Microsoft Word Ksi\271\277ka abstrakt\363w doc

 
 
 
 
 
 
 
XIV
h
 International Conference on Molecular Spectroscopy, Białka Tatrzańska 2017
 
 
327
T9: P–1 
Experimental and scaled Raman spectra of the anti-HIV nucleoside 
analogue AZT (Zidovudine, Retrovir). 
Comparison with the thymidine nucleoside 
 
M. Alcolea Palafox
1,2
, D. Kattan
1,2
, and A. Nils Kristian
2
 
 
1 
Departamento de Química-Física I, Facultad de Ciencias Químicas, Universidad Complutense, 
Madrid-28040, Spain, e-mail: [e-mail] 
2 
Nofima AS – the Norwegian Institute of Food, Fisheries and Aquaculture Research, Osloveien 1, 
1430 Ås, Norway 
  
 
The  nucleoside  HIV-1  reverse  transcriptase  inhibitor  AZT  (3’-azido-3’-deoxythymidine), 
Fig. 1, is a potent inhibitor of HIV-1 replication and it was the first clinically successful drug for 
AIDS and AIDS-related diseases [1–3]. Despite the numerous drawbacks, AZT remains as one 
of the key drugs used in the treatment and prevention of HIV infection in both monotherapy and 
HAART. The scaled Raman spectra in the two most stable conformers of AZT in the biological 
active  anti-form  were  compared  with  the  experimental  one  recorded  in  the  solid  state.  The 
calculated wavenumbers were determined at several DFT levels, and they were scaled by using 
the  linear  scaling  equation  procedure  (LSE)  [4]  and  the  polynomic  equation.  The  FT-Raman 
spectrum  was  recorded  on  a  Nicolet  Raman  950  at  room  temperature.  Raman  spectra  were 
exported  to  the  Unscrambler  software  [5].  A  data  pre-treatment  routine  will  be  applied  to 
remove  the  fluorescent  background  intensities  from  Raman  spectra  [6].  EMSC  was  used  for 
normalization of the spectra [5]. Comparison of the spectra with those of the natural nucleoside 
thymidine (T) (Fig. 1) was carried out. All the vibrational bands were analysed and assigned to 
different normal modes of vibration. 
 
a) 
 b)
    a)
b) 
 
Fig. 1. Structure of: (a) AZT, (b) Thymidine.             Fig. 2. Optimized cluster of: (a) AZT (H
2
O)
13
, (b) T (H
2
O)
13
. 
 
 
The simulated IR and Raman spectra of several optimized clusters of AZT (H
2
O)
15
 (Fig. 2a) 
were compared with those of thymidine (Fig. 2b). The clusters selected correspond to the  best 
conformers  in  the  anti,  high-anti,  and  syn  orientation  of  AZT  and  thymidine  molecules. 
Comparisons with the experimental ones were carried out using different amount of water. Syn 
forms were less stable than anti, and they were not observed in the spectra. 
 
Keywords: AZT; scaling; simulated spectra  
 
Acknowledgment 
MAP wish to thank to BSCH-UCM PR26/16  for financial support. 
 
References  
[1]  M. Alcolea Palafox, J. Talaya, J. Phys. Chem. B 114 (2010) 15199. 
[2]  N. Jain, S. Prabhakar, R.A. Singh, J. Molec. Struct. 1036 (2013) 414. 
[3]  M. Alcolea Palafox, Phys. Chem. Chem. Phys. 16 (2014) 24763.  
[4]  M. Alcolea Palafox, Phys. Sci. Reviews, in press (2017) doi. 10.1515/psr-2016-0132. 
[5]  H. Mohamadi Monavar, N.K. Afseth, J. Lozano, R. Alimardani, M. Omid, J.P. Wold, Talanta 111 (2013) 98. 
[6]  J.F. Brennan, Y. Wang, R.R. Dasari, M.S. Feld, J. Appl. Spectros. 51 (1997) 201. 

---

 
 
 
 
 
 
 
XIV
h
 International Conference on Molecular Spectroscopy, Białka Tatrzańska 2017
 
328
T9: P–2 
Structural and optical properties of HEMA-based polymers 
for ophthalmological applications 
 
Katarzyna Filipecka
1
, Małgorzata Makowska-Janusik
1
, Jacek Filipecki
1
 
 
1 
Institute of Physics, Faculty of Mathematics and Natural Science, Jan Dlugosz University,  
al. Armii Krajowej 13/15, 42-200 Czestochowa, Poland, e-mail: [e-mail] 
   
 
Polymers based on 2-hydroxyethyl methacrylate (HEMA) are suitable materials for medical 
applications. Especially they have been widely exploited for synthesis of contact lenses [1] and 
investigated  as  materials  delivering  of  ophthalmic  drugs  [2,  3].  HEMA  has  excellent 
biocompatibility  exhibiting  properties  similar  to  living  tissue.  It  contains  hydroxyl  functional 
groups on its surface that can be used for protein bioconjugation [4]. Additionally, HEMA can 
be copolymerized with large group of other monomers changing its properties. 
 
An important step in the design of novel biomaterials is to understand their properties at the 
molecular level. As a powerful tool to provide insight into materials structure at the molecular 
level  and  giving  information  concerning  dynamics  properties  of  investigated  environment  the 
molecular dynamics simulations techniques have been evolved. In this work, the HEMA-based 
polymeric  systems  were  studied  using  molecular  dynamics  (MD)  simulations  in  order  to 
investigate the  effect of the water content on their structural and  dynamic  properties. The MD 
simulations were performed using the Forcite software from the Materials Studio package. The 
DREIDING  force  field  [5,  6]  was  applied  for  MD  simulations.  All  systems  were  evaluated 
during  5  ns  in  isothermal-isochoric  (NVT)  ensemble  controlled  by  Nose  thermostat  at  307  K. 
Analyzing the radial distribution function the local polymeric structure was investigated and the 
water  effect  was  examined.  Theoretically  obtained  data  were  compared  with  experimental 
studies performed by PALS technique analyzing free volumes created in the polymer. 
 
Keywords: Polymers, Hydrogels, Molecular Dynamics, Simulation, Free volumes 
 
Acknowledgment 
Quantum  chemical  calculations  have  been  carried  out  in  Wroclaw  Center  for  Networking  and 
Supercomputing http://www.wcss.wroc.pl (Grant no. 171). The MATERIALS STUDIO package was used 
under POLAND COUNTRY-WIDE LICENSE. 
 
References  
[1]  T. Goda, K. Ishihara, Expert. Rev. Med. Devices. 3 (2006) 167. 
[2]  L. Chi-Chung, C. Anuj, Ind. Eng. Chem. Res. 45 (2006) 3718. 
[3]  L. Chi-Chung, C. Anuj, J. Drug Deliv. Sci. Technol. 17 (2007) 69. 
[4]  L.G. Bach, M.R. Islam, Y.T. Jeong, Y.S. Gal, K.T. Lim, Appl. Surf. Sci. 253 (2012) 2816. 
[5]  S.L. Mayo, B.D. Olafson, W.A. Goddard, J. Phys. Chem. 94 (1990) 8897. 
[6]  Online manual of Material Studio, http://accelrys.com/products/materials-studio/. 
 
 
 
 
 
 
 

---