Анотація до роботи:

Огніченко Л.М. Концепція інформаційного поля молекул та її застосування для вирішення завдань "структура - властивість" органічних сполук. - Рукопис.

Дисертація на здобуття вченого ступеня кандидата хімічних наук за спеціальністю 02.00.03-органічна хімія. - Фізико-хімічний інститут ім. О.В. Богатського НАН України, Одеса, 2004.

Дисертаційна робота присвячена розробці концепції інформаційного поля, суть якої полягає в описі та аналізі результатів структурування молекулою навколишнього простору, в рамках якої можлива побудова скалярних та векторних інформаційних полів, зважених за різними властивостями атомів.

Проведено побудову інформаційного поля хіральності молекул, що відображає здатність хіральної молекули дисиметризувати навколишній простір. Запропоновано способи оцінки комплементарності інформаційних полів при аналізі ефективності комплементарного зв’язування «гість - хазяїн». Створено процедуру кількісної оцінки структурної подібності/ відмінності різних органічних сполук.

На основі параметрів інформаційних полів було отримано QSAR моделі з цілком задовільними статистичними характеристиками для таких завдань: аналіз спорідненості стероїдів до кортикостероїд- та тестостеронзв'язуючих глобулинів, аналіз специфічної взаємодії 1,4-бенздіазепін-2-онів з бенздіазепіновим рецептором, аналіз інтенсивності люмінесценції b-дикетонатів лантаноїдів.

Головні результати даної роботи - це створення концепції ІП, систематичний аналіз можливостей її застосування для вирішення завдань «структура - властивість», виявлення закономірностей впливу різних параметрів ІП молекул на властивості.

1. Концепція поля потенційної інформації, з формальних позицій, відображає ситуацію, коли об'єкт (молекула) структурує навколишній простір, тобто генерує в ньому інформацію. Моделі, що реалізовують дану концепцію, дають можливість будувати зважені за різними властивостями (маса, заряди, ліпофільність тощо) скалярні та векторні інформаційні поля. Такі поля, фактично, характеризують інформацію про розподіл властивості в просторі.

2. Серед модельних систем (різні похідні бензолу) показано, що при систематичному варіюванні молекулярної структури закономірно змінюються параметри відповідних інформаційних полів, що дозволяє використати параметри молекулярних інформаційних полів для вирішення різних завдань «структура - властивість».

3. Модель молекулярного інформаційного поля хіральності відображає здатність хіральної молекули дисиметризувати навколишній простір. Виявлено, що тільки для ахіральних молекул позитивні («праві») та негативні («ліві») області потенціалу інформаційного поля хіральності повністю компенсують одна одну. Для енантіомерів молекул з вісьовою симетрією потенціал інформаційного поля хіральності має постійний знак: (+) для «правих» та (-) для «лівих» стереоізомерів.

4. На модельних системах показано, що для супрамолекулярних сполук комплементарність інформаційних полів молекул хазяїна та гостя оцінена на основі кореляційних та автокореляційних характеристик полів, максимальна для пар молекул, що створюють найбільш стійкі комплекси.

5. Послідовність некласичних біоізостерів, що впорядковані з точки зору їх структурної подібності, на відміну від класичних біоізостерів, в істотній мірі залежить від вагових параметрів (атомних характеристик), на основі яких будуються відповідні інформаційні поля.

6. Інформаційний вплив б-амінокислот на навколишній простір корелює з їх незамінністю, що відображає важливу інформаційну роль б-амінокислот на ранніх стадіях абіогенезу.

7. Використання тільки параметрів інформаційних полів як структурних характеристик молекул дозволило ефективно вирішити різні завдання «структура - властивість». Показано, що важливим чинником, що впливає на спорідненість стероїдів до кортикостероїд- та тестостеронзв’язуючих глобулінів, є можливе утворення міжмолекулярних водневих зв'язків оксигеновмісних фрагментів; найбільш адекватні моделі, що описують взаємодію 1,4 - бенздіазепін 2-онів з бенздіазепіновим сайтом в сімействі ГАМК_А рецепторів, побудовано на основі параметрів як скалярних, так і векторних інформаційних полів, що враховують розподіл маси та рефракцій атомів; інтенсивність люмінесценції в-дикетонатних комплексів РЗЕ може бути оцінена на основі характеристик потенціалу, градієнта та дивергенції відповідних скалярних інформаційних полів, зважених за ліпофільністю.

Публікації автора:

1. Kuz'min V.E., Ognichenko L.N., Artemenko A.G. Modeling of the informational field of molecules // J.Mol.Mod. – 2001. – Vol.7, № 7. – P. 278 – 285. (Реалізація комп'ютерної програми, проведення розрахунків, участь в обговоренні результатів).

2. Кузьмин В.Е., Артеменко А.Г., Огниченко Л.Н., Волянский В.Е., Гоцуляк Л.Е., Сидельникова Т.А., Кузьмина А.В. Новый подход к прогнозу биологической активности производных 1,4-бенздиазепинов, как компонентов в комплексной терапии инсульта // Вестник морской медицины. – 2002. – № 3.– C. 47 – 51. (Участь в проведенні розрахунків і обговоренні результатів).

3. Огниченко Л.Н., Кузьмин В.Е., Муратов Н.Н. Анализ информационных полей аминокислот // Труды Одесского политехн. ун-та. – 2002. Вып. 2.– С. 228 – 232. (Проведення розрахунків і участь в обговоренні результатів).

4. Кузьмін В.Є., Огніченко Л.М. Моделювання інформаційного поля водневого зв'язку та його застосування для рішення задач QSAR // Вісник Одеського Націон. унів-ту (“Хімія”). – 2003. – Т.8, № 7. – C. 118 – 126. (Реалізація підходу, проведення розрахунків і участь в обговоренні результатів).

5. Кузьмін В.Є., Огніченко Л.М., Кузьміна А.В. Кількісна оцінка ізостеризму (біоізостеризму) органічних сполук на основі концепції інформаційного поля // Вісник Одеського Націон. унів-ту (“Хімія”). – 2004. – Т.9, № 3. – C.158 – 164. (Реалізація підходу, проведення розрахунків і участь в обговоренні результатів).

6. Кузьмин В.Е., Артеменко А.Г., Онищенко С.В., Огниченко Л.Н. Моделирование информационного поля молекул // Тр. I Всерос. конф. «Молекулярное моделирование». – Москва, 1998. – У 7.

7. Artemenko A.G., Kuz'min V.E., Ognichenko L.N., Onischenko S.V. New Informational - Field Characteristics of Molecular Recognition for Problem Solving "Structure - Property" // VII International Conf. on Math. Chem. – Girona (Spain), 1997. – Р. 100.

8. Кузьмин В.Е., Артеменко А.Г., Ковдиенко Н.А., Алиханиди С.Э., Огниченко Л.Н., Хромов А.И. Решеточные молекулярные модели для исследования связи «структура – противораковая активность» // Тр. II Конгр. онкологов стран СНГ «Онкология 2000». – Киев, 2000. – С. 263.

9. Kuz’min V.E., Artemenko A.G., Ognichenko L.N. Modeling of the informational field of molecules //Abstr. Dutch–Ukr. International Colloquium on Catalysis. – Kiev, 2000. – P.20.

10. Кузьмин В.Е., Артеменко А.Г., Ковдиенко Н.А., Алиханиди С.А., Огниченко Л.Н., Хромов А.И., Кузьмина А.В. Макроциклические пиридинофаны. Анализ связи «структура – противораковая активность» в рамках решеточной модели // Тр. I Всерос. конф. по химии гетероциклов памяти А.Н. Коста. – Москва, 2000.– С2. – С. 246.

11. Kuz’min V.E., Ognichenko L.N., Artemenko A.G., Meshkova S.B.. Relationships of a luminescent emission of lanthanide complexes of b-diketones with parameters of an informational field of these molecules // Тез. ХХ Междунар. Чугаевской конф. по "Координационной химии". – Ростов-на-Дону, 2001. – С. 543 – 544.

12. Онищенко С.В., Огниченко Л.Н. Моделирование информационного поля молекул // Тр. I конф. мол. ученых Южного рег. Украины. – Одесса, 1998. – С. 33.

13. Огніченко Л.М. Розрахунок структурних параметрів молкул на основі їх інформаційних полів // Тр III конф. мол. учених півд. рег.України. – Одесса, 2000. – С. 21.

14. Муратов Є.Н., Огніченко Л.М., Ляховський А.В., Бузіна С.І. Інформаційна роль a-амінокислот на передбіологічному етапі еволюції // Тр. III конф. мол. учених півд. рег. України. – Одесса, 2000. – С. 20.

15. Ляховський А.В., Огніченко Л.М., Желтвай А.І. Моделювання інформаційного поля молекулярних графів //Тр. V конф. мол. учених півд.рег.України. – Одесса, 2002. – С. 43.

16. Огніченко Л.М. Модель інформаційного поля водневих зв’язків і її застосування для рішення задач QSAR// Тр.V конф. мол.учених півд.рег.України. – Одесса, 2002. – С. 48.

17. Огниченко Л.Н., Артеменко А.Г. Моделирование информационного поля молекулы // Тр. III Всеукр. конф. молодих науковців „Інформаційні технології в науці, освіті і техніці” (ІТОНТ - 2002). – Черкаси, 2002. – С. 75 – 78.

18. Ognichenko L.N., Kuz’min V.E., Chelombitko V.A. The Analysis of Molecular “Guest - Host” Complexes Recognition within Molecular Field Concept // II Intern. Symp. “Molecular Design and Synthesis of Supramolecular Architectures”. – Kazan (Russia), 2002. – P – 68, – P. 130.

19. Kuz’min V.E., Alikhanidi S.A., Ognichenko L.N. The Stereodesign of Chiral Calixarenes // II Intern. Symp. “Molecular Design and Synthesis of Supramolecular Architectures”. – Kazan (Russia), 2002. – P – 116, – P. 178.

20. Кузьмин В.Е., Огниченко Л.Н., Артеменко А.Г., Ляховский А. Л. Прикладные возможности информационного поля молекулы // Тр. III Всерос. конф. «Молекулярное моделирование». – Москва, 2003. – С. 80.

21. Огніченко Л.М., Челомбитько В.А., Оніщенко С.В. Молекулярне інформаційне поле хіральності // Тр. V конф. мол. вчених та студ. з актуальних питань хімії. – Дніпропетровськ, 2003. – С. 34.

22. Огниченко Л.Н., Кузьмин В.Е., Челомбитько В.А. Анализ молекулярного узнавания для комплексов «гость-хозяин» в рамках концепции информационного поля // Ukrainian-Polish-Moldavian Symp. on Supramolecular Chem. – Киев, 2003. – С. 173 – 175.

23. Огниченко Л.Н., Кузьмин В.Е. Естественно-научная концепция информационного поля материальго объекта // Тез. докл. сем. „Информационные системы и технологии”. – Одесса, 2003. – С. 42.

24. Кузьмин В.Е., Огниченко Л.Н. Прикладные аспекты концепции информационного поля молекулы // Тез. докл. сем. „Информационные системы и технологии”. – Одесса, 2003. – С. 41.

25. Огниченко Л.Н. Количественная оценка изостеризма (биоизостеризма) органических соединений на основе концепции информационного поля // Тр. Междунар. конф. студ. и асп.“Современные направления развития химии”. – Одесса, 2004. – С. 34.