بخشی از مقاله
چکیده
در این پژوهش با استفاده از نرم افزار گوسین، دو ساختار الاژیک اسید توسط تئوری تابعی چگالی - B3LYP/6-31+G - d - - مورد بررسی قرار گرفته اند. و انرژی - Hartee - ، انرژی ارتعاشی نقطه صفر - .&DO PRO - ، انرژی گرمایی - - KCal mol، آنتروپی Cal - PRO K - ، ظرفیت گرمایی حجم ثابت - . - - &DO - PRO و انرژی های اوربیتال های هومو و لومو و اختلاف انرژی این دو اوربیتال برای دو ایزومر در حلال های مختلف محاسبه شده است.
مقدمه
آنتی اکسیدان ها طیف گسترده ای از مواد مختلف آلی را شامل می شوند. این مواد به دلیل وجود رزونانس و آروماتیسیته قوی می توانند رادیکال های آزاد را پایدار کنند. این مواد از طریق میوه ها و سبزیجات تازه به بدن وارد می شوند. وجه مشترک میان آنتی اکسیدان های شاخص، رزونانس بالا و آروماتیسیته بودن است. بنابراین مشتقات فنلی جزء مواد شاخص آنتی اکسیدان ها خواهند بود. ترکیبات طبیعی بسیاری با ساختار فنلی و خاصیت آنتی اکسیدانی وجود دارند
یکی از این مواد، ماده ای به نام الاژیک اسید - - Ellagic acid - دی استرگالیک اسید - با ساختار بسته شیمیایی C14O8H6 و نام شیمیایی tetrahydroxy[1] - benzopyranol[5,4,3-cde]benzopyran-5,10-dione-2'3'7'8 می باشد که در بسیاری از گیاهان و میوه ها وجود دارد .[2] الاژیک اسید پیش ماده گروه وسیع و مهمی از آنتی اکسیدان ها به نام الاژی تانن ها می باشد که دارای خاصیت آنتی اکسیدانی بالایی هستند .[1] الاژیک اسید در محیط آبی، الکلی و اتری محلول بوده و مانند بقیه از آنتی اکسیدان ها جذب های شاخصی در ناحیه مرئی-فرابنفش دارد .[3] الاژیک اسید در گیاهانی مانند انگور، خانواده شمعدانی و انواع توت بیشترین مقدار را دارد
تحقیقات بر روی آنتی اکسیدان ها و الاژیک اسید بسیار زیاد است. الاژیک اسید برای اولین بار در سال 1831 توسط براکنوت - Braconnot - کشف شد
غالبا الاژیک اسید را با حلال آب، متانول و اتانول استخراج می کنند. البته حلال هایی مانند اتیل استات، بوتانول، استیک اسید و دی اتیل اتر نیز برای این منظور استفاده می شوند
الاژیک اسید در کاهش خطر ابتلا به سرطان و همچنین درمان برخی سرطان ها مانند سرطان روده بزرگ، سینه، پروستات، مری و مغز استخوان موثر است
این ماده علاوه بر خاصیت آنتی اکسیدانی مستقیم، برخی آنزیم های آنتی اکسیدان را فعال می سازد، همچنین این ماده موجب فعال سازی فرآیند مرگ سلولی در برخی سلول های سرطانی شود
علاوه بر خاصیت آنتی اکسیدانی و ضدسرطانی، این پلی فنل خواص ضد باکتری - antibacterial - ، ضد ویروسی - - antiviral، ضد حساسیت - antiallergic - ، ضد مالاریا - antimalarial - ، ضد فساد - anti-inflammatory - ، ضد افسردگی - antidepressant - ، ضد سرع - antiepileptic - ، ضد اضطراب - antianxiety - و غیره را نیز از خود نشان می دهد
در این تحقیق بر روی الاژیک اسید با استفاده از روش های نظریه تابعی چگالی مطالعه صورت خواهد پذیرفت. از دید محاسباتی، بر روی الاژیک اسید مطالعه ای با استفاده از روش B3LYP و مجموعه پایه - - 6-31+G - d - ، توسط ژانگ و همکارانش در سال 2011 انجام پذیرفته است. در این پژوهش برای الاژیک اسید و سه مشتق آن و دو اورولیسین - Urolithin - آنتالپی انتقال الکترون - Electron transfer enthalpy - ، پروتون خواهی - Proton affinity - ، آنتالپی تفکیک پروتون OH، آنتالپی تفکیک پیوند OH و پتانسیل یونیزاسیون محاسبه گردید
پژوهش دیگر در حوزه محاسباتی بر روی الاژیک اسید، بررسی کانفورماسیون های مختلف این ماده در سه حالت گازی، محلول در آب و بنزن با روش های PM6 و DFT می باشد. در این تحقیق اوربیتال پیوندی طبیعی و انتقالات الکترونی، اسیدیته، مکانیسم گیرانداختن رادیکال ها توسط الاژیک اسید و آنیون های مختلف آن و چندین ویژگی مختلف شیمی فیزیکی و مرتبط با واکنش های بیوشیمیایی مورد بررسی قرار گرفته است .[13] در این پژوهش از بخش از نتایج این تحقیق استفاده می شود، و دو کانفورماسیون پایدارتر بر اساس اطلاعات این مقاله مورد بررسی های بیشتر قرار خواهند گرفت.
جنبه دیگر این تحقیق بررسی حالات بر انگیخته الاژیک اسید در حلال های مختلف است. از این جهت کارهای مشابهی بر مواد مختلف و برخی آنتی اکسیدان ها صورت پذیرفته است. به طور مثال، تحقیقی بر روی حالت های پایه و برانگیخته و طیف مرئی-فرابنفش و جندین پارامتر شیمی فیزیکی Violaxanthine و Zeaxanthine در فاز گازی و محلول در استون مورد بررسی قرار گرفته است
روش کار
در این پژوهش با استفاده از نرم افزار گوسین، دو ساختار شکل یک توسط تئوری تابعی چگالی - B3LYP/6-31+G - d - - مورد بررسی قرار گرفته-اند. مطالعه در غیاب حلال و در حضور حلالهای آب، متانول، اتانول، پروپانول، بوتانول، استیک اسید و هگزان خطی با ثابتهای دی الکتریک به ترتیب 78/36، 32/61، 24/85، 20/52، 17/33، 6/25 و 1/88 مورد بررسی قرارگرفته اند.
شکل1؛ ساختار دو ایزومر الاژیک اسید
نتایج
انرژی - Hartee - ، انرژی ارتعاشی نقطه صفر - ⁄ - ، انرژی گرمایی - - ⁄ ، آنتروپی - ⁄ ∙ ° - ، ظرفیت گرمایی حجم ثابت - ⁄ ∙ ° - و انرژیهای اوربیتالهای هومو و لومو و اختلاف انرژی این دو اوربیتال برای دو ایزومر در حلالهای مختلف در جداول 1 و 2 آورده شده است.
ممان دوقطبی در محیط گازی برای ایزومر 1 حدود 0/002 و برای ایزومر2 زیر 0/001 میباشد. تفاوت این اعداد در حلالهای مختلف ناچیز است.
شکل - 1 خلاصه برخی از ویژگی های شیمی فیزیکی ایزومر1 در حلالهای مختلف
