Approximate molecular electrostatic potential computations: applications to quantitative structure-activity relationships

Kireev, Dmitri; Fetisov, V. I.; Зефиров, Н. С.

doi:10.1016/s0166-1280(96)80006-6

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“…Other physicochemical descriptors employed were: the sum of all positive partial atomic charges for all atoms in the molecule (Σ Q + ) as a descriptor of polarity, the sum of H‐bond factor values for all acceptor substructures in the molecule (ΣCa) and the sum of H‐bond factor values for all donor atoms in a molecule (ΣCd), and the maximum H‐bond acceptor descriptor in a molecule (Ca max ). All descriptors were calculated by the program package HYBOT/HYBOT‐PLUS‐98,4 which is the base on the methods described in several articles, such as H‐bond descriptors,13 partial atomic charges,14 and polarizability 15…”

Section: Methodsmentioning

confidence: 99%

A New Nonlinear Equation for the Tissue/Blood Partition Coefficients of Neutral Compounds

Zhang

2004

Journal of Pharmaceutical Sciences

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Section: Methodsmentioning

confidence: 99%

A New Nonlinear Equation for the Tissue/Blood Partition Coefficients of Neutral Compounds

Zhang

2004

Journal of Pharmaceutical Sciences

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“…Some new descriptors employed were: the sum of absolute values of partial atomic charges for all atoms in the molecule (Sjqj), the sum of Hbond factor values for all acceptor substructures in the molecule (SC a ), the sum of H-bond factor values for all donor atoms in a molecule (SC d ), and sum of absolute values of H-bond factors for all acceptors and all donors in a molecule (SC ad ). Considering the molecular charge as indicated in Table 1 all descriptors were calculated by the program package HYBOTyHYBOT-PLUS-98 [18] which is based on methods described in several articles: H-bond descriptors [11], partial atomic charges [19] and polarizability [20]. Also for the ®rst training set, experimental partition coef®cients [17] in the system octanol-water at pH 7.4 (log D) were studied.…”

Section: Methodsmentioning

confidence: 99%

Quantitative Estimation of Drug Absorption in Humans for Passively Transported Compounds on the Basis of Their Physico-chemical Parameters

Raevsky¹,

Fetisov

Trepalina

et al. 2000

Quant. Struct.-Act. Relat.

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Good sigmoid relationships are found between human intestinal absorption for 32 passively transported drugs and their hydrogen bond descriptors. When only one-parameter correlations are considered, the sum of absolute H-bond acceptor and donor factor values (SC ad ), characterizing the total ability of a compound to form H-bonds, is the best descriptor. Such models show that H-bonding has a signi®cant negative effect on human intestinal absorption. Drugs with SC ad ! 22 are poorly absorbed, while drugs with SC ad 8 are completely absorbed. Such behavior may be rationalized by the bene®cial in¯uence that just a few H-bonding interactions might have on a drug's ability to penetrate biological membranes. In the case of many H-bonds, however, the penetration of a drug through a membrane may be completely forbidden. A two-parameter sigmoid model, where the sum of H-bond acceptor factors and the sum of H-bond donor factors are independent variables, demonstrates that both acceptor and donor groups on drugs have important interactions with surrounding water molecules or membrane surfaces. These models have improved statistical criteria and ensure good quantitative predictions of human intestinal absorption for passively transported drugs. Polarizability makes a minor negative contribution while partial atomic charge makes a minor positive contribution to absorption in humans. Lipophilicity expressed as log D did not give a satisfactory correlation with absorption.

show abstract

“…Embora haja arbitrariedade na definição das cargas atômicas 62 , este parâmetro químico-quântico tem sido comumente aplicado em diversos estudos, como por ex., na descrição de potenciais de interação em métodos de simulação computacional 63 , estudos de correlação entre estrutura e atividade biológica (QSAR) 64 e, principalmente, avaliando intensidades de freqüências vibracionais na região do infravermelho 65 . Em termos de interações intermoleculares, a formação da ligação de hidrogênio dá origem a novos modos vibracionais que surgem normalmente em regiões de baixas freqüências no espectro e apresentam intensidades muito fracas 66 .…”

Section: Propriedades Vibracionais: Novos Modos Vibracionais E Efeitounclassified

Relação entre transferência de carga e as interações intermoleculares em complexos de hidrogênio heterocíclicos

Oliveira¹,

Araújo²

2007

Quím. Nova

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Recebido em 9/2/06; aceito em 28/9/06; publicado na web em 28/5/07 RELATIONSHIP BETWEEN CHARGE TRANSFER AND INTERMOLECULAR INTERACTIONS IN HETEROCYCLIC HYDROGEN-BONDED COMPLEXES. Hydrogen-bonded complexes formed by the interaction of the heterocyclic molecules C 2 H 4 O and C 2 H 5 N with HF, HCN, HNC and C 2 H 2 have been studied using density functional theory. The hydrogen bond strength has been analyzed through electron density charge transfer from the proton acceptor to the proton donor. The density charge transfer has been estimated using different methods such as Mulliken population analysis, CHELPG, GAPT and AIM. It has been shown that AIM-estimated charge transfer correlates very well with the hydrogen bond energy and the infrared bathochromic effect of the proton donor stretching frequencies.Keywords: hydrogen bond; atomic charge; infrared spectrum. INTRODUÇÃOAs moléculas de uma substância sólida ou líquida mantêm-se unidas através da atração existente entre elas. Quanto maior a força de atração, maior será a coesão entre as moléculas, ocasionando portanto um aumento nos pontos de fusão e ebulição da substância. Este comportamento pode ser explicado através da teoria da ligação química, que classifica as interações intermoleculares como sendo: I. eletrostá-ticas: dipolo-dipolo, dipolo-íon, etc; II. van der Waals: também chamada de forças de London ou de dispersão; III. ligações de hidrogê-nio: ocorre como um caso especial entre dipolos permanentes 14 que, além das interações eletrostáticas (U), polarização (POL), termo de troca (EX) e contribuições SCF (MIX), a transferência de carga (∆Q) realmente é um termo importante na determinação da energia molecular. Considerando todos estes modelos teóricos e mesmo após quase 8 décadas de investigações, o estudo da ligação de hidrogênio ainda levanta discussões sobre como esta interação pode ser descrita, se com base em análises puramente eletrostáticas ou se os efeitos de transferênica de carga são realmente importantes 15 . A importância da transferência de cargaA reatividade química pode ser descrita em termos de forças de longo alcance através do potencial eletrostático. Este termo não é o único responsável pela estabilização de complexos de hidrogê-nio, visto que o efeito de polarização e a transferência de carga também são importantes. Morokuma e Umeyama mostraram através da ECDD que para o dímero da água a contribuição da transferência de carga foi de aproximadamente 20% em comparação com 70% para os efeitos eletrostáticos 14 . Entretanto, aplicando a NBO ("Natural Bond Orbitals"), Weinhold e colaboradores mostraram que a transferência de carga pode ser a contribuição dominante na determinação da energia intermolecular do dímero da água 16 . Este fato também havia sido constatado por Reed 17 , embora a razão para as diferenças entre esses resultados seja a maneira com que as contribuições de U e ∆Q são definidas, uma vez que os efeitos eletrostáticos são causados através da interação entre multipolos (dipolo e quadrupolo induzido), enquanto a transferê...

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Approximate molecular electrostatic potential computations: applications to quantitative structure-activity relationships

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A New Nonlinear Equation for the Tissue/Blood Partition Coefficients of Neutral Compounds

A New Nonlinear Equation for the Tissue/Blood Partition Coefficients of Neutral Compounds

Quantitative Estimation of Drug Absorption in Humans for Passively Transported Compounds on the Basis of Their Physico-chemical Parameters

Relação entre transferência de carga e as interações intermoleculares em complexos de hidrogênio heterocíclicos

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