مطالعه تئوری رفتار دینامیکی و الکترونی نانوذرات لتروزول بارگذاری شده بر سطح بسپار پلی(2-اتیل-2-اکسازولین)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه شیمی دارویی،دانشگاه آزاد اسلامی واحد شهریار، شهریار، تهران

2 گروه مهندسی شیمی ،دانشگاه آزاد اسلامی واحد شهریار، شهریار، تهران

3 گروه شیمی ،دانشگاه آزاد اسلامی واحد ورامین پیشوا، ورامین، تهران

چکیده

در این پژوهش، اثرات نامستقر شدن الکترونی و برهمکنش‌های دوقطبی- دوقطبی بر ویژگی ساختاری و مقدار واکنش پذیری داروی لتروزول در حضور بسپار پلی(2-اتیل-2-اکسازولین)، با استفاده از محاسبات مکانیک کوانتومی تئوری تابع چگالی(Density Functional Theory) DFT، در سطوح نظری محاسباتیB3LYP و سری پایه 6-31G* مورد بررسی قرار گرفت. از بین تمامی جهت­های مورد بررسی برای برهم­کنش دارو و بسپار، بهترین ساختار با انرژی کمینه به­دست آمد. مقادیر انرژی جذب به­دست آمده در فاز گازی 836/6- کیلوکالری بر مول و در فاز حلال 500/6- کیلوکالری بر مول است که نشان می­دهد واکنش جذب گرمازا بوده و از نظر انرژی در هر دو فاز انجام پذیر است. مقادیر تغییرات اختلاف انرژی آزاد گیبس G)Δ( ، تغییرات آنتالپی H)Δ( و تغییرات آنتروپی S)Δ( بین مخلوط دارو – بسپار با ترکیبات اولیه دارو و بسپار در فاز گازی به ترتیب عبارتند از: 830/5- ، 687/4- و 035/0- کیلوکالری بر مول. مقادیر تغییرات اختلاف انرژی آزاد گیبس Greaction)Δ( حلال پوشی، تغییرات آنتالپی Hreaction)Δ( حلال پوشی و تغییرات آنتروپی Sreaction)Δ (در واکنش دارو و بسپار در فاز محلول به ترتیب عبارتند از: 794/6- ، 163/4- و 036/0- کیلوکالری بر مول .
در ادامه، کار نتایج طیف هایIR  دارو، بسپار و کمپلکس دارو-بسپار بررسی و همگرایی مشاهده شده بین داده های تجربی و تئوری بیانگر دقت و درستی محاسبات بوده و می­توان به روش تئوری به عنوان روشی معتبر استناد کرد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Theoretical Study of the Dynamic and Electronic Behavior Letrozole Nanoparticles Loading on Poly (2-Ethyl-2-Oxazoline) Surface

نویسندگان [English]

  • bahareh Shokr Chalaki 1
  • giti Bagheri 2
  • fatemeh Azarakhshi 3
[1] R. Misra, S. Acharya, SK. Sahoo, “Cancer nanotechnology: application of nanotechnology in cancer therapy,” Drug. Discovery. Today; 15, 842-850, 2010.
[2] A. Jemal, R. Siegel, E. Ward, Y. Hao, J. Xu, T. Murray, M.J. Thun. “Cancer statistics,” Cancer Journal for Clinicians, 58, 71-96, 2008.
[3] P. Thongsuksai, V. Chongsuvivatwong, H. Sriplung. “Delay in breast cancer care: a study in Thai women,” Medical care, 38, 108-114, 2000.
[4] O. Koshkina, T. Lang, R. Thiermann, D, “Tuning the Surface of Nanoparticles: Impact of Poly (2‐ethyl‐2‐oxazoline) on Protein Adsorption in Serum and Cellular Uptake,” Macromolecula, 16, 1287-1300, 2016.
[5] B. Thürlimann, A. Keshaviah, AS. Coates, H. Mouridsen. N, “Temperature-triggered protein adsorption on polymer-coated nanopartcles in serum,” Langmuir, 31, 8873-8881. 2015.
[6] HC. Würth, U. Resch‐Genger, U. Braun, “Five years of letrozole compared with tamoxifen as initial adjuvant therapy for postmenopausal women with endocrine-responsive early breast cancer: update of study BIG 1-98,” Journal of Clinical, 25, 486-492, 2017.
[7] H.T. Akçay, R. Bayrak, “Computational studies on the anastrozole and letrozole, effective chemotherapy drugs against breast cancer. Spectrochim,” Acta A , 122, 142-152, 2014.
[8] R. Luxenhofer, G. Sahay, A. Schulz, D. Alakhova, “Poly (2‐oxazoline) s as Polymer Therapeutics,” Macromolecular Rapid Communications, 33, 1613-1631, 2012.
[9] S. Sundaram, R. Jayaprakasam, M. Dhandapani, T. S. Senthil, V. N. Vijayakumar , “Theoretical (DFT)and Experimental studies on Multiple Hydrogen Bonded Solvent Crystals comprising between Aliphatic and Aromatic Acids,” Journal of Molecular Liquid, 243,14-21, 2017.
108 پاییز ۱۳۹۹ | شماره ۳ | سال هفتم
[10] A. M. Mashhadzadeh, A. M. Vahedi, M. Ardjmand, and M. G, “Investigation of heavy metal atoms adsorption onto graphene and graphdiyne surface: a density functional theory study,” Superlattices and Microstructures, 100, 1094-1102, 2016.
[11] M.J. Frisch, G. Trucks, H.B. Schlegel, G.E. Scuseria, M.A. Robb, J. Cheeseman,“Antioxidant potential of glutathione: a theoretical study,” Russian Journal of Physical Chemistry B, 115, 11269-11277, 2011.
[12] Z. Li, H. Wan, Y. Shi, P. Ouyang, “Personal experience with four kinds of chemical structure drawing software: review on ChemDraw, ChemWindow, ISIS/Draw, and ChemSketch,” Journal of Chemical Information and Modeling, 44, 1886-1890, 2004.
[13] R. Dennington, T. Keith, J. Millam, Gauss View, Version 5. Semichem Inc., Shawnee Mission 2009.
[14] D. Glendening, J.K. Badenhoop, A.E. Reed, J.E. Carpenter, J.A. Bohmann, C.M. Morales, F. Weinhold, “Theoretical Chemistry Institute, University of Wisconsin, Madison,” WI, NBO version 5.G 2004.
[15] J.M. Seminario and P. Politzer, “Modern Density Function Theory, a Tool for Chemistry,” Elsevier, Amsterdam 1995.
[16] Y. Wang, X. Cheng, X. Yang, X. Yang, “Surface functionalized alumina nanoparticle filled polymeric nanocomposites with enhanced mechanical properties,” Journal of material chemistry, 16, 2800-2808, 2006.
[17] N. L. Hadipour, A. Ahmadi Peyghan, H. Soleymanabadi, “Theoretical study on the Al-doped ZnO nanoclusters for CO chemical sensors,” Journal of Physical Chemistry C, 119, 6398-6404, 2015.
[18] F. Azarakhshi, D. Nori-Shargh, H. Attar, N. Masnabadi, H. Yahyaei, N. Mousavi and E. Boggs, “Conformational behaviours of 2-substituted cyclohexanones: a complete basis set, hybrid-DFT study and NBO interpretation,” Molecular. Simulation, 37, 1207-1220, 2011.
[19] N. Masnabadi, D. Nori-Shargh, F. Azarakhshi, H. Zamani Ganji, M. Abbasi and A. Kasaei, “Hybrid-Density Functional Theory, MO Study, and NBO Interpretation of Conformational Behaviors of 2-Halo-1, 3-Dioxanes and Their Dithiane and Diselenane Analogs,” Phosphorus Sulfur Silicon Relat Elem, 187, 305-320, 2012.
[20] P. K. Chattaraj, A. Poddar, “Chemical reactivity and excited-state density functional theory,” The Journal of Physical Chemistry A, 103, 1274-1275, 1999.
[21] X. Blase, A. Rubio, S. G. Louie and M. L. Cohen, “Stability and Band Gap Constancy of Boron Nitride Nanotubes.” Europhysics Letters, 28, 335-340, 1994.
[22] F. Azarakhshi, D. Nori-Shargh, N. Masnabadi, H. Yahyaei, N. Mousavi, “Conformational behaviors of 2-substituted cyclohexanone oximes: An ab initio, hybrid Dft study and NBO interpretation,” Phosphorus, Sulfur Silicon, 87, 276-293, 2012.
[23] N. Masnabadi, A. Taghva Manesh, F. Azarakhshi, “Ab Initio Calculations of the Conformational Preferences of 1, 3-Oxathiane S-Oxide and its Analogs Containing S and SE Atoms—Evidence for Stereoelectronic Interactions Associated with the Anomeric Effects,” Phosphorus, Sulfur, and Silicon and the Related Elements ,188, 1053-1063, 2013.