بررسي فعاليت شيميايي و خواص جذب نانو قفس‌هاي بورنيتريد در برهم كنش با داروي ضد سرطان هيدروكسي كارباميد به روش نظريه تابعي چگالي DFT

Study of Chemical Activity and Adsorption Properties of Boron Nitride Nanocages Interaction with Hydroxycarbamide Anticancer Drug by Density Functional Theory Method

در سال‌هاي اخير، توسعه نانو حامل‌ها به‌خصوص، نانوساختارهاي بورنيتريد جهت دارورساني هدفمند توجه زيادي را به خود جلب كرده است. در اين تحقيق، خواص الكتروني و جذب نانو قفس‌هاي بورنيتريد B12N12 و B30N20 در برهم كنش با هيدروكسي كارباميد CH به‌عنوان داروي ضد سرطان با استفاده از محاسبات نظريه تابعي چگالي DFT در سطح نظري B3LYP/6-31Gd موردبررسي قرار گرفت و محاسبات توسط نرم‌افزار گوسين 09 انجام شد. محاسبات مربوط به انرژي جذب Eads، انرژي تشكيل، رزونانس مغناطيسي هسته اي NMR و پارامترهاي مربوط به فعاليت شيميايي نظير انرژي گپ Egap، سختي شيميايي η، پتانسيل شيميايي µ، ضريب الكتروفيليسيته ω، الكترون خواهي EA و ممان دوقطبي براي تعيين بهترين مكان جذب مولكول ضدسرطان هيدروكسي كارباميد در نانو قفس‌هاي بورنيتريد انجام شد. نتايج نشان داد كه همه كمپلكس‌ها، به‌خصوص كمپلكس‌ Drug/B30N20e كه در آن مولكول دارو از سمت گروه -OH به نانو قفس نزديك شده است، ازلحاظ انرژي و فعاليت شيميايي پايدار و درنهايت، برهم كنش آن‌ها فرآيندي مطلوب است. درنتيجه، نانو قفس‌هاي بورنيتريد را مي‌توان به‌عنوان وسيله تحويل دارو جهت حمل داروي هيدروكسي كارباميد در سيستم‌هاي بيولوژيكي در نظر گرفت.

In recent years, great interest has emerged in the development of nanocarriers, especially boron nitride nanostructures for targeted drug delivery. In this research, electronic and adsorption properties of B12N12 and B30N20 nanocages interacted with hydroxycarbamide, as an anticancer drug are investigated by means of density functional theory (DFT) calculations at the B3LYP/6-31G(d) level of theory. All of the computations were performed using the Gaussian 09 software. The adsorption energy (Eads), formation energy, NMR and chemical activity parameters such as gap energy (Egap), chemical hardness (η), chemical potential (µ), electrophilicity index (ω), electron affinity (EA) and dipole moment were calculated to determine the best adsorption site for the anticancer molecule of hydroxycarbamide in boron nitride nanocages. The results showed that all complexes, especially Drug/B30N20 (e) complexe from the side of group –OH of drug molecule are stable in terms of energy and chemical activity. Finally, their interactions are a favorable process. As a consequence, boron nitride nanocages can be considered as a drug delivery vehicle for the transportation of hydroxycarbamide drug within the biological systems.