لدراسة الخصائص الهيكلية والإلكترونية والتفاعلات البيولوجية للمركبات العضوية. في هذه الدراسة، تم تخليق إيثيل 2-(2-فينيل هيدرازينيل) سيكلوبنت-1-إين-1-كربوكسيلات (1) من خلال التكثيف الكيميائي الانتقائي لإيثيل 2-أوكسوسيكلوبنتان-1-كربوكسيلات مع فينيل هيدرازين في الإيثانول. وقد أسفر التفاعل عن المركب المستهدف كمادة صلبة بيضاء مائلة للصفرة بنسبة 19% من العائد المعزول، مع تفاعل تفضيلي عند وظيفة الكيتون مع الحفاظ على مجموعة الإستر. تم إجراء حسابات نظرية الكثافة الوظيفية (DFT) عند مستوى B3LYP/6-31G لدراسة الهندسة الجزيئية والبنية الإلكترونية ومؤشرات التفاعل العالمية لم يُظهر التركيب المُحسَّن أي ترددات اهتزازية تخيلية، مع فجوة طاقة محسوبة بين أعلى مستوى جزيئي مشغول (HOMO) وأدنى مستوى جزيئي غير مشغول (LUMO) تبلغ 4.5135 إلكترون فولت، وعزم ثنائي قطب يبلغ 2.8675 ديباي. كما حددت خرائط الجهد الكهروستاتيكي الجزيئي مناطق غنية بالإلكترونات وأخرى فقيرة بها، يُحتمل أن تشارك في التفاعلات بين الجزيئات. أُجريت محاكاة الالتحام الجزيئي باستخدام برنامج MOE 2024 على ثلاثة بروتينات بكتيرية: إنزيم DNA gyrase B من الإشريكية القولونية (6KZV)، وبروتين ربط البنسلين 4 من المكورات العنقودية الذهبية (5TW8)، وإنزيم لاكاز CotA من العصوية الرقيقة. (1OF0) أظهر المركب 1 درجات التحام بلغت -6.955، و-5.839، و-5.081 كيلو كالوري/مول على التوالي، مما يشير إلى تفاعلات ربط متوقعة داخل جيوب البروتين المدروسة. كشف تقييم ADMET الحاسوبي عن خصائص فيزيائية وكيميائية مواتية وتوافق مع معايير التشابه الدوائي المعتمدة. ومع ذلك، فقد سلط تثبيط السيتوكروم P450 المتوقع والسمية المحتملة الخاصة بالأعضاء الضوء على مخاوف مهمة تتعلق بالحرائك الدوائية والسلامة. بشكل عام، توفر النتائج توصيفًا أوليًا للمركب المصنّع وتحدد إمكاناته لمزيد من البحث القائم على البنية. يلزم إجراء تقييم بيولوجي تجريبي ودراسات آلية وتقييم للسمية قبل إمكانية إثبات أي أهمية علاجية.