Medical Sciences Journal of Islamic Azad University

fa مقایسه تئوری اثرات کپسوله کردن داروی ضد سرطان فلوکسوریدین توسط نانولوله نیترید بور و نانولوله کربن با مطالعات NBO و QTAIM Comparison of theoretical effects of encapsulation floxuridine anticancer drug with boron nitride nanotube and carbon nanotube with NBO and QTAIM studies شیمی Chemistry تجربي Experimental سابقه و هدف: هدف از کاربرد نانو حاملهای دارو از جمله نانولولهها آهسته رهش کردن دارو و کم کردن عوارض جانبی دارو           است. داروها به دلیل داشتن گروه های عاملی زیاد بسیار فعالند؛ لذا واکنش پذیری دارو در میدان نانو لوله به علت رزونانس الکترونی دارو با نانولوله کاهش و ماندگاری آن در بدن افزایش مییابد؛ در نتیجه میتوان دوز کمتری از دارو را مصرف و عوارض جانبی آن کمتر میشود. روش بررسی: در پژوهش حاضر از نانو لوله نیترید بور (n=9,m=9) با طول 7 آنگستروم و نانو لوله کربن (n=9,m=9) با طول 7 آنگستروم برای مقایسه اثرات کپسوله کردن داروی ضد سرطان فلوکسوریدین استفاده شد. با استفاده از تئوری تابعی چگالی (DFT) در سطح نظری B3LYP/6-31G* ساختار دارو، ساختار هر یک از نانو لولهها و هر یک از مخلوطهای نانو-دارو بهینه سازی شد.  یافتهها: ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از ﺳﺎﺧﺘﺎرﻫﺎی ﺑﻬﯿﻨﻪ ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫـﺎی ﻓﻀﺎیﯽ ﻣﺎﻧﻨﺪ ﻃﻮل ﭘﯿﻮﻧﺪ و زاویﮥ ﭘﯿﻮﻧﺪ، اورﺑﯿﺘﺎلﻫﺎی HOMO وLUMO، ﻧﻤﻮدارﻫﺎی ﭼﮕﺎﻟﯽ ﺣﺎﻟﺖﻫـﺎ (DOS)، اورﺑﯿﺘـﺎل ﻫـﺎی ﭘﯿﻮﻧـﺪی ﻃﺒﯿﻌـﯽNBO))، اندیسهای واکنش پذیری، ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎی اﺗﻢ در ﻣﻮﻟﮑﻮل(AIM) و ﻧﻤﻮدارﻫﺎی ﭘﺘﺎﻧﺴﯿﻞ اﻟﮑﺘﺮواستاتیکی ﻣﻮﻟﮑﻮل MEP)) ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ و ﻧﺘﺎیﺞ ﻣـﻮرد ﺑﺤـﺚ  و ﺑﺮرﺳﯽ ﻗﺮار ﮔﺮﻓت. نتیجهگیری: تجزیه و تحلیل انرژی جذب و توابع ترمودینامیکی نشان می دهد فرایند کپسوله کردن دارو توسط هر دو نانو لوله مطلوب است و براساس نتایج حاصل از NBO و AIM ، نانو لوله BNNT برای کپسوله کردن داروی فلوکسوریدین مناسب تر است. Background: The purpose of using nano-carriers for drugs delivery, such as nanotubes, is slow release of drug and reducing side effects of drugs. Drugs are very active due to their many functional groups. Therefore, reactivity of drug is reduced by being in nanotube field due to electronic resonance of drug with nanotube and it stays longer in body. As a result, less amount of drug is used and fewer side effects occur. Materials and methods: In present study, boron nitride nanotubes (n = 9, m = 9) with 7 angstroms length and carbon nanotubes (n=9, m=9) with 7 angstroms were used to compare effects of encapsulating anticancer drug Floxuridine with this nanotube. Using density functional theory (DFT) at theoretical level of B3LYP / 6-31G *, structure of drug and BNNT (9, 9-7), CNT (9, 9-7) and nano- drug systems were optimized. Results: Using optimized structures, spatial parameters such as bond length and bond angels, HOMO-LUMO orbitals, graphs of density of states (DOS), natural bond orbital (NBO), electronic properties, parameters of atoms in molecules (AIM) and molecular electrostatic potential (MEP) were discussed. Conclusion: Analysis of adsorption energy and thermodynamic functions shows that the process of encapsulation of the drug by both nanotubes is favorable and based on the results of NBO and AIM, BNNT nanotubes are more suitable for encapsulation of fluoxoridine. نانولوله نیترید بور, نانولوله کربن, داروی ضد سرطان, تئوری تابعی چگالی (DFT), اورﺑﯿﺘـﺎل‌ﻫـﺎی ﭘﯿﻮﻧـﺪی ﻃﺒﯿﻌـﯽ NBO)), ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎی اﺗﻢ در ﻣﻮﻟﮑﻮل (AIM). Boron nitride nanotube, Carbon nanotube, Anticancer drug, Density functional theory (DFT), Natural bond orbital (NBO), Parameters of atoms in molecules (AIM). 363 375 http://tmuj.iautmu.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-1-628&slc_lang=fa&sid=1 Sahar Ghahremani سحر قهرمانی 10031947532846008958 10031947532846008958 No PhD student in Organic Chemistry, Department of Chemistry, Central Tehran Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran دانشجوی دکترای شیمی آلی، گروه شیمی، واحد تهران مرکزی، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران Marjaneh Samadizadeh مرجانه صمدی زاده 10031947532846008959 10031947532846008959 No PhD in Organic Chemistry, Department of Chemistry, Central Tehran Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran دکترای تخصصی شیمی آلی، دانشیار، گروه شیمی، واحد تهران مرکزی، دانشگاه آزاد اسلامی ،تهران، ایران Mehrnoosh Khaleghian مهرنوش خالقیان 10031947532846008960 10031947532846008960 Yes PhD in Physical Chemistry, Department of Chemistry, Islamshahr Branch, Islamic Azad University, Islamshahr, Iran دکترای تخصصی شیمی فیزیک، استادیار، گروه شیمی، واحد اسلامشهر، دانشکاه آزاد اسلامی، اسلامشهر، ایران