Skip to main content
SUPERVISOR
Taghi Khayamian
تقی خیامیان (استاد راهنما)
 
STUDENT
Mahnaz Esteki Bardeh
مهناز استکی بارده

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده شیمی
DEGREE
Doctor of Philosophy (PhD)
YEAR
1383
Quantitative structure–activity ? property relationships (QSAR ? QSPR),the essential tools in chemometrics and medicinal chemistry, are mathematical equations relating chemical structure to a wide variety of chemical and biological properties ? activities Recently, a new class of electronic descriptors, called quantum topology molecular similarity (QTMS) indices introduced by O'Brein and Popelier , has been shown to be successful in a variety of QSAR and QSPR calculations. The theory behind the calculation of QTMS indices uses the idea of theory of 'atoms in molecules' (AIM), pioneered by Bader to specify the electronic information in a molecular system. This theory is deeply rooted in quantum mechanics, and can be used to enhance chemical insight through ab initio wave functions. It has been demonstrated that QTMS offers a reliable alternative to electronic parameters and has delivered excellent QSARs of environmental, biological and industrial interest. In QTMS methodology, a set of electronic features is calculated for each chemical bond in the molecule. Therefore, one of the most important features of QTMS in bond critical point (BCP) space is the ability to make two-dimensional information about molecules. In this method, multiple bonds are mentioned in each molecule, and for each bond multiple descriptor, there will be a two-dimensional matrix corresponding to each molecule. In other words, for a series of molecules sharing a common structural backbone, QTMS theory produces a matrix of descriptors instead of a vector of descriptors in traditional QSAR. For a parent molecule with n chemical bonds, QTMS will calculate a descriptor data matrix of (n · m) dimension, where m is the number of QTMS descriptors calculated for each chemical bond. To handle the QTMS indices for QSAR ? QSPR studies, Popelier et al. unfold the data in a single row vector for each molecule or reduce the dimension of QTMS data matrix into a single score vector by means of principal component analysis (PCA). Therefore, they used first-order calibration methods to derive structure–activity ? property relationships.
در بخش اول این رساله، یک مدل "ارتباط کمّی فعالیت و ساختار" (QSAR) برای پیش بینی مقادیر دوز مرگ آور (LD 50 ) فنوتیازین ها، داروهای ضد افسردگی و داروهای ضد اضطراب، طراحی شد. در بخش دوم، آنالیز سه بعدی شامل آنالیز فاکتورهای موازی (PARAFAC) و حداقل مربعات چند بعدی (N-PLS) برای پیش بینی مقادیر pKa دسته ای از مشتقات فنلی با توصیف کننده های جدید کوانتوم شیمیایی به نام ضرایب تشابه توپولوژی کوانتومی مولکولی (QTMS)، انجام شد. پیوندهای مختلف و توصیف کننده های مختلف مربوط به این ترکیبات، برای ایجاد داده های سه بعدی مورد استفاده قرار گرفت. با استفاده از این روش، قسمت فعال ترکیب فنلی در تعیین ثابت اسیدی این ترکیبات مشخص شد. در نهایت، ضریب تأثیر توصیف کننده ها با استفاده از آنالیز سه بعدی PARAFAC مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان می دهد که روش های آنالیز چند بعدی می تواند در سیستم های مختلف QSAR/QSPR به عنوان روش های مؤثر آنالیز مورد استفاده قرار گیرند. بخش دیگری از رساله شامل کاربرد QSPR و حداقل مربعات ماشین بردار تکیه گاه (LS-SVM ) برای پیش بینی درصد تبدیل واکنش های استری شدن در شرایط فوق بحرانی CO 2 در حضور سه نوع بیوکاتالیست مختلف است. نتایج نشان می دهد که مجموعه ای از توصیف کننده هایی مربوط به الکل ها و اسیدهای مورد استفاده در سنتز استرها، در میزان درصد تبدیل واکنش ها موثر می باشند. علاوه بر تعیین و تفسیر توصیف کننده های موثر، مدلی با استفاده از تکنیک SVM طراحی شد که توانایی پیش بینی درصد تبدیل واکنش های استری شدن را در شرایط مختلف فوق بحرانی دارا است. در بخش بعدی رساله، روش های آنالیز سه بعدی برای ایجاد ارتباط بین تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) دانه های کوپولیمری و تخلخل آنها و غلظت وینیل تری اتوکسی سیلان (VTES) به کار رفته در مخلوط واکنشی که منجر به سنتز این کوپلیمرها می شود، مورد استفاده قرار گرفت. مدل های ساخته شده به خوبی می تواند با استفاده از تصویر SEM نمونه پلیمری، غلظت VTES و میزان تخلخل آن را پیش بینی کند. نتایج نشان می دهد که تصاویر SEM پلیمرها می تواند به عنوان ابزار جدیدی برای پیش بینی برخی ویژگی های آنها به کار رود. در کار تحقیقاتی دیگری، پتانسیل روش های مدل سازی سه بعدی PARAFAC و N-PLS برای جداسازی پیک های فلوئورسانس همپوشانی شده پیروکسیکام و پیریدوکسین مورد ارزیابی قرار گرفت. در این روش از داده های سه بعدی فلوئرسانس برای پیش بینی غلظت این دو ترکیب در نمونه های دارویی استفاده شد. نتایج به دست آمده نشان می دهد که روش ارایه شده برای آنالیز همزمان این دو ترکیب، سریع، ساده و ارزان است که نیازی به جداسازی آزمایشگاهی ندارد. در بخش پایانی رساله، اسپکترومتری تحرک یونی با منبع یونیزاسیون الکترواسپری (ESI-IMS) برای تعیین مقدار آموکسی سیلین در محصولات دارویی مورد استفاده قرار گرفته است. این روش پیشنهادی، ساده، دارای صحت و دقت بالا و حساس است. آنالیز آموکسی سیلین با استفاده از ESI-IMS در زمان کوتاهی (در حدود 5 ثانیه) بدون هیچگونه مرحله جداسازی یا پیش پردازش انجام شد. نتایج نشان می دهد که این روش می تواند در صنعت داروسازی به عنوان جایگزینی برای آنالیز این دارو به روش های HPLC یا روش های اسپکتروفوتومتری به کار رود.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی