В работе квантовохимическим методом функционала плотности DFT/B3LYP в базисе 6-31G исследовано пространственное и электронное строение и колебательные спектры мономерных комплексов природного дипептида карнозина с цинком для двух таутомерных форм N1H и N3H его имидазольного кольца. Получены геометрические и энергетические параметры, рассчитаны величины парциальных зарядов на атомах, получены частоты и интенсивности полос поглощения ИК спектров комплексов и теоретические спектры комплексов обоих таутомерных форм. В работе приведены энергетические параметры, значения дипольных моментов и HOMO и LUMO орбиталей, а также парциальные значения зарядов на атомах исследуемых комплексов. Дипольные моменты молекул свидетельствуют о большей компактности пространственной конфигурации комплексов с формой имидазольного кольца N3H. Произведена теоретическая интерпретация полученных теоретических спектров мономерных комплексов карнозина с цинком для двух таутомерных форм по распределению потенциальной энергии по колебательным координатам.
карнозин, комплексы с цинком, структура, квантово-химические расчеты, колебательные спектры
1. Болдырев А.А. Карнозин. М.: Изд-во МГУ, 1998, 320 c. [Boldyrev A.A. Carnosine. Мoscow: Publishing house of the Moscow State University, 1998, 320 p. (In Russ.)]
2. Attanasio F., Cataldo S., Fisichella S., Nicoletti S., Nicoletti V.G., Pignataro B., Savarino A., Rizzarelli E. Protective effects of L- and D-carnosine on alpha-crystallin amyloid fibril formation: implications for cataract disease. Biochemistry, 2009, vol. 48, no. 27, pp. 6522-6531.
3. Dajani E.Z., Klamut M.J. Novel therapeutic approaches to gastric and duodenal ulcers: an update. Expert Opinion on Investigational Drugs, 2000, vol. 9, no. 7, pp. 1537-1544.
4. Takei M. Development of polaprezinc research. Yakugaku Zasshi, 2012, vol. 132, no. 3, pp. 271-277. (In Jap.)
5. Matsukura T., Tanaka H. Applicability of zinc complex of L-carnosine for medical use. Biochemistry, 2000, vol. 65, no. 7, pp. 817-823.
6. Sakae K., Agata T., Kamide R., Yanagisawa H. Effects of L-carnosine and its zinc complex (Polaprezinc) on pressure ulcer healing. Nutrition in Clinical Practice, 2013, vol. 28, no. 5, pp. 609-616.
7. Samborski P., Grzymisławski M. The Role of HSP70 Heat Shock Proteins in the Pathogenesis and Treatment of Inflammatory Bowel Diseases. Advances in Clinical and Experimental Medicine, 2015, vol. 24, no. 3, pp. 525-530.
8. Ooi T.C., Chan K.M., Sharif R. Antioxidant, Anti-inflammatory, and Genomic Stability Enhancement Effects of Zinc l-carnosine: A Potential Cancer Chemopreventive Agent? Nutrition and Cancer, 2017, vol. 69, no. 2, pp. 201-210.
9. Yamaguchi M. Role of nutritional zinc in the prevention of osteoporosis. Molecular and Cellular Biochemistry, 2010, vol. 338, no. 1-2, pp. 241-254.
10. Demukhamedova S.D., Alieva I.N. and Godjayev N.M. Spatial and electronic structure of monomeric and dimeric complexes of carnosine with zinc. J. Struct. Chem., 2010, vol. 51, no. 5, pp. 824-832.
11. Demukhamedova S.D., Alieva I.N., Gajiyev Z.I. Quantum chemistry investigation of the carnosine polymer complex with zinc. Fizika, 2010, vol. 16, no. 2, pp. 597-600.
12. Демухамедова С.Д., Алиева И.Н., Гаджиев З.И., Годжаев Н.М. Ab initio исследование структуры и колебательного спектра молекулы карнозина. Journal of Qafqaz University, 2009, № 27, c. 15-25. [Demukhamedova S.D., Alieva I.N. Hadjiev Z.I., Godjayev N.M. Ab initio investigation of carnosine molecule structure and vibration specter. Journal of Qafqaz University, 2009, no. 27, pp. 15-25 (In Russ.)]
13. Jamroz M.H. Vibrational Energy Distribution Analysis. VEDA 4, Warsaw, 2004-2010.
