Компьютерное прогнозирование биологической активности новых органических веществ

Актуальность темы. Одной из важнейших задач современной химии является синтез веществ с заданными свойствами. Привычные экспериментальные методы создания новых соединений, а также способы определения биологической активности являются затратными и не всегда бывают эффективными. В связи с этим, актуальным является вопрос предсказания свойств еще не полученных химических соединений или новых материалов. В настоящее время существует направленный подход к поиску и созданию новых органических веществ.

---

Срочно нужно решение курсовой ? Поможет Work5.

---

Химические соединения тестируют на незначительное число требуемых видов биологической активности. Свойства определенных базовых структур оптимизируют путем процессов синтеза и изучения результатов исследования их аналогов. При этом некоторые виды биологической активности, характерные для данных веществ, остаются неизученными, так как являются побочными по отношению к тем видам, которые изучаются. Практика показывает невозможность исследовать экспериментально на все известные виды биологической активности ни одно химическое соединение. Реальную возможность комплексного исследования биологической активности веществ может обеспечить развитие новых технологий компьютерного прогнозирования и их применение для оценки вероятных видов биологической активности химических соединений с последующим тестированием изучаемых веществ в соответствии с результатами прогноза. Актуальность темы определяется необходимостью исследования биологической активности новых органических веществ с помощью программ компьютерного прогнозирования, так как синтез лекарственных препаратов с заданными свойствами является в настоящее время одним из самых приоритетных направлений современной теоретической и синтетической органической химии. Объект исследования – биологическая активность новых органических веществ. Предмет исследования – программы компьютерного прогнозирования. Цель работы: Изучить программы для компьютерного прогнозирования биологической активности органических веществ. Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи: 1. Изучить научные исследования в области химических соединений и их свойств. 2. Изучить теоретические основы применения информационных технологий в фармации для определения биологической активности органических соединений. 3. Ознакомиться с практическими результатами, полученными программой для прогнозирования биологической активности органических соединений. 4. Обобщить полученные данные и сделать выводы. Методы исследования. В процессе выполнения курсовой работы применялась совокупность теоретических (анализ материалов), эмпирических (изучение и обобщение) и статистических методов. Практическая значимость. Результаты программы компьютерного прогнозирования биологической активности органических веществ необходимы для последующего тестирования изучаемых веществ. Краткое описание структуры работы. В структуру курсовой работы входят разделы введение, теоретическая часть по теме, практическая часть, заключение и список использованной литературы.

Синтез веществ с заданными свойствами является одним из важнейших направлений современной химической науки. Актуальность работы определяется необходимостью исследования биологической активности новых органических веществ с помощью программ компьютерного прогнозирования, которые находят широкое применение в таком направлении, как синтез лекарственных препаратов с заданными свойствами. В результате исследования в курсовой работе получены достоверные данные компьютерного прогнозирования спектра биологической активности и охарактеризована перспективность дальнейшего использования компьютерной системы PASS online в целенаправленном поиске природных соединений и их производных с желаемыми видами биологической активности. В первой главе работы изучены результаты теоретических исследований в области химических соединений и их свойств для созданных новых органических веществ, которые позволяют провести тестирование на незначительное число необходимых видов биологической активности. По результатам теоретических исследований сделан вывод о связи между структурой и свойствами и биологической активностью органических соединений. Во второй главе изучены вопросы возможного исследования биологической активности веществ определяется путем развития и совершенствованием аппаратного и программного обеспечения, новых технологий и программ компьютерного прогнозирования, их применения для оценки видов активности химических соединений и использования баз данных, на основе которых возможен предварительный прогноз структурных аналогов с заданной активностью. В практической части работы изучены виды биологической активности с использованием программы компьютерного прогнозирования PASS online.В результате анализа сделан вывод, что новое стероидное соединение акантостерон, выделенный из AcantophillumgypsophylloidesRgl., обладает выраженным противовоспалительным действием. Таким образом, по материалам практической части работы следует отметить достоверность данных компьютерного прогнозирования спектра биологической активности и перспективность дальнейшего использования компьютерной системы PASS online в целенаправленном поиске природных соединений и их производных с желаемыми видами биологической активности. Полученные результаты компьютерного прогнозирования спектра биологической активности компьютерной системой PASS online в дальнейшем, конечно, требуют новых экспериментальных исследований и их подтверждений, при этом представляется возможным целенаправленное проведение исследования на конкретные виды биологической активности. Таким образом, сегодня реальную возможность комплексного исследования биологической активности веществ действительно можно обеспечить путем развития новых технологий компьютерного прогнозирования и их применения для оценки вероятных видов биологической активности химических соединений с последующим тестированием изучаемых веществ в соответствии с результатами прогноза.

1.Адекенов С.М. Сесквитерпеновые лактоны растений Казахстана. Строение, свойства и применение: Дис. … д-ра хим. наук. — М.: Ин-т биоорганич. химии РАН, 1992. — С. 377–381. 2.Арчаков А.И., Поройков В.В. Биоинформатика. Новые биомедицинские технологии. Обзор. — М.: РАМН, — 47 с. 3.Лагунин А.А. Компьютерная оценка плейотропного действия фармакологических веществ: Дис. … д-ра биол. наук.— М., 2012. — С. 1–2. 4.Лузин А.П., Зурабян С.Э., Тюкавкина Н.А.и др./ Под ред. Тюкавкиной Н.А.. Органическая химия: Учебник /– 2-е изд., перер. и доп. –М.:Медицина, 2002.-512с. 5. Мартынова Н.Б., Филимонов Д.А., Поройков В.В. Компьютерное прогнозирование спектра биологической активности низкомолекулярных пептидов и пептидомиметиков // Биоорганическая химия. — 2000. — № 5(26). — С. 330–339. 6.Миронов А.Н. Руководство по проведению доклинических исследований лекарственных средств. — Ч. — М.: Гриф и К, 2012. — 752 с. 7.Поройков В.В., Филимонов Д.А., Лагунин А.А. и др. Компьютерная оценка спектра биологической активности химических соединений с целью минимизации рисков их применения в медицине // Проблемы оценки риска здоровью населения от воздействия факторов окружающей среды. — М., 2004. — C. 167–169. 8.Поройков В.В., Лагунин А.А., Глориозова Т.А. Лекарство, действующее на несколько молекулярных мишеней в организме: исключительная ситуация или будущее фармакотерапии? // Биологические мишени для действия лекарственных препаратов нового поколения. Перспективы интеграции российских ученых в международную кооперацию: Материалы междунар. конф. — Химки, 2006. — С. 20–21. 9.Поройков В.В., Лагунин А.А., Коборова О.Н., Захаров А.В., Филимонов Д.А. Роль биоихемоинформатики в создании лекарств, действующих на множественные мишени // Биотехнология: состояние и перспективы развития: Материалы IV Моск. междунар. конгресса. — М., 2007. — 396 с. 10.Саркисов П.Д. и др. аучные исследования высшей школы в области химии и химических продуктов В.179:Межвуз. сборник науч ... Подпрограмма 203 "Химия и хим. продукты"; Москва: РХТУ им. Д. И. Менделеева, 2001. 11.Филимонов Д.А., Поройков В.В., Караичева Е.И. и др. Компьютерное прогнозирование спектра биологической активности химических соединений по их структурной формуле: система PASS // Экспериментальная клиническая фармакология.— 1995. — № 2(58). — С. 56–62. 12. Филимонов Д.А., Поройков В.В. Прогноз спектров биологической активности органических соединений // Российский химический журн. — 2006. — № 2(50). — С. 66–75. 13.Хабриев Р.У. Руководство по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ.— 2-е изд. — М.: Медицина, 2005. — 700 с. 14. XXVII Симпозиум «Биоинформатика и компьютерное конструирование лекарств» [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.ibmh.msk.su/PASS 15. Chemical and Biological Information [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.mdli.com 16.way2drug passonline [Электронный ресурс]. - Режим доступа