Избирательная токсичность. Физико-химические основы терапии - Альберт А.
ISBN 412-26010-7
Скачать (прямая ссылка):
Ион-дипольную связь легко представить себе, если вспомнить, что многие неионизированные вещества имеют очень' большие дипольные моменты, и поэтому некоторые из состав-! ляющих их атомов несут частичный положительный, а другие—-: частичный отрицательный заряды (см. разд. 17.2 о классифика| ции заместителей по заряду). Такие молекулы могут притяги^ ваться ионами и образовывать с ними связь (с частью молекулы| обладающей частичным зарядом, противоположным по знак« заряду иона). Такие связи несколько слабее, чем чисто ионныЦ связи. Самым общеизвестным примером ион-дипольной связі| можно считать присоединение молекул воды ко всем ионаї^
NO.
N
ОН
Пикриновая кислота (8.5)
Метиленовий синий (8.6)
Метиловый оранжевый (8.7)
356" {в водных растворах), за счет чего возникают гидратированные ионы, резко отличающиеся по своим свойствам от негидратиро-ванных ионов в кристаллах.
Родственное антибактериальным сульфаниламидам соединение диафенилсульфон (9.17) наиболее широко используется при лечении проказы. Показано, что соответствующий фермент (ди-гидрофолатсинтетазу) лучше ингибируют анионы сульфадиази-нов и большинства антибактериальных сульфаниламидов. Диафенилсульфон тем не менее не ионизируется, а образует ион-ди-польную связь с ферментом. Благодаря этому он обладает минимальным количеством побочных эффектов и может применяться в течение длительного времени, что необходимо при лечении проказы.
Наконец, существуют относительно слабые диполь-ди-польные связи, энергия которых обратно пропорциональна третьей степени расстояния между взаимодействующими частицами. В модели АХЭ, предложенной Вильсоном и Бергманном (рис. 12.3, том 2), показано, что диполь-дипольная связь образуется между атомом азота с двойной связью имидазольного цикла (в ферменте) и частично положительно заряженным атомом углерода сложноэфирной группы АХ.
8.0.3. Водородная связь
Водородные связи образуются лишь при очень малом расстоянии между взаимодействующими атомами и достаточно строго ориентированы в пространстве, поэтому они обладают высокой избирательностью и направленностью, что очень важно при связывании лекарственного вещества с рецептором. Кроме того, они играют основную роль в стабилизации конформаций молекул белков и нуклеиновых кислот.
Высокая концентрация положительного заряда в исключительно малом объеме дает возможность атому водорода выступать в роли связующего между двумя электроотрицательными атомами (в основном между О, NhF): например, —О—H--N—. Атом, участвующий в образовании водородной связи, должен обладать октетом валентных электронов, в котором по крайней мере одна пара электронов остается неподеленной. Атомы, связанные водородной связью, могут находиться в одной и той же или в разных молекулах. Энергия связи обычно составляет. 3— 5 ккал/моль. Для образования водородной связи атомы должны располагаться на одной прямой с группой ОН или NH и на определенном расстоянии от нее (например, для связи О—Н---0 это расстояние должно быть равно 0,27 нм). Естественно, что они легко разрываются при нагревании.
Чем больше различие в сродстве к электрону у двух атомов, связанных водородной связью (даже если это атомы одного элемента, например, азота), тем она прочнее. Этот тип связи по своей природе является средним между координационной и
357" электростатической связями. Водородные связи с атомом серй слабые, еще слабее связи водорода с атомами галогенов исключением фтора); водородную связь с атомом углерода лишь) с трудом удается обнаружить. Водородные связи можно обнару^ жить по изменениям инфракрасных спектров, констант иониза"4 ции, температуре плавления, летучести и растворимости вен ществ.
Лед, бумага и нейлон — типичные примеры твердых вещест механические свойства которых определяются в основном воде родными связями [KoIIman, Allen, 1972].
8.0.4. Ван-дер-ваальсовы связи
Этот тип связи (или «силы» по другой номенклатуре) можеі возникать только в тех случаях, когда геометрия двух молекуї дает возможность двум атомам, способным к образованию такої связи, подойти друг к другу на достаточно близкое расстояний Многие полагают, что этот тип связи имеет первостепенное знм чение в соединении лекарственного вещества с рецептором. НаЯ личие в молекуле лекарственного вещества ионизированной! группы способствует сближению молекул до расстояния, на ko| тором начинают действовать ван-дер-ваальсовы силы. Пример такого последовательного образования связей могут служит® аминоакридины (разд. 10.3).
Взаимодействие между антигеном и его антителом происхо-1 дит исключительно за счет сил с малым радиусом действия, т. ван-дер-ваальсовых и водородных связей [Pardee, Pauling| 1949]. Ван-дер-ваальсовы связи образуются, когда любые дві" атома, принадлежащие разным молекулам, оказываются на до* статочно близком расстоянии. Они возникают благодаря tomJ что все молекулы обладают энергией, достаточной для колеб ний их атомов. Временные диполи, образующиеся в атомах счет этих колебаний, индуцируют диполи в других, соседних мі лекулах, что в конечном итоге и приводит к возникновению прї тяжения между ними. Энергия ван-дер-ваальсовых сил измен! ется обратно пропорционально седьмой степени расстояний и поэтому они действуют только на очень коротких расстояні ях. (Так, если расстояние между двумя атомами увеличивает в 2 раза, притяжение между ними падает до lIm исходной в« личины; в случае ионной связи притяжение снизилось бы толй! ко до 1U начального значения, а величина диполь-дипольноГ взаимодействия — до Vs-)
