Вплив етанолу та води на фізико-хімічні процеси розчеплення парацетамолу та гліцину

Abstract

У рамках методів функціоналу густини електронів і псевдопотенціалу з перших принципів, було визначено особливості фізико-хімічних процесів, що відбуваються в молекулах парацетамолу або гліцину в присутності води або етанолу. Було створено чотири групи атомних моделей: I – дві молекули парацетамолу та дві молекули води на примітивну комірку штучної суперрешітки, що відповідає концентрації 5.4 × 1026 м – 3, II – дві молекули парацетамолу та дві молекули етанолу, III – дві молекули гліцину та дві молекули води, IV – дві молекули гліцину та дві молекули етанолу. Результати обчислень для атомних систем представлено їх повною енергією, просторовим розподілом густини валентних електронів та електричними зарядами атомних остовів молекул. Виявлено перерозподіл електричних зарядів в околі атомів в молекулах парацетамолу та гліцину після введення молекул води та етанолу. На картах розподілу електронної густини валентних електронів було зафіксовано «стікання» електронів в область простору між молекулою розчинником та молекулами препарату. Зафіксовано утворення поверхневого хімічного з’єднання, що може призвести до розвалу молекули лікарського засобу на радикали. Особливо чітко це бачимо в модельних структурах, що складаються з парацетамолу та води або етанолу.

В рамках методов функционала электронной плотности и псевдопотенциала из первых принципов, были определены особенности физико-химических процессов, происходящих в молекулах парацетамола или глицина в присутствии воды или этанола. Было создано четыре группы атомных моделей: I – две молекулы парацетамола и две молекулы воды на примитивную ячейку искусственной суперрешетки, что соответствует концентрации 5.4 × 1026 м – 3, II – две молекулы парацетамола и две молекулы этанола, III – две молекулы глицина и две молекулы воды, IV – две молекулы глицина и две молекулы этанола. Результаты вычислений для атомных систем представлены их полной энергией, пространственным распределением плотности валентных электронов и электрическими зарядами атомных остовов молекул. Выявлено перераспределение электрических зарядов в окрестности атомов в молекулах парацетамола и глицина после введения молекул воды и этанола. На картах распределения электронной плотности валентных электронов было зафиксировано «стекание» электронов в область пространства между молекулой растворителем и молекулами препарата. Зафиксировано образование поверхностного химического соединения, что может привести к развалу молекулы лекарственного средства на радикалы. Особенно четко это видно в модельных структурах, состоящих из парацетамола и воды или этанола.

Within the methods of electron density functional and ab initio pseudopotential, it were obtained the physical and chemical processes splitting of paracetamol and glycine molecules in the presence of liquids (water and ethanol). Were created four groups of atomic models: I – the two molecules of paracetamol and two water molecules in the primitive cell of the artificial supersede, which corresponds to a concentration of 5.4 × 1026 m – 3, II – two molecules of paracetamol and two molecules of ethanol, III – two molecules of glycine and two molecules of water, IV – two molecules of glycine and two molecules of ethanol. The results of calculations for atomic systems represented by their total energy, the spatial distributions of the valence electron and electric charges of the atomic cores of the molecules. It was found that the redistribution of electric charges in the vicinity of the atoms in the molecules of paracetamol and glycine after the supply of the molecules of water and ethanol. On charts of the electron density distribution of valence electrons was recorded "trickling" electrons in the region of space between the molecule and the solvent molecules of the drug. Recorded the formation of surface chemical compounds that may lead to the disintegration of the drug molecule into radicals. This is clearly seen in the model structures, consisting of paracetamol and water or ethanol.