Nghiên cứu lý thuyết sự tương tác của oxaliplatin với guanine và guanosine

Abstract

Search for new derivatives of platinum being more effective in cancer treatment has received much attention in recent times. It is considered that oxaliplatin is an antitumor derivative in cancers, which resist cisplatin, through in vitro and in vivo assays. However, studies on its reaction mechanism have not been elucidated. In this work, quantum chemical calculations are employed to examine interactions of hydrolysis products of oxaliplatin with the base site of DNA using guanine and guanosine as the model reactants. Thermodynamic parameters, electronic structures, bonding characteristics and spectroscopic properties of the resulting complexes are investigated using the B3LYP functional along with correlation-consistent basis sets. The calculated results show that these interactions are dominated by electrostatic effects, namely hydrogen bonding. In addition, there exists a charge flow from H atoms of ligands to O guanine, which stabilizes the resulting structures.

Tóm tắt

Việc nghiên cứu tìm ra các dẫn xuất mới của platinium có hiệu quả hơn trong điều trị ung thư đã nhận được nhiều sự quan tâm trong thời gian gần đây. Oxaliplatin được đánh giá là dẫn xuất có hoạt tính kháng u trên các loại ung thư đề kháng với cisplatin thông qua các thử nghiệm in vitro và in vivo. Tuy nhiên, các nghiên cứu về cơ chế hoạt động của nó vẫn chưa được làm sáng tỏ. Trong nghiên cứu này, các phương pháp tính toán hóa lượng tử sẽ được sử dụng nhằm khảo sát sự tương tác giữa các sản phẩm thủy phân của oxaliplatin với phần base trong DNA cụ thể là guanine và guanosine. Phiếm hàm B3LYP cùng với các bộ hàm cơ sở thích hợp được sử dụng để khảo sát các tham số nhiệt động, cấu trúc điện tử, đặc điểm liên kết và tính chất quang phổ của các phức này. Kết quả tính toán cho thấy các tương tác này bị chi phối bởi các hiệu ứng có đặc trưng tĩnh điện cụ thể ở đây là liên kết Hydro. Hơn nữa, còn tồn tại một dòng điện tích dịch chuyển từ nguyên tử hydro của các phối tử sang nguyên tử oxy của guanine giúp ổn định các cấu trúc tạo thành.