Напівемпіричний аналіз взаємодії алкоксипохідних 1,4-бенздіазепіну з ГАМКа-рецептором на підставі даних молекулярного докінгу та фармакологічного ефекту

Introduction. Pharmacological spectrum of 1.4-benzodiazepine 3-alkoxy derivatives, in contrast to classical substances, has more prominent analgesic properties, but even among the synthesized and studied molecules there are compounds with different magnitude of this effect.The aim of the study – to evaluate the molecular docking parameters of the theoretically generated structures of 1.4-benzodiazepine alkoxy derivatives with the GABA receptor complex and to compare these data with the pharmacological activity of the synthesized compounds.The molecular docking procedure was carried out using the iGEMDOCK v2.1 program, optimized structures of already synthesized and theoretically designed molecules with differing substituents in the ortho position of the phenyl radical and the "7" position of the condensed system are generated in the Avogadro program (v 1.2.0). The average effective doses of compounds (penthylenetetrazole-induced seizures, 120 mg/kg, subcutaneously 30 min after compounds administration) were studied in white mice.The binding energy of all the generated structures is within the ranges of 81.6–96.8 kcal/mol. Virtual docking data analysis of substituted alkoxy derivatives allows identifying several binding sites inherent for 7-chloro- or 7-bromo-substituted benzodiazepine derivatives. The greatest influence on the binding of chlorine-substituted alkoxy derivatives have regions with a high polarity amino acids (16-23 D) and similar hydrophilicity and hydrophobicity. The contribution of Van der Waals and hydrogen interactions to the total binding energy is determined by the presence of halogen (chlorine or bromine). In penthylenetetrazole-induced seizures test the compounds containing the chlorophenyl substituent in the hetero ring were most active (ED50 (0.42±0.10) μmol/kg for the propyloxy derivative and (0.51±0.17) μmol/kg for the ethyloxy derivative) while for the compounds with the phenyl radical, the ED50 value were much higher (5.1±2.7) μmol/kg and (17.75±1.93) μmol/kg, respectively). The analgesic effect is mainly due to the lkoxy derivatives possibility of binding to a center containing residues of basic amino acids.Вступление. В фармакологическом спектре 3-алкоксипроизводных 1,4-бенздиазепина, в отличие от классических представителей, значительно более выражены анальгетические свойства, но даже среди синтезированных и изученных представителей существуют соединения с различной величиной этого эффекта.Цель иследования – оценить параметрі молекулярного докинга теоретически сгенерированных структур алкоксипроизводных 1,4-бенздиазепина с ГАМК-рецепторным комплексом и сопоставить эти данные с показателями фармакологической активности синтезированных соединений.Методы исследования. Процедура молекулярного докинга была проведена с помощью программы iGEMDOCK v2.1, оптимизированы структуры уже синтезированных и теоретически предложенных молекул, которые различаются заместителями в ортоположении фенильного радикала и положении 7 конденсированной системы и сгенерированы в программе Avogadro (v 1.2.0). Средние эффективные дозы соединений по антагонизму с коразолом (120 мг/кг подкожно через 30 мин после введения соединений) изучали на белых мышах.Результаты и обсуждение. Энергия связи всех сгенерированных структур находится в пределах 81,6–96,8 ккал/моль. Анализ показателей виртуального докинга замещенных алкоксипроизводных позволяет выделить несколько мест связывания, характерных для 7-хлор- или 7-бромзамещенных производных бенздиазепина. Наибольшее влияние на связывание хлорзамещенных алкоксипроизводных имеют участки с высокой полярностью аминокислот (16-23Д) и близкими показателями гидрофильности и гидрофобности. Вклад вандерваальсовых и водородных взаимодействий в общую энергию связи определяется наличием галогена (хлора или брома). В тесте антагонизма с коразолом наиболее активными были соединения, содержащие хлорфенильный заместитель в гетерокольце – (0,42±0,10) мкмоль/кг для пропилоксипроизводного и (0,51±0,17) мкмоль/кг для этилоксипроизводного, тогда как для соединений с фенильным радикалом величина ЕД50 по этому тесту почти на порядок выше – (5,1±2,7) и (17,75±1,93) мкмоль/кг соответственно. Анальгетический эффект преимущественно обусловлен возможностью связывания алкоксипроизводных с центром, содержащим остатки основных аминокислот.Вступ. У фармакологічному спектрі 3-алкоксипохідних 1,4-бендзіазепіну, на відміну від класичних представників, значно більш виражені анальгетичні властивості, але навіть серед синтезованих та вивчених представників є сполуки з різною величиною цього ефекту.Мета дослідження – оцінити параметри молекулярного докінгу теоретично згенерованих структур алкоксипохідних 1,4-бенздіазепіну з ГАМКА-рецепторним комплексом та зіставити ці дані з показниками фармакологічної активності синтезованих сполук.Методи дослідження. Процедуру молекулярного докінгу було проведено за допомогою програми iGEMDOCK v2.1, оптимізовано структури вже синтезованих і теоретично запропонованих молекул, що різняться замісниками в ортоположенні фенільного радикала та положенні 7 конденсованої системи і згенеровані у програмі Avogadro (v 1.2.0). Середні ефективні дози сполук за антагонізмом з коразолом (120 мг/кг підшкірно через 30 хв після введення сполуки) визначали на білих мишах.Результати й обговорення. Енергія зв’язку всіх згенерованих структур перебуває в межах 81,6–96,8 ккал/моль. Аналіз показників віртуального докінгу заміщених алкоксипохідних дозволяє виділити декілька місць зв’язування, характерних для 7-хлор- або 7-бромзаміщених похідних бенздіазепіну. Найбільший вплив на зв’язування хлорзаміщених алкоксипохідних мають ділянки з високою полярністю амінокислот (16-23 Д) і близькими показниками гідрофільності та гідрофобності. Внесок вандерваальсових та водневих взаємодій у загальну енергію зв’язку визначається наявністю галогену (хлору чи брому). В тесті антагонізму з коразолом найактивнішими виявились сполуки, що містять хлорфенільний замісник у гетерокільці – (0,42±0,10) мкмоль/кг для пропілоксипохідного та (0,51±0,17) мкмоль/кг для етилоксіпохідного, тоді як для сполук з фенільним радикалом величина ЕД50 за цим тестом майже на порядок вища – (5,1±2,7) і (17,75±1,93) мкмоль/кг відповідно.Висновок. Анальгетичний ефект переважно зумовлений можливістю зв’язування алкоксипохідних із центром, що містить залишки основних амінокислот

Оценка противоречивости логической структуры учебного плана

Purpose of the study. The main purpose of creating a curriculum is to regulate academic disciplines in accordance with the logic of the learning process, defined by the relationship between the basic concepts of the disciplines. Violation of this logic becomes apparent only directly during the training sessions.A large variety of quantitative methods uses indicators that do not reveal structural deficiencies in the curriculum. This makes it difficult to improve the curriculum.The purpose of this work is to demonstrate the application of a general approach to the assessment of the structural inconsistency of systems in relation to the evaluation of the logical structure of the curriculum.Materials and methods. The paper applies a general approach to the assessment of structural integrity, developed on the basis of the provisions of the general theory of systems and graph theory. The approach involves the construction of three interrelated structural models of the system and using them to determine the initial data for calculating the index of inconsistency of the system structure.Results. The overall approach to the assessment of structural integrity is adapted to assess the logical structure of the curriculum. Three models of curriculum structure are developed:Elementary model of interdisciplinary communication;Curriculum network model;Hierarchical curriculum model.Based on the parameters of the hierarchical curriculum model, using three adapted algorithms, the value of the inconsistency index of the curriculum structure in the direction of preparation “Applied Informatics” is calculated. Recommendations on changing the structure of the studied curriculum to reduce the degree of its structural inconsistency are proposed. Conclusion. As a result of the research, the methods were proposed that allow identifying possible contradictions in the structure of the curriculum and evaluating its inconsistency. As the experiments have shown, it is extremely difficult to study the curricula in a manual manner, the number of disciplines in which exceeds 50. In this regard, the development of a complex of computer programs that will automate the assessment of the inconsistency of large curricula is being completed.Цель исследования. Основной целью создания учебного плана является упорядочение учебных дисциплин в соответствии с логикой процесса обучения, определенной взаимосвязями между основными понятиями дисциплин. Нарушение данной логики становится очевидным только непосредственно в ходе проведения учебных занятий.Большое разнообразие количественных методов используют показатели, которые не позволяют выявить структурные недоработки учебного плана. Это затрудняет процесс улучшения учебного плана.Целью данной работы является продемонстрировать применение общего подхода к оценке структурной противоречивости систем применительно к оценке логической структуры учебного плана.Материалы и методы. В работе применен общий подход к оценке структурной целостности, разработанный на основе положений общей теории систем и теория графов. Подход предусматривает построение трех взаимосвязанных структурных моделей системы и определения с их помощью исходных данных для расчета показателя противоречивости структуры системы.Результаты. Общий подход к оценке структурной целостности адаптирован для оценки логической структуры учебного плана. Разработаны три модели структуры учебного плана:– элементарная модель междисциплинарных связей;– сетевая модель учебного плана;– иерархическая модель учебного плана.На основе параметров иерархической модели учебного плана с использованием трех адаптированных алгоритмов рассчитано значение показателя противоречивости структуры учебного плана по направлению подготовки Прикладная информатика. Предложены рекомендации по изменению структуры исследуемого учебного плана для понижения степени его структурной противоречивости.Заключение. В результате проведенных исследований предложена методика, которая позволяет выявить возможные противоречия в структуре учебного плана и дать оценку его противоречивости.Как показали проведенные эксперименты, исследовать ручным способом учебные планы, количество дисциплин в которых превышает 50, крайне сложно. В связи с этим завершается разработка комплекса компьютерных программ, которые позволят автоматизировать оценку противоречивости больших учебных планов

Superconductivity in thin films of RuN

Superconductivity has been found in RuN films obtained by reactive magnetron sputtering. This is a novel member of the metal nitride superconductors family. The critical temperature of the superconducting transition varies depending on the substrate and ranges from 0.77 K to 1.29 K. The parameters of the crystal lattice of superconducting films have been determined: the lattice is distorted cubic with parameters $a = b = c = 4.5586$ \AA , $\alpha =\beta =\gamma =87.96^\circ$. A zero temperature upper critical magnetic field $H_{c2}(0)$ and the coherence length were found from the experimental data using WHH model. $H_{c2}(0) = 2.3$ T- 4.1 T for different substrates and exceeds the upper paramagnetic limit, as well as $\xi = 12$ nm. An s-wave single band energy gap $\Delta(0) = 0.19$ meV was revealed by self-field critical current experiment at temperatures down to 10 mK, $2\Delta /kT_c =5.5$ exceeding the BCS ratio 3.5.Comment: 10 pages, 16 figure

NbS3_{3}: A unique quasi one-dimensional conductor with three charge density wave transitions

Through transport, compositional and structural studies, we review the features of the charge-density wave (CDW) conductor of NbS$_{3}$ (phase II). We highlight three central results: 1) In addition to the previously reported CDW transitions at $T_{P1}$ = 360\,K and $T_{P2}$ = 150\,K, another CDW transition occurs at a much higher temperature $T_{P0}$ = 620-650\,K; evidence for the non-linear conductivity of this CDW is presented. 2) We show that CDW associated with the $T_{P2}$ - transition arises from S vacancies acting as donors. Such a CDW transition has not been observed before. 3) We show exceptional coherence of the $T_{P1}$-CDW at room-temperature. Additionally, we report on the effects of uniaxial strain on the CDW transition temperatures and transport.Comment: 16 pages, 18 figure

МАГНЕТОСОПРОТИВЛЕНИЕ ОБЛУЧЕННЫХ ПРОТОНАМИ НИТЕВИДНЫХ КРИСТАЛЛОВ Si0,97Ge0,03

Whiskers are a new material that is characterized by high structural perfection, chemical resistance and strength which reaches the theoretically possible limit for crystals of small transverse dimensions. The test whiskers were synthesized by the method of chemical transport reactions in a closed bromide system using gold as the initiator of growth. The crystals were irradiated by protons with an energy of 6 MeV and doses of 5 · 1013, 1015 and 1 · 1017 p+/cm2 at 40 °C in a U−120 cyclotron. The effects of proton irradiation and high magnetic fields on the magnetoresistance of Si1−xGex (x = 0,03) whiskers in the 4,2—300 K temperature range has been studied. A slight decrease in the electrical resistance of the crystals in the 4,2—40 K temperature range during irradiation with small proton doses and a significant increase in their resistance in the entire investigated temperature range for a dose of 1·1017 p+/cm2 have been found. The ionization energy of the impurity atoms in different magnetic fields has been calculated. It has been revealed that the energy level of the impurity depends on the magnetic field but slightly which in turn indicates a independence of the concentration of holes on the magnetic field. It has been shown that a significant magnetoresistance at all studied temperatures was due to the magnetic field−caused decrease in the mobility of free charge carriers (holes). It has been found that the concentration of holes depends on magnetic field but a little. Conclusion has been made about a negligible expansion of the band gap in magnetic fields of up to 8 T. Нитевидные кристаллы — это новый материал, который характеризуется высоким структурным совершенством, химической стойкостью, прочностью, которая для кристаллов небольших поперечных размеров достигает теоретически возможного предела. Исследованные нитевидные кристаллы получены методом химических транспортных реакций в закрытой бромидной системе с использованием золота в качестве инициатора роста. Кристаллы облучали протонами с энергией 6 МэВ и дозами 5 · 1013, 1015 и 1 · 1017 р+/см−2 при 40 °С на циклотроне У−120. Изучено влияние протонного облучения и сильных магнитных полей на магнетосопротивление нитевидных кристаллов Si1−xGex (х = 0,03) в интервале температур 4,2—300 К. Обнаружено незначительное уменьшение электрического сопротивления кристаллов в температурной области 4,2—40 К в процессе облучения малыми дозами протонов и существенное увеличение сопротивления во всей исследуемой температурной области при облучении дозой 1 · 1017 р+/см2. Рассчитана энергия ионизации примесных атомов в разных магнитных полях. Установлено, что энергия примесного уровня практически не зависит от магнитного поля, что, в свою очередь, говорит о независимости концентрации дырок от магнитного поля. Показано, что существенное магнетосопротивление при всех исследованных температурах связано с магнитополевым уменьшением подвижности свободных носителей заряда (дырок). Установлено, что концентрация дырок практически не зависит от магнитного поля. Сделан вывод, что расширение запрещенной зоны в магнитных полях до 8 Тл незначительно.

Nb S3: A unique quasi-one-dimensional conductor with three charge density wave transitions

© 2017 American Physical Society.We review the features of the charge density wave (CDW) conductor NbS3 (phase II) and include several additional results from transport, compositional, and structural studies. Particularly, we highlight three central results: (1) In addition to the previously reported CDW transitions at TP1=360K and TP2=150K, a third CDW transition occurs at a much higher temperature TP0≈620-650K; evidence for the nonlinear conductivity of this CDW is presented. (2) We show that the CDW associated with the TP2 transition arises from S vacancies acting as donors. Such a CDW transition has not been observed before. (3) We demonstrate the exceptional coherence of the TP1 CDW at room temperature. The effects of uniaxial strain on the CDW transition temperature and transport are reported

Кристалл Er3+,Yb3+:YGdSiO5 для лазеров спектрального диапазона 1,5–1,6 мкм

Solid-state erbium lasers, emitting in the spectral range of 1.5–1.6 µm, are of great interest for several industrial applications. Nowadays the Er:glass is the most widespread laser material for obtaining laser radiation at the wavelength near 1.5 µm. However, the maximal output powers of such lasers are restricted by hundreds of milliwatts because low thermal characteristics of the glass host. By this reason the search for new crystalline hosts doped with erbium ions is the actual task.In this article the investigation results of spectroscopic properties of Er3+,Yb3+:YGdSiO5 (YGSO) crystals are reported. Polarized absorption and luminescence spectra were measured. The lifetimes of energy levels were determined. The excited state absorption spectra were measured. It was shown that excited state absorption band does not overlap with gain band in the range 1.5–1.6 µm. The energy transfer efficiency from ytterbium to erbium ions was estimated. The stimulated emission and gain cross-section spectra for Er3+ ions in YGSO were calculated.Твердотельные эрбиевые лазеры, излучающие в спектральной области 1,5–1,6 мкм, представляют большой интерес для различных практических применений. Из доступных на сегодня лазерных материалов для получения стимулированного излучения в области 1,5 мкм наибольшее распространение получили фосфатные стёкла, легированные ионами Er3+. Однако максимальные выходные мощности таких лазеров ограничены несколькими сотнями милливатт из-за низких термических характеристик стекла, поэтому поиск подходящей кристаллической матрицы для ионов эрбия является актуальным и в настоящее время.В работе представлены результаты исследований спектроскопических свойств кристалла иттрий-гадолиниевого силиката, легированного ионами эрбия и иттербия – Er3+,Yb3+:YGdSiO5 (YGSO). Измерены спектры поглощения и люминесценции в поляризованном свете, определены времена жизни возбуждённых состояний активных ионов. Измерения спектров поглощения из возбуждённого состояния показали, что полоса поглощения из возбуждённого состояния не перекрывается с полосой усиления в спектральной области 1,5–1,6 мкм. Проведена оценка эффективности переноса энергии от ионов иттербия к ионам эрбия. Выполнен расчёт спектров поперечных сечений вынужденного излучения и усиления

THz Josephson spectroscopy of optical phonons in YBa2Cu3O7−x

[100]-tilt YBa 2 Cu 3 O 7-x bicrystal Josephson junctions with the resistances R n from 0.4 up to 400 Ohm have been fabricated and studied with Josephson admittance spectroscopy. In these junctions intrinsic ac shunting has been found, that is characterized by broadband admittance Y 1 of the order of R n -1 and low-level resonant contributions with the admittances ReY 2 (f k ) of two signs. Two different types of resonances have been observed and ascribed to the excitation of transverse and longitudinal IR-active phonons in YBa 2 Cu 3 O 7-x material by Josephson oscillations

Synthesis of the Orthorhombic Dy1-xHoxMnO3 Single Crystals and Study of Their Magnetic Properties

In this report we prepared for the first time the orthorhombic Dy1-xHoxMnO3 single crystals with x = 0, 0.1, 0.2, 0.3, and 0.4 using the flux technique. The post-growth processing and chemical and structural characterization of the synthesized samples were performed. Also we examined the samples obtained by their magnetic properties and the magnetic anisotropy in wide ranges of temperatures and magnetic fields