مطالعه نظری مکانیزم واکنش اندرکنش مرکز فعال آنزیم dinuclear zinc metallo-?-lactamase و برخی از آنتی بیوتیک ها در فاز حلال

رایج ترین و مهم ترین مکانیزم دفاعی باکتریایی نسبت به آنتی بیوتیک های بتالاکتام، به عنوان داروهای ضد عفونت های باکتریایی، تولید آنزیم های بتالاکتاماز است که توسط بعضی از باکتری ها تولید می شوند. آنزیم های بتالاکتاماز، این داروها را از طریق هیدرولیز و شکست حلقه 4-عضوی پیوند بتالاکتام، طی مسیری که شامل دو مرحله، حمله نوکلئوفیلی و پروتونه شدن می باشد، غیرفعال می کنند. طی این واکنش یون های فلزی نقش مهمی را در فرآیند کاتالیستی ایفا می کنند. البته با وجود آزمایش های متعدد بلورنگاری و دردسترس بودن ساختارها، هنوز مکانیزم عمل این آنزیم ها نامشخص و بازدارنده مناسب برای آنها گزارش نشده است. نظریه تابعی چگالی (dft) با استفاده از روش b3lyp و سری های پایه 6-31g،6-31g* و 6-311g**، برای محاسبه جزئیات ساختار الکترونی و انرژی الکترونی واکنش کاتالیستی، بخش فعال آنزیم ccra از خانواده آنزیم های متالوبتالاکتاماز (m?ls) که جزء دسته b از آنزیم های بتالاکتاماز هستند و دو بازدارنده پنی سیلین و سفالکسین از آنتی بیوتیک های بتالاکتام و کمپلکس های تشکیل شده شامل es، ets1 ، int1، int2، ets2 و ep به ترتیب، به کار گرفته شده است. همچنین توابع ترمودینامیکی نظیر، آنتالپی استاندارد (?h? )، آنتروپی استاندارد (?s? ) و انرژی آزاد گیبس استاندارد (?g? ) واکنش، برایets1 ، ets2 و برای کل واکنش، در دماهای c° 25، c° 31، c° 37 و c°40 و فشار 1 اتمسفر، بررسی شد. در همه محاسبات اثر حلال با روش pcm برای حلال های آب، اتانول، محیط پروتئینی، نیترومتان و تترا کلرید کربن در نظر گرفته شده است. در نهایت این واکنش برای هر دو بازدارنده مذکور، طی یک فرآیند گرمازا و خود به خودی، به پایداری می رسد و مرحله اول مکانیزم واکنش، یعنی حمله نوکلئوفیلی به گروه کربونیل آنتی بیوتیک بتالاکتام، مرحله تعیین کننده سرعت است.