اثر بر همکنش با گلوتامات بر انحلال نانولوله ی کربنی دوپه شده با لیتیم

نویسندگان

گروه شیمی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران شرق، تهران

چکیده

نانولوله ها کاربرد های بیولوژیکی فراوانی دارند، ولی قابلیت حل شدن ضعیف آن ها در محلولهای فیزیولوژیکی مانعی بزرگ برای مطالعه در این شاخه از نانو تکنولوژی می باشد . در واقع پیش شرط سازگاری بیولوژیکی نانولوله ها ، افزایش حلالیت آنها است. بررسی حلالیت نانولوله های مورد استفاده در سیستمهای بیولوژیکی هدف اصلی این مطالعه است. ابتدانانو لوله کربنی دوپه شده با لیتیم و کمپلکس گلوتامات آن با استفاده از محاسبات مکانیک کوانتمی مدل سازی شدند و در محیط آبی قرار گرفتند. سپس شبیه سازی مونت کارلو به منظور بررسی انحلال ساختارهای مربوطه در آب مورد استفاده قرار گرفت. محاسبات انرژی آزاد انحلال ترکیبات نشان داد که در اثر برهم کنش نانو لوله کربنی دوپه شده با لیتیم و آمینو اسید گلوتامات انحلال آن در محیط آبی افزایش می یابد. همچنین نتایج نشان داد که بر همکنشهای الکترواستاتیک بیشترین سهم را در حلالیت نانولوله پس از بر همکنش با گلوتامات دارد.

کلیدواژه‌ها


[1] A. Jorio, G. Dresselhaus, M. S.
DresselhausCarbon, "Nanotubes: Advanced Topics
in the Synthesis, Structure, Properties and
Applications," Springer, Berlin, 2008.
[2] R. C.Haddon, Special issue on Carbon
Nanotubes, Acc. Chem. Res., 35, 997-1113, 2002.
[3] C. N. R.Rao, B. C.Satishkumar, A. Govindaraj,
M. Nath, Chem. Phys. Chem., 2, 78–105, 2001.
[4] F. Kreupl, "Carbon Nanotubes in
Microelectronic Applications," Wiley- VCH:
Germany, 2008.
[5] F. Cataldo, T.Da Ros, "Medicinal Chemistry and
Pharmacological Potential of Fullerenes and Carbon
Nanotubes," Springer, Berlin, 2008.
[6] Z .Tian, Y .Shi, M .Yin, "Functionalized
Multiwalled Carbon. Nanotubes-anticancer Drug
Carriers: Synthesis, Targeting Ability and
Antitumor activity" Nano Biomed. Eng., 3, 157-
162, 2011.
[7] Z. Chen, H. Meng, G. Xing, C. Chen, Y. Zhao,
"Toxicological and Biological Effects
ofNanomaterials," Int. J. Nanotechnol., 4, 179–196,
2007.
[8] C. A.Dyke, J. M. Tour, J. Phys. Chem. A, 108,
11151–11159, 2004.
[9] Y.Lin, L. F.Allard, Y. P. Sun, J. Phys. Chem. B,
108, 12, 3760–3764, 2004.[10] A. Bianco, K.
Kostarelos, C. D.Partidos, M. Prato, Chem.
Commun., 5, 571–577, 2005.
[11] L. Lacerda, A. Bianco, M. Prato, K.Kostarelos,
J. Mater , "Carbon nanotube cell translocation and
delivery of nucleic acidsin vitro and in vivo".,
Chem., 18, 17–22, 2008.
[12] F. Lu, L. Gu, M. J. Meziani, X. Wang, P.
G.Luo, L. M. Veca, L. Cao, Y. P. Sun, Adv. Mater.,
21, 139–152, 2009.
[13] M. Shim, N.W.S. Kam, R.J. Chen, Y. Li, H.
Dai, "Functionalization of carbon nanotubes for
biocompatibility and biomolecular recognition,"
Nano Lett., 2, 285–288, 2002.

[14] B. I. Kharisov, O.V. Kharissova, H.L.
Gutierrez, U.O. Méndez , Ind. Eng. Chem. Res. ,48,
572–590, 2009.
[15] G. A. Petersson, M. A. Al-Laham, "A complete
basis set model chemistry. II. Open-shell systems
and the total energies of the first-row atoms," J.
Chem .Phys., 94, 6081-6090, 1991 .
[16] M. J. Frisch & et.al, Gaussian 09, Gaussian,
Inc., Pittsburgh PA, 2009.
[17] S. Ketabi, H.Hashemi Haeri, S.M.
Hashemianzadeh, "Solvation free energies of
glutamate and its metal complexes: a computer
simulation study," J. Mol. Model., 17, 889–898,
2011.
[18] W. L.Jorgensen, C.J.Swenson, "Optimized
intermolecular potential functions for amides and
peptides. Hydration of amide," J. Am. Chem. Soc.,
107, 1489–1496, 1985.
[19] W .L.Jorgensen, D.S. Maxwell, J.Tirado-Rives,
"Development and testing of the OPLS all-atom
force field on conformational energetics and
properties of organic liquids," J. Am. Chem. Soc.
118, 11225–11236, 1996.
[20] R. C.Rizzo, W.L.Jorgensen, "OPLS all-atom
model for amines: resolution of the amine hydration
problem," J. Am. Chem. Soc., 121, 4827–4836,
1999 .
[21] E. K.Watkins, W.L. Jorgensen,
"Perfluoroalkanes: conformational analysis and
liquid-state properties from ab initio and Monte
Carlo calculations," J. Phys. Chem. A, 105, 4118–
4125, 2001.
[22] W. L.Jorgensen, J.Chandrasekhar, J.D.Madura,
R.W.Impey, M.L.Klein, "Comparison of simple
potential functions for simulating liquid water," J.
Chem. Phys., 79, 926–935, 1983.
[23] W .L .Jorgensen, "Transferable intermolecular
potential functions for water, alcohols, and ethers.
Application to liquid water," J. Am. Chem. Soc.,
103, 335–340, 1981.
[24] D .L.Beveridge, F.M.Di Capua, "Free energy
via molecular simulation: applications to chemical and biomolecular systems," Annu. Rev. Biophys.
Biophys. Chem., 18, 431–492, 1989.