نانومقیاس

نانومقیاس

مطالعه نظری جذب یک داروی کینولون بر روی نانوذرات نیترید بور خالص و دوپ شده با استفاده از روش DFT

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 گروه شیمی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد رودهن، رودهن، تهران، ایران
2 گروه، شیمی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد تهران مرکزی، تهران، تهران
3 گروه، شیمی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد الکترونیک، تهران، تهران
چکیده
در این پژوهش، اثرات استریوالکترونی و میزان واکنش پذیری داروی نالیدیکسیک اسید در نانولوله بورنیتریدی خالص و نانولوله بورنیتریدی دوپ شده با اتم آلومینیوم، با استفاده از نظریه تابعی چگالی (DFT) در سطح نظری B3lyp و سری پایه 6/31G* مورد بررسی قرار گرفت و محاسبات توسط نرم‌افزار گوسین 09 انجام شد. مقادیر انرژی آزاد گیبس داروی نالیدیکسیک اسید و نانولوله بورنیتریدی و نانولوله بورنیتریدی دوپ شده به ترتیب در فاز گازی برحسب هاتری به ترتیب، 3/799-،6/2404- و 1/2622- هارتری محاسبه شده است. مقادیر نشان می دهند که میزان پایداری مخلوط ها برای داروی کپسوله شده با نانولوله نتیرید بوری دوپ شده با نانولوله خالص بیشتر است. تحلیل NBO نشان می‌دهد که برای مخلوط داروی نالیدیکسیک اسید و نانولوله بورنیتریدی دوپ شده، بیشترین انرژی رزونانسی (پایداری) ناشی از عدم استقرار الکترونیLP(2)O85→LP*(1)Al1 معادل86/39 کیلوکالری بر مول است. مجموع انتقالات الکترونی بین دارو و نانولوله بورنیتریدی دوپ شده از داروی نالیدیکسیک اسید به نانولوله دوپ شده حدودا 13 برابر بیشتر از مجموع انتقالات نانولوله به دارو است. انرژی گپ دارو با زمانیکه بر روی نانولوله بورنیتریدی دوپ شده قرار می گیرد، به طور قابل توجهی رسانش آن افزایش می یابد. همچنین افزایش قابل ملاحظه ای در ممان دوقطبی در مخلوط دارو با نانولوله بورنیتریدی دوپ‌شده نسبت به زمانی که نانولوله خالص داریم، مشاهده میشود که دلالت بر افزایش برهمکنش مابین داروی نالیدیکسیک اسید و نانولوله دوپ شده است. بنابراین داپینگ نانولوله های بورنیتریدی می توانند راهکار مناسبی در دارورسانی برای انتقال دارو در سیستم بیولوژیکی باشد.
کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله English

Theoretical study of the adsorption of a quinolone drug on pure and doped boron nitride nanoparticles using the DFT

نویسندگان English

Nasrin Masnabadi 1
Alireza Feizbakhsh 2
sara khalafi 3
1 Department of Chemistry, Roudehen Branch, Islamic Azad University, Roudehen, Iran
2 Department of Chemistry, Central Tehran Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran
3 Department of Chemistry, Electronic Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran
چکیده English

In this study, the stereoelectronic interaction and the reactivity of the nalidixic drug in pure boron nitride and boron nitride nanotubes were investigated using density functional theory (DFT) at the B3LYP level of theory and the 6/31G* basis set, and G09 calculations were performed. The Gibbs free energy values of the drug nalidixic acid, boron nitride nanotube, and doped boron nitride nanotube in the gas phase have been calculated to be -3.799, -6.2404, and -1.2622 Hartree, respectively. The values show that the stability of the mixtures is higher for the drug encapsulated in the doped boron nitride nanotube than for the pure nanotube. NBO analysis shows that for the mixture of the drug nalidixic acid and the doped boron nitride nanotube, the highest resonance (stability) energy due to the electron delocalization LP(2)O85→LP*(1)Al1 is equal to 39.86 kcal/mol. The total electron transfers between the drug and the doped boron nitride nanotube from the nalidixic acid drug to the doped nanotube are approximately 13 times greater than the total transfers from the nanotube to the drug. The bond energy gap drug significantly increases its conductivity when placed on a doped boron nitride nanotube. The drug bond gap energy significantly increases its conductivity when placed on a doped boron nitride nanotube. Also, a significant increase in the dipole moment is observed in the mixture of the drug with the doped boron nitride nanotube compared to the pure nanotube, indicating an increase in the interaction between the nalidixic acid drug and the doped nanotube. Therefore, doping boron nitride nanotubes can be a suitable drug delivery solution for drug delivery in biological systems.

کلیدواژه‌ها English

NBO analysis
nanocarriers
boron nitride nanotubes
nalidixic acid drug
DFT method
electronic properties
دوره 12، شماره 1
بهار 1404
صفحه 115-134

  • تاریخ دریافت 04 اسفند 1403
  • تاریخ بازنگری 12 مرداد 1404
  • تاریخ پذیرش 06 شهریور 1404