بررسی جذب داروی هیدرالازین بر روی نانولوله‌های کربنی تک لایه عامل دار شده با استفاده از تئوری تابعیت چگالی

سابقه و هدف: خواص منحصر به فرد فیزیکی و شیمیایی نانوساختارهای کربنی در سال های اخیر باعث به وجود آمدن فرصت هایی برای از بین بردن محدودیت های دارورسانی هدفمند شده است. حامل های نانویی با تغییر خصوصیات فارماکوکینتیک دارو باعث بهبود عملکرد دارو وکاهش عوارض جانبی آن می شوند. پژوهش حاضر، با هدف بررسی برهمکنش بین داروی هیدرالازین و نانولوله های کربنی عامل دار، با استفاده از محاسبات تئوری تابعیت چگالی انجام شد. روش بررسی: عملکرد نانو ساختارهای کربنی برای جذب داروی هیدرالازین بر روی نانو لوله های کربنی عامل دار شده با گروه عاملی کربوکسیلی با استفاده از محاسبات کوانتمی مورد بررسی قرار گرفت. محاسبات با روش تئوری تابعیت چگالی و در سطح b3lyp/631g* با استفاده از نرم افزار گوسین انجام شد. یافته ها: با استفاده از ساختارهای بهینه شده، انرژی جذب، انرژی بالاترین اوربیتال مولکولی اشغال شده، انرژی پائین ترین اوربیتال مولکولی اشغال نشده، نمودارهای چگالی حالت، اندیس های واکنش پذیری، پارامتر اتم ها در مولکول، توابع ترمودینامیکی و نمودار پتانسیل الکتروستاتیکی مولکول محاسبه و نتایج مورد بحث و بررسی قرار گرفت.نتیجه گیری: تجزیه و تحلیل توابع ترمودینامیکی و انرژی جذب نشان داد که کمپلکس تشکیل شده پایدار است. همچنین بر اساس نتایج حاصل از بررسی ماهیت پیوند، مشاهده شد پیوند هیدروژنی بین هیدرالازین و گروه عاملی نانولوله کربنی عامل دار برقرار شده و پیش بینی می شود این نوع نانولوله کربنی عامل دار حامل مناسبی برای رسانش داروی هیدرالازین به سلول های هدف باشد.

Investigation of hydralazine drug adsorption on functionalized singlewalled carbon nanotubes by density functional theory (DFT) method

Background: In recent years, advances in nanotechnology presents opportunities to overcome limitations in targeted drug delivery. Nano drug carriers have the ability to change the pharmacokinetics of drugs and can improve efficacy and reduce side effects. The objective of the present work is to study the interaction of Hydralazine with functionalized carbon nanotubes by performing density functional theory calculations. Materials and methods: The behavior of hydralazine molecule adsorbed onto functionalized SWCNT was examined. The calculations were performed by Gaussian 09 software, using B3LYP density functional theory at the 631G* level. Results: The optimized structures were used to calculate the adsorption energy, highest occupied molecular orbital (HOMO), lowest unoccupied molecular orbital (LUMO), graphs of density of states, reactivity indexes, parameters of atoms in molecules, thermodynamic properties and molecular electrostatic potential were discussed.Conclusion: Analysis of thermodynamic functions and adsorption energy showed that the complex formed is stable. Furthermore, based on the results of bonding characteristic analysis, it was observed a hydrogen bond formed between hydralazine and functionalized CNT and this type of functionalized carbon nanotube was expected to be suitable nanocarier for delivery of hydralazine to target cells.