بررسی برهم‌کنش داروی ضد سرطان 5- فلوئوراسیل متصل شده به نانو خوشۀ بور فسفید (b12p12) خالص و جایگزین شده با تیتانیوم با نوکلئو باز آدنین: به روش نظریۀ تابعی چگالی

هدف از پژوهش حاضر بررسی جذب داروی 5-فلوئوراسیل متصل شده به نانو خوشۀ (b12p12) خالص و جایگزین شده با تیتانیوم بر روی نوکلئو باز آدنین با استفاده از نظریۀ تابعی چگالی (dft) است. در این کار ابتدا مدل های مختلفی برای جذب دارو بر روی نانو خوشه و آدنین در نظر گرفته شدند و سپس ساختار تمام مد ل ها مورد نظر با استفاده از روش  wb97xd /lanl2dz توسط نرم افزار گوسین (09) بهینه سازی شدند. ببا استفاده از ساختارهای بهینه شده، پارامترهای ساختار فضایی مانند طول و زاویۀ پیوند، پارامترهای ترمودینامیکی، پارامترهای نظریۀ اتم در مولکول ( aim)، گرادیان کاهش چگالی( rdg) ، طیف مرئی-فرابنفش (uv-visible)، اوربیتال‌های هومو و لومو و نمودار‌های چگالی حالت ها ( dos) محاسبه و نتایج آن‌ها مورد تجزیه تحلیل قرار گرفته اند. نتایج محاسبات نشان دادند که با جایگزینی اتم تیتانیوم در ساختار نانو خوشۀ  b12p12 گاف انرژی و سختی شیمیایی کاهش قابل توجهی می‌یابند و این عامل سبب افزایش رسانایی سامانه می شود. از این خاصیت می توان برای ساخت نانو حسگرهای دارویی استفاده کرد. مقدار انرژی جذب و آنتالپی در کلیۀ مدل های مورد نظر منفی بوده که نشان دهنده مساعد بودن فرایند جذب و پایداری آنها از نظر ترمودینامیکی است. نتایج rdg و aim تایید کردند که جذب داروی 5-فلوئوراسیل متصل به سطح نانو خوشه با آدنین از نوع غیر کووالانسی است. بررسی نتایج حاصل از این مطالعه ثابت کرد که نانو خوشۀ بور فسفید خالص و جایگزین شده با اتم تیتانیوم، می تواند گزینۀ مناسبی برای استفاده از این ترکیب به عنوان جاذب و یا حسگر داروی 5-فلوئوراسیل در فرایندهای زیستی باشد.

investigation of the interaction of 5-fluorouracil anticancer drug connected to the pristine, titanium doped boron phosphide nanocage (b12p12) with adenine nucleobases: by density functional theory

the aims of this work, is to investigate the adsorption of 5-fluorouracil drug connected to the pristine, titanium doped boron phosphide nanocage (b12p12) with adenine nucleobases by using density functional theory (dft). for this means at the first step, we considered different configurations for adsorbing (5-fu) on the surface of nanocluster and adenine, and then all considered models are optimized at the wb97xd/lanl2dz level of theory by gaussian (09) software. from optimized structures, geometrical parameters involve bond length and bond angle, thermodynamic, atom in molecule (aim), reduced density gradient (rdg), uv-visible spectrum, homo-lumo orbitals, density of states (dos), and quantum parameters are calculated and all results are analyzed. the calculated results reveal that in the ti doped b12p12 nano cage, the gap energy and global hardness of system decrease significantly, and so the conductivity and reactivity of system increase from original state. this property is favorable for making sensitive sensor for this drug. the adsorption energy and enthalpy values for all studied models are negative, which indicate that the absorption process and their thermodynamic stability are favorable. the rdg and aim results confirm that the adsorption of 5-fu drug connected to the nanocage with adenine is non-covalent type. the computational results demonstrate that the pristine and ti–doped b12p12 can be used as a suitable candidate for fabricating detector and absorber for 5-fu drug.