مطالعه پتانسیل کامل و داکینگ مولکولی برهم‌کنش داروهای ضدسرطان با نانوذره طلا

در مطالعه حاضر، ابتدا ساختار سه داروی رایج ضد سرطان شامل 6-تیو‌گوانین (6-tg)، هیدروکسی اوره (nh) و بوسولفان با استفاده از محاسبات کوانتومی بهینه و انرژی ساختار بهینه شده به دست آمد، همچنین بهینه سازی ساختار نانوذره طلا نیز مورد بررسی قرار گرفته است. در نهایت به منظور بررسی چگونگی برهم‌کنش داروها با نانوذره، مکان های مختلف برهم کنش دارو با نانو ذره محاسبه شد و پایدارترین ساختار به منظور مطالعه بیشتر انتخاب شد. این محاسبات با استفاده از fhi-aims، که یک بسته نرم افزاری بر پایه نظریه تابعی چگالی توسعه یافته است، انجام شده‌اند. طول پیوند و بهترین انرژی برهم‌کنش در این پژوهش گزارش شده است. به منظور بررسی بهتر مکان برهم‌کنش ، نوع اوربیتا‌‌ل‌های درگیر و شکل آنها نیز نشان داده شده است. بررسی انرژی گاف نشان داد کمترین انرژی مربوط به کمپلکس نانو‌ذره طلا با داروی 6-تیوگوانین است که تایید کننده پایداری شیمیایی این دارو با نانو‌ذره است. بررسی‌ها نشان داد که انرژی اتصال نانو‌ذره طلا با داروها به ترتیب بوسولفان، هیدروکسی اوره ، 6-تیوگوانین است. سپس دارو و نانو‌ذره طلا در پایدارترین حالت ممکن ، به‌صورت تک‌تک با نرم افزار hex 8 به سرم آلبومین انسانی به عنوان گیرنده، داک شدند و در نهایت انرژی‌های اتصالی و سایر برهم کنش ها از جمله انرژی‌های الکترواستاتیک، واندروالسی و پیوندهای هیدروژنی بین سرم آلبومین انسانی و داروها به همراه نانو‌ذره طلا محاسبه شدند. مشخص شد که جایگاه فعال داک شده برای دو دارو بوسولفان و 6-تیوگوانین یکسان است و برای داروی هیدروکسی اوره متفاوت است.

full potential study and molecular docking interaction of anticancer drugs with au nanoparticle

in the present study, the structure of three common anticancer drugs including 6-thioguanine (6‐tg), hydroxyurea (nh), and busulfan were optimized using quantum computational and obtained minimum energy for them. also, optimization structure of gold nanoparticle was investigated by density functional theory (dft). finally, the binding energy of au nanoparticle was calculated with the optimized structures of drugs. all different sites of drugs that can be interacted with nanoparticle were considered and the most stable structure was chosen for further study. these calculations were performed using fhi-aims which is a software package based on dft. the bond length and the best interaction energy were reported in this study. to better investigation of the location of the interaction, the type of orbitals involved in the interaction and their shapes are shown. gap energy analysis showed that the lowest energy was related to the complex of gold nanoparticle with 6‐thioguanine, which confirms the chemical stability of this drug with nanoparticle. investigations depicted that the binding energy of gold nanoparticle with drugs is busulfan>hydroxyurea>6-thioguanine. based on these studies, it can be concluded that gold nanoparticle can be used as carriers of anticancer drugs.au nanoparticle as an anticancer drug deliver was studied with the molecular docking calculations. the human serum albumin (hsa) binding with three anticancer drugs was docked individually with hex. 8 software and their active sites of interaction were shown as well as. finally, the binding energies and types of interactions such as electrostatic, van der waals and hydrogen bonds between hsa and au@ drugs were presented, clearly. results showed that the docked active site was obtained for the two drugs, busulfan and thioguanine are the same but it is different for the hydroxyurea drug.