2-1 دیابت………………………………………………………………………………………………………….. 3
1-2-1 تاریخچه دیابت…………………………………………………………………………………………… 4
2-2-1 انواع دیابت……………………………………………………………………………………………….. 4
1-2-2-1 دیابت نوع اول………………………………………………………………………………………… 5
2-2-2-1 دیابت نوع دوم……………………………………………………………………………………….. 5
3-2-2-1 دیابت بارداری………………………………………………………………………………………… 6
3-2-1 چگونگی تشخیص دیابت……………………………………………………………………………… 6
4-2-1 درمان دیابت………………………………………………………………………………………………. 7
5-2-1 درمان دارویی دیابت……………………………………………………………………………………. 7
1-5-2-1 آکاربوز………………………………………………………………………………………………….. 8
2-5-2-1 متفورمین……………………………………………………………………………………………….. 8
3-5-2-1 پیوگلیتازون…………………………………………………………………………………………….. 9
4-5-2-1 رپاگلیناید………………………………………………………………………………………………. 9
5-5-2-1 انسولین…………………………………………………………………………………………………. 10
6-2-1 علائم و نشانه های دیابت……………………………………………………………………………… 10
7-2-1 مراقبت از پای دیابتی…………………………………………………………………………………… 10
8-2-1 دیابت در جهان………………………………………………………………………………………….. 11
9-2-1 کتوهگزوکیناس…………………………………………………………………………………………… 12
3-1 طراحی دارو………………………………………………………………………………………………….. 12
1-3-1 QSAR…………………………………………………………………………………………………….. 13
2-3-1 مقایسه QSAR متداول با QSAR سه بعدی……………………………………………………….. 13
3-3-1 فرایند QSAR…………………………………………………………………………………………… 14
4-3-1 توصیف کننده ها…………………………………………………………………………………………. 14
4-1 رگرسیون خطی چند گانه………………………………………………………………………………….. 15
5-1 حداقل مربعات جزیی………………………………………………………………………………………. 16
6-1 رگرسیون اجزای اصلی…………………………………………………………………………………….. 16
7-1 الگوریتم ژنتیک………………………………………………………………………………………………. 16
4-8-1 شبکه عصبی مصنوعی…………………………………………………………………………………… 17
1-8-1 کاربرد شبکه عصبی مصنوعی………………………………………………………………………….. 18
فصل دوم-بحث ونتیجه گیری
1-2 هدف تحقیق………………………………………………………………………………………………….. 20
2-2 روش کار……………………………………………………………………………………………………… 20
1-2-2 استفاده از نرم افزار Hyperchem…………………………………………………………………….. 20
2-2-2 استفاده از نرم افزار گوسین…………………………………………………………………………….. 20
3-2-2 استفاده از نرم افزار Dragon………………………………………………………………………….. 20
4-2-2 استفاده از نرم افزار SPSS……………………………………………………………………………… 21
5-2-2 استفاده از نرم افزار MATLAB………………………………………………………………………. 21
3-2 محاسبات ترکیبات هدف IC50 مربوط به خانواده پیریمیدینوپیریمیدینز…………………………. 21
4-2 نتیجه گیری کلی……………………………………………………………………………………………… 32
فصل سوم-جداول
پیوست یک (جداول)…………………………………………………………………………………………….. 34
فصل چهارم-نمودارها
پیوست دو (نمودارها)…………………………………………………………………………………………….. 105
منابع………………………………………………………………………………………………………………….. 111
چکیده
فروکتوز به آسانی از غذا جذب و با بهره گرفتن ازآنزیم فراکتوکیناز در کبد متابولیزه می شود و به عنوان کتوهگزوکیناز نیز شناخته می شود. در این طرح، ارتباط کمی ساختار و فعالیت (QSAR) بر روی یک سری پیریمیدینو پیریمیدینز از مهار کننده های کتوهگزوکیناز مطالعه شده است. رگرسیون خطی چندگانه (MLR)، حداقل مربعات جزئی (PLS) و رگرسیون مولفه های اصلی (PCR) برای مدل های خطی و غیر خطی QSAR ایجاد و مورد استفاده قرار گرفت. با بهره گرفتن از متد های Ab initio (با متد DFT(B3LYP) و سری پایه 6-31G (d)) ساختار های بهینه از این مشتقات را بدست آوردیم. از نرم افزار های Hyperchem، ChemOffice و Gaussian 03W برای بهینه سازی مولکول ها و محاسبات توصیفگرهای شیمی کوانتومی استفاده شده است. درنهایت برای آنالیز داده ها از نرم افزار Unscrambler استفاده گردید. همچنین مقادیر R و R2با مدل stepwise MLR به ترتیب 9570. و 9160. بدست آمد. مدل MLR stepwise مطلوب ترین روش نسبت به سایر روش های آماری شناخته شد.
کلمات­ کلیدی: بیماری­دیابت، ارتباط­کمی ساختار و فعالیت، کتوهگزوکیناز (KHK)، پیریمیدینوپیریمیدینز، رگرسیون خطی چندگانه (MLR).
1-1- مقدمه
یک شرکت دارو سازی که از طراحی محاسباتی دارو استفاده می نماید، مانند یک شیمیدان آلی است که از NMR استفاده می کند. طراحی محاسباتی دارو اگر چه تمام مشکلات شما را حل نمی کند اما با وجود آن شما بسیار راحت تر هستید.
طراحی یک داروی جدید کاری سخت و طاقت فرسا است. اگر ما به دنبال کسب منافع بسیار زیاد از داروها نمی بودیم، هزینه های وسیع و تعداد زیاد آزمایشی که با شکست مواجه می شدند هر شخص منطقی را از انجام چنین کاری منصرف می کرد. برای طراحی یک فراورده دارویی جدید، یک روش علمی خاص وجود ندارد. در عوض یک فرایند نیازمند همکاری است که در آن روش های موجود، و روش های که در لحظه و به طور مداوم اختراع می گردند، در راستای رسیدن به نتایج مطلوب استفاده می شوند[1].
2-1- دیابت
دیابت شایع ترین و گران ترین بیماری غدد در جهان است و نوع قندی آن یک بیماری متابولیکی است که در سوخت و ساز قند خون اختلال ایجاد می شود. قند خون گلوکز نام دارد. مولکولهای قند از طریق دستگاه گوارش وارد خون شده و توسط هورمونی به نام انسولین که از سلول های بتای جزایر لانگرهانس لوزالمعده ترشح می شود، به سلولهای بدن اجازه ورود می یابند تا در آنجا برای تولید انرژی مصرف یا ذخیره گردند. در این بیماری یا انسولین مورد نیاز وجود ندارد، یا ناکافی است و یا اینکه سلول ها نسبت به انسولین مقاومت نشان می دهند. از این رو افراد مبتلا به دیابت نسبت به افراد غیر دیابتی نمی توانند از گلوکز به نحو احسن در سوخت و ساز بدنشان استفاده کنند. در نتیجه قند خون افراد به مقدار قابل ملاحظه ای افزایش می

 یابد. این افزایش غلظت گلوکز یا افزایش قند خون را هیپو گلیسمی[1] می نامند.بالا بودن قند خون و عدم کنترل آن در دراز مدت می تواند در همه ی اندام های بدن از جمله چشم، کلیه، قلب و عروق خونی ایجاد اختلال نماید. تاکنون علت بروز این بیماری کشف نشده است ولی گمان می رود که زمینه مساعد ژنتیکی و عوامل محیطی همچون چاقی و بی تحرکی در ابتلا به این بیماری نقش دارد [2].

شکل 1-1- در بیماری دیابت هدف اصلی حفظ قند خون در حد طبیعی است.
1-2-1- تاریخچه دیابت:
دیابت به عنوان یک بیماری ناتوان کننده و کشنده از 2000 سال پیش شناخته شده است. در پاپیروسی از 1552 سال پیش از میلاد، پزشکی مصری از بیماری رازآلودی نوشته است که با ادرار فراوان همراه است. آراتئوس[2] پزشک یونانی که در سال 90-30 قبل از میلاد مسیح می زیسته است. درکنار پرادراری نشانه های دیگر این بیماری مثل تشنگی دائمی و کاهش خون را ذکر کرده است. نام دیابت را نیز همین پزشک یونانی برای این بیماری انتخاب کرده که در زبان یونانی به معنی ( گذر کردن ) یا (جریان پیدا کردن) است. شیرین بودن ادرار بیماران دیابتی نیز از گذشته های دور روشن بود و در نوشته های پزشکی هندی و قانون ابن سینا به آن اشاره شده است. درستی این نظر را بریتون جان[3] رول در سال 1700 میلادی با بخار کردن ادرار بیماران دیابتی و به دست آوردن دانه های متبلور قند، بیش از پیش روشن کرد. پس از این کار جان رول بخش دوم نام بیماری دیابت شیرین که در لاتین (ملیتوس)[4] است به آن اضافه کرد. یکی از گام های اساسی در مسیر کشف دانسته های امروزی در دیابت را پل لانگرهانس[5] در سال 1869 با کشف جزایر لانگرهانس در لوزالمعده برداشت. فردریک بانتینگ[6] و چارلز بار[7] آزمایش های خود را برای کردن ماده ای در عصاره لوزالمعده که قند ادرار سگ دیابتی را کاهش می دهد آغاز کردند. آنها سرانجام توانستند پروتئینی بنام انسولین را از لوزالمعده به دست آوردند که با تزریق آن به کودکی 14 ساله در تورنتوی کانادا، علائم دیابت کودک بهبود یافته و قند داخل ادرار وی از بین رفت. این کشف بزرگ که به علت بروز دیابت و راه درمان آن را مشخص کرده بود جایزه نوبل سال 1923 را برای بانتینگ و همکارانش به ارمغان آورد.این کشف نقطه عطفی در علم پزشکی خصوصا در مورد بیماری دیابت محسوب می شود[3] [4].
2-2-1- انواع دیابت:
بیماری دیابت انواع مختلفی دارد که معمولا در هنگام تشخیص متمایز می شوند. بنابراین تعیین نوع دیابت وابسته به شرایطی است که بیماری خودرا در هنگام بروز نشان می دهد. در بسیاری موارد، بیماران به راحتی در یکی از دسته های مشخص دیابت جای نمی گیرند. مثلا فردی که دچار دیابت بارداری شده ممکن است بعد از پایان بارداری کماکان دچار دیابت باقی بماند و لذا نوع دیابت وی به نوع دوم تغییر می یابد. دیابت انواع مختلفی دارد اما سازمان جهانی بهداشت دو گونه عمده را برای آن معرفی نموده است[2].
1-2-2-1- دیابت نوع اول ( وابسته به انسولین ):
افراد مبتلا به این نوع دیابت 5 تا 10 درصد جمعیت دیابتی را که قبلا توسط عبارت های وابسته به انسولین، دیابت نوجوانی شناخته می شد تشکیل می دهند. این نوع دیابت ناشی از تخریب سیستم خودایمنی سلولی سلول های بتای پانکراس است. در حال حاضر دانشمندان دقیقا نمی دانند چه چیز سبب حمله سیستم ایمنی بدن به سلول های بتا می شود. اما به نظر می رسد عواملی مثل خودایمنی، ژنتیک، شرایط محیطی و یا احتمالا ویروس ها در این امر دخالت داشته باشند. این نوع دیابت بیشتر در کودکان و نوجوانان اتفاق می افتد ولی ممکن است در هر سنی مشاهده شود و برای درمان آن باید فرد مبتلا تحت درمان انسولین خارجی قرار می گیرد. معمولا بعدازاز دست رفتن 90-80 درصد از سلول های بتا است که هایپرگلیسمی اتفاق می افتد و دیابت ممکن است تشخیص داده شود. عموما علائم این نوع دیابت شامل افزایش تشنگی، ادرار، گرسنگی دائمی، کاهش وزن، تاری دید و خستگی شدید است. در صورت عدم تشخیص و درمان با انسولین بیمار مبتلا به دیابت نوع اول ممکن است به حالت خطرناک کمای دیابتی فرو رود[2]
2-2-2-1- دیابت نوع دوم (غیروابسته به انسولین):
در دیابت نوع دوم که 95-90 درصد از بیماران دیابتی را شامل می شود بدن فرد مبتلا انسولین تولید می کند و حتی ممکن است غلظت انسولین در خون از مقدار معمول آن نیز بیشتر باشد اما گیرنده های سلولی فرد نسبت به انسولین مقاوم شده و در حقیقت نمی گذارند انسولین وارد سلول شده و اعمال طبیعی خود را انجام دهد. این بیماران برای زنده ماندن نیاز به درمان دائم با انسولین خارجی ندارند.
این نوع دیابت غالبا با عواملی چون سن بالا، چاقی، سابقه خانوادگی و کم تحرکی همراه است. بنابراین استفاده از رژیم غذائی مناسب، ورزش و رسیدن به وزن ایده آل از اهمیت خاصی برخوردار است. علائم آن به تدریج بروز نموده و شامل خستگی، التیام دیر هنگام زخم ها و مواردی مشابه دیابت نوع اول می باشد. احتمال انتقال دیابت به جنین در دیابت نوع اول و دوم با هم متفاوت است. مطالعات پژوهشگران نشان داده است که این احتمال در دیابت وابسته به انسولین 5 درصد بوده و در دیابت غیروابسته به انسولین، اگر تنها یکی از والدین مبتلا باشد به 30 درصد و درصورتی که هر دو مبتلا باشند به 50 درصد خواهند رسید. انواع دیگری از دیابت وجود دارد که به طور خلاصه به بعضی از آنها در ذیل اشاره شده است. لازم به ذکر است که برخی افراد می توانند علائم بیش از یک نوع دیابت را نیز داشته باشند[2].
شکل 1-2- انواع دیابت
3-2-2-1 دیابت بارداری :
این نوع دیابت منحصرا در خانم هایی که در اواخر بارداری هستند پدیدار می گردد، این دیابت معمولا پس از وضع حمل و به دنیا آمدن نوزاد از بین می رود، اما احتمال بروز دیابت نوع دوم در این افراد در 5 تا 10 سال آینده حدود 60 در صد افزایش می یابد. حفظ وزن متعادل و داشتن فعالیت فیزیکی به این افراد در برابرابتلا به دیابت نوع دوم کمک می کند.عامل این نوع بیماری هورمون های بارداری و یا کمبود انسولین می باشد. امکان دارد خانم های مبتلا به دیابت بارداری هیچ علائمی از این بیماری نداشته باشند[5].
3-2-1 چگونگی تشخیص دیابت:
بهترین راه برای تشخیص دیابت در کودکان و بزرگسالان به جزخانم های باردار، تست گلوکز خون ناشتا1 می باشد. بدین صورت که پس از هشت ساعت ناشتا، میزان گلوکز خون اندازه گیری شده و با یک حد بحرانی مقایسه می گردد. اگر این تست در ساعات اولیه روز انجام گیرد، نتیجه آن بسیار معقول تر خواهد بود. روش تشخیص دیگر بیماری دیابت تست تولرانس گلوکز خوراکی 2 می باشد. بدین صورت که دو ساعت پس از نوشیدن 250 میلی لیتر آب حاوی 75 گرم گلوکزمیزان گلوکز خون اندازه گیری شده و مشابه روش قبلی با یک حد بحرانی مقایسه می شود. به طور کلی سازمان جهانی بهداشت شرایط ابتلا به بیماری دیابت را به صورت ذیل تعیین نموده است.
جدول 1-1- پیش بینی ابتلا به دیابت