Введение
ГЛАВА 1. Обзор литературы 10
1.1. Химические и фотохимические свойства птеринов 10
1.1.1. Классификация и биологическая роль разных групп птеринов 10
1.1.2. Биохимические функции и свойства 5,6,7,8-тетрагидробиоптерина (Н4Бип). Аутоокисление Н4Бип 12
1.1.3. Фотофизические и фотохимические свойства птеринов 14
1.1.4. Участие окисленных птеринов в реакциях фотосенсибилизированного окисления 16
1.1.5. Генерация синглетного кислорода фотосенсибилизаторами. Параметры, определяющие величину квантового выхода генерации сиглетного кислорода (Ф) 20
1.1.6. Генерация синглетного кислорода птеридинами 23
1.2. Фотохимические свойства и биологическая роль родственных групп гетероциклических соединений 26
1.2.1. Роль флавинов в работе флаповропротеиновых фоторецепторов 26
1.2.2. Фотохимия азотистых оснований нуклеиновых кислот 29
1.3. Значение фотохимических реакций тетрагидровосстановленных птеринов для
биологических процессов 35
1.3.1. Свидетельства участия птеринов в фоторецепции 35
1.3.2. Роль птеринов в патоэтиологии заболевания витилиго 37
1.3.3. Эволюционные аспекты фотохимии птеридинов 41
ГЛАВА 2. Материалы и методы 44
2.1. Материалы и оборудование 44
2.1.1. Реактивы 44
2.1.2. Установка для облучения образцов 44
2.2. Методы. 44
2.2.1. Высокоэффективная жидкостная хроматография и масс-спектрометрия 44
2.2.2. Расчет квантового выхода фотореакций 45
2.3. Квантово-химические расчеты 46
2.3.1. Оптимизация равновесной геометрии 46
2.3.2. Расчеты термодинамических параметров 47
2.3.3. Расчет электронных спектров поглощения и оптимизация геометрии возбужденных состояний методом TD-DFT 47
2.3.4. Расчет физико-химических свойств на основании оптимизированных геометрий 48
2.3.5. Оптимизация геометрии конических пересечений 1 /S0 Н4Гмп 48
2.4. Поиск количественных соотношений структура-свойство (QSPR) 48
2.4.1. Конформационный анализ и оптимизация геометрии 49
2.4.2. Молекулярные дескрипторы 49
2.4.3. Статистические параметры 50
2.4.4. Проверка достоверности моделей 51
2.4.5. Согласованность данных в анализируемой выборке 51
ГЛАВА 3. Результаты и обсуждение 53
3.1. Фотоокисление тетрагидробиоптерина: возможные пути и механизмы 53
3.1.1. Окисление Н4Бип в водном растворе под действием широкополосного УФ-излучения 53
3.1.2. Окисление Н4Бип в растворе под действием монохроматического ультрафиолета с длиной волны = 300 нм 56
3.1.3. Окисление Н4Бип в растворе под действием монохроматического ультрафиолета с длиной волны = 350 нм 59
3.1.4. Фотосенсибилизированное биоптерином окисление Н4Бип 60
3.1.5. Влияние D2O и супероксиддисмутазы на фотоокисление Н4Бип 63
3.1.6. Возможные механизмы сенсибилизированного биоптерином окисления Н4Бип, по данным квантово-химических расчетов 66
3.1.7. Расчет кинетических характеристик фотосенсибилизированного окисления Н4Бип 69
3.1.8. Оценка реакционной способности молекулы Н4Бип и отдельных атомов в ее составе на основе данных об индексах Фукуи 71
3.2. Исследование фотохимических свойств тетрагидровосстановленных птеринов методами квантовой химии 76
3.2.1. Оптимизация геометрии основного состояния 77
3.2.2. TD-DFT расчет энергии вертикальных электронных переходов 5,6,7,8-тетрагидрогидроксиметилптерина (Н4Гмп) 78
3.2.3. Геометрия возбужденных состояний Н4Гмп 82
3.2.4. Сканирование поверхности потенциальной энергии возбужденных состояний Н4Гмп 87
3.2.5. Геометрия конических пересеченй 1 /S0 90
3.2.6. Оценка возможности фототаутомеризации и вращения бокового заместителя в возбужденном состоянии Н4Гмп 91
3.2.7. Конформационный анализ нейтральной молекулы Н4Гмп и катион-радикала Н4Гмп+ 93
3.3. Влияние природы бокового заместителя на сенсибилизирующую активность окисленных форм птеринов 97
3.3.1. Оценка возможности реакций сенсибилизированной генерации активных форм кислорода 97
3.3.2. QSPR анализ генерации синглетного кислорода птеридинами 105
Заключение 114
Выводы 115
Список основных работ, опубликованных по теме диссертации 116
Список литературы 118
