Studium interakcí komplexů přechodných kovů s biomolekulami metodami kvantové chemie.

Abstract

U platinových komplexů byly stejně jako u mnoha sloučenin dalších tranzitních kovů prokázány protirakovinné účinky. Cílem dnešní medicíny je nahradit používané cisplatinové komplexy látkami, které vykazují méně vedlejších účinků. Tato práce se zabývá reakcí 5'-dGMP (2'˗deoxyguanosid˗5'˗monofosfát) s platičitým komplexem PtIV (dach)Cl4 (dach=diaminocyklohexan) za vzniku komplexu PtIV (dach)Cl3(N7-cGMP). Vprůběhu reakce dochází k cyklizaci fosfátu a vytvoření koordinačně-kovalentní vazby mezi platinou a dusíkem N7 guaninu. Zde studujeme geometrie molekul účastnících se jednotlivých fází reakce a sledujeme její průběh z termodynamického hlediska. Optimalizace struktur jsou provedeny na úrovni DFT s funkcionálem B3LYP v bázi 6-31G* v solvatačníim modelu PCM/UA0. Na úrovni B3LYP/6˗311++G(2df,2pd) v solvatačním modelu D˗PCM/sUAKS byly stanoveny energetické parametry reakce a rozložení nábojové hustoty.

It has been proven that platinum complexes are active in anticancer treatment as well as several other transition metals. There is an effort in recent medicine to replace cisplatin complexes by drugs with smaller side effects. This work focuses on the reaction of 5'-dGMP (2'-deoxyguanosine- 5'˗monophosphate) with a platinum complex PtIV (dach)Cl4 (dach=diaminocyclohexane) forming PtIV (dach)Cl3(N7-cGMP) complex. The explored reaction can be divided into two (independent) steps: cyclization of phosphate and substitution reaction where a new complex with coordinate- covalent bond between platinum atom and nitrogen N7 of guanine is formed releasing chloride particle. Here I studied geometry parameters which are important in the above mentioned reaction. The reaction course is observed from the thermodynamic point of view. The structures were optimized at the DFT level with B3LYP functional in basis set 6-31G* and PCM/UA0 solvation model. The energy parameters and electron density distribution were computed at the B3LYP/6˗311++G(2df,2pd) level in the D˗PCM/sUAKS solvation model.