Title
Eksperimentalno i teorijsko ispitivanje odnosa struktura-antiradikalska aktivnost odabranih neurotransmitera, njihovih prekursora i metabolita
Creator
Dimić, Dušan, 1990-, 51371273
Copyright date
2018
Object Links
Select license
Autorstvo-Nekomercijalno-Bez prerade 3.0 Srbija (CC BY-NC-ND 3.0)
License description
Dozvoljavate samo preuzimanje i distribuciju dela, ako/dok se pravilno naznačava ime autora, bez ikakvih promena dela i bez prava komercijalnog korišćenja dela. Ova licenca je najstroža CC licenca. Osnovni opis Licence: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/rs/deed.sr_LATN. Sadržaj ugovora u celini: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/rs/legalcode.sr-Latn
Language
Serbian
Cobiss-ID
Theses Type
Doktorska disertacija
description
Datum odbrane: 28.12.2018.
Other responsibilities
mentor
Dimitrić-Marković, Jasmina, 1965-, 12683623
mentor
Marković, Zoran, 1958-, 13598311
član komisije
Mojović, Miloš, 1973-, 12862567
član komisije
Etinski, Mihajlo, 1981-, 66206473
član komisije
Živanović, Marko, 1980-, 25110375
Academic Expertise
Prirodno-matematičke nauke
Academic Title
-
University
Univerzitet u Beogradu
Faculty
Fakultet za fizičku hemiju
Alternative title
Experimental and theoretical investigation of structure-antiradical activity relationship of selected neurotransmitters, their precursors and metabolites
Publisher
[D. Dimić]
Format
XII, 211 listova
description
Fizička hemija – spektrohemija; biofizička hemija; dinamika neravnotežnih procesa; kvantna hemija / Physical chemistry – Spectrochemistry; Biophysical chemistry and nonlinear dynamics; Quantum chemistry
Abstract (sr)
Predmet istraživanja ove doktorske teze je in vitro određivanje antiradikalske
aktivnosti odabranih neurotranmitera, njihovih prekursora i metabolita, a u cilju
uspostavljanja odnosa na liniji struktura-antiradikalska aktivnost. Rezultati su
upotpunjeni teorijskim proračunima kako bi se dobila potpuna slika parametara važnih za
aktivnost prema radikalima od interesa, ali odredili termodinamički i kinetički
najpovoljniji mehanizmi.
Veliki broj spoljašnjih faktora utiče na povećanje koncentracije slobodnih
radikala u organizmu pri čemu nastaje oksidacioni stres. U ovom procesu se ireverzibilno
oštećuju biološki značajni molekuli i to dejstvom reaktivnih vrsta kiseonika, azota, hlora
i sumpora. U literaturi je pokazano da su slobodni radikali direktno ili indirektno povezani
sa razvojem neurodegenerativnih bolesti (Parkinsonove, Alchajmerove, šizofrenije i
amiotrofične lateralne skleroze). Aktivnost može biti izražena ili kroz oksidaciju biološki
molekula ili formiranje polimernih struktura, odnosno plakova. Većina ispitivanih
egzogenih antioksidanasa ne može preći krvno-moždanu barijeru, tako da se ne mogu
direktno koristiti za lečenje neurodegenerativnih bolesti. Zbog toga se sve veći značaj
pridaje molekulima koji su prisutni u organizmu.
Po svojoj strukturi, većina neurotransmitera pripada klasi kateholamina, odnosno
poseduju kateholnu grupu koja je i čest strukturni parametar dobrih antioksidanasa.
Dopamin, norepinefrin, epinefrin, njihov prekursor L-DOPA i dopaminski metabolit
DOPAC poseduju ovu strukturnu jedinicu. Zamenom jedne hidroksilne grupe metoksigrupom
nastaju 3-metoksitiramin, homovanilinska kiselina, vanililbademova kiselina
(vanillylmandelic acid – VMA), značajni metaboliti neurotransmitera koji se
eksperimentalno određuju prilikom dijagnoze bolesti povezanih sa promenom
koncentracije dopamina. Tiramin, tirozin i oktopamin imaju hidroksilnu grupu u ppoložaju
u odnosu na alifatični niz dok fenilalanin i feniletilamin u strukturi nemaju
hidroksilne grupe na aromatičnom prstenu. Tri hidroksilne grupe na aromatičnom prstenu
v
su prisutne kod 6-hidroksidopamina. Svi ovi molekuli su uključeni u istraživanje kako bi
se eksperimentalno i teorijski odredili strukturni parametri, broj i vrsta supstituenata, kao
i krajnje grupe alifatičnog niza značajni za antiradikalsku aktivnost.
Abstract (en)
The research topic of this doctoral dissertation is in vitro determination of
antiradical activity of selected neurotransmitters, their precursors and metabolites, with
the main goal of establishment of the structure-antiradical activity relationship. The
results incorporate theoretical calculations in order to obtain a full picture of parameters
important for activity towards radicals of interest, but also to determine the
thermodynamically and kinetically most favorable mechanism.
A large number of external factors influences the increase in the concentration of
free radicals which leads to oxidative stress. In this process, the biologically important
molecules are irreversibly damaged by the activity of reactive oxygen, nitrogen, chlorine
and sulfur species. It is shown in the literature that free radicals are directly or indirectly
connected to the development of neurodegenerative diseases (Parkinson, Alzheimer,
schizophrenia, amyotrophic lateral sclerosis). The activity of the reactive species is
expressed through oxidation of biologically important molecules or the formation of
polymeric structures, plaque. The most of investigated exogenous antioxidants cannot
cross the blood-brain barrier, therefore they cannot be used for the treatment of
neurodegenerative diseases. Because of this, there is an increased interest in the naturally
occurring molecules in an organism.
Structurally, the majority of neurotransmitters are catecholamines, which means
that they possess catechol moiety, the common structural motif of good antioxidants.
Dopamine, norepinephrine, epinephrine, their precursor L-DOPA and dopamine
metabolite DOPAC have this group. When one of the hydroxyl groups is exchanged with
methoxy group the following molecules are obtained: 3-methoxytyramine, homovanillic
acid and vanillylmandelic acid. These molecules are experimentally determined in the
diagnosis of diseases resulting from a change in the dopamine concentration. Tyramine,
tyrosine, and octopamine have one hydroxyl group in p-position with respect to the
aliphatic chain. Phenylalanine and phenylethylamine do not possess any hydroxyl groups
viii
attached to the aromatic ring. There are three hydroxyl groups in the structure of 6-
hydroxydopamine. All of these molecules are included in the investigation so
experimentally and theoretically important structural parameters like number and type of
substituents and end groups of the aliphatic chain are determined.
Authors Key words
Neurotransmiteri; Antiradikalska aktivnost; Prooksidaciona aktivnost;
Hidroksi-radikal; Superoksid radikal-anjon; DPPH; Askrobil-radikal; EPR
spektroskopija; Ciklična voltametrija; Elektronska spektroskopija; Kumarin;
Antitumorska aktivnost; Teorija funkcionala gustine; Markusova teorija.
Authors Key words
Neurotransmitters; Antiradical activity, Pro-oxidative activity, Hydroxyradical;
Superoxide radical anion; DPPH; Ascorbyl radical; EPR spectroscopy; Cyclic
voltammetry; Electronic spectroscopy; Coumarin; Antitumor activity; Density Functional
Theory; Marcus’ theory.
Classification
543.42:577.334(043.3)
Type
Tekst
Abstract (sr)
Predmet istraživanja ove doktorske teze je in vitro određivanje antiradikalske
aktivnosti odabranih neurotranmitera, njihovih prekursora i metabolita, a u cilju
uspostavljanja odnosa na liniji struktura-antiradikalska aktivnost. Rezultati su
upotpunjeni teorijskim proračunima kako bi se dobila potpuna slika parametara važnih za
aktivnost prema radikalima od interesa, ali odredili termodinamički i kinetički
najpovoljniji mehanizmi.
Veliki broj spoljašnjih faktora utiče na povećanje koncentracije slobodnih
radikala u organizmu pri čemu nastaje oksidacioni stres. U ovom procesu se ireverzibilno
oštećuju biološki značajni molekuli i to dejstvom reaktivnih vrsta kiseonika, azota, hlora
i sumpora. U literaturi je pokazano da su slobodni radikali direktno ili indirektno povezani
sa razvojem neurodegenerativnih bolesti (Parkinsonove, Alchajmerove, šizofrenije i
amiotrofične lateralne skleroze). Aktivnost može biti izražena ili kroz oksidaciju biološki
molekula ili formiranje polimernih struktura, odnosno plakova. Većina ispitivanih
egzogenih antioksidanasa ne može preći krvno-moždanu barijeru, tako da se ne mogu
direktno koristiti za lečenje neurodegenerativnih bolesti. Zbog toga se sve veći značaj
pridaje molekulima koji su prisutni u organizmu.
Po svojoj strukturi, većina neurotransmitera pripada klasi kateholamina, odnosno
poseduju kateholnu grupu koja je i čest strukturni parametar dobrih antioksidanasa.
Dopamin, norepinefrin, epinefrin, njihov prekursor L-DOPA i dopaminski metabolit
DOPAC poseduju ovu strukturnu jedinicu. Zamenom jedne hidroksilne grupe metoksigrupom
nastaju 3-metoksitiramin, homovanilinska kiselina, vanililbademova kiselina
(vanillylmandelic acid – VMA), značajni metaboliti neurotransmitera koji se
eksperimentalno određuju prilikom dijagnoze bolesti povezanih sa promenom
koncentracije dopamina. Tiramin, tirozin i oktopamin imaju hidroksilnu grupu u ppoložaju
u odnosu na alifatični niz dok fenilalanin i feniletilamin u strukturi nemaju
hidroksilne grupe na aromatičnom prstenu. Tri hidroksilne grupe na aromatičnom prstenu
v
su prisutne kod 6-hidroksidopamina. Svi ovi molekuli su uključeni u istraživanje kako bi
se eksperimentalno i teorijski odredili strukturni parametri, broj i vrsta supstituenata, kao
i krajnje grupe alifatičnog niza značajni za antiradikalsku aktivnost.
“Data exchange” service offers individual users metadata transfer in several different formats. Citation formats are offered for transfers in texts as for the transfer into internet pages. Citation formats include permanent links that guarantee access to cited sources. For use are commonly structured metadata schemes : Dublin Core xml and ETUB-MS xml, local adaptation of international ETD-MS scheme intended for use in academic documents.