جداسازي انانتيومرهاي داروي ايبوپروفن توسط نانو لوله كربني كايرال با استفاده از شبيه سازي ديناميك مولكولي

Separation of ibuprofen drugs enantiomers by using chiral carbon nanotube with molecular dynamics simulation

سابقه و هدف: جداسازي انانتيومرهاي داروهاي كايرال در صنعت دارويي نوين از اهميت زيادي برخوردار است، زيرا اكثر تركيبات ارگانيك زيستي، كايرال هستند. هدف اصلي اين طرح محاسبه انرژي اتصال ايزومرهاي ايبوپروفن در برهمكنش با نانولوله كربني كايرال، با توجه به پيكربندي­هاي مختلف جذب بود. به علاوه، قابليت نانولوله كربني كايرال (16،4)، براي جداسازي انانتيومرهاي ايبوپروفن و هم­چنين برهمكنش بين ايزومرهاي راست­گرد و چپ­گرد ايبوپروفن با سطح بيروني و ديواره داخلي نانو لوله كربني بررسي شد. روش بررسي: در اين مطالعه، عملكرد نانو لوله كربني (4 ،16) براي جداسازي انانتيومرهاي ايبوپروفن با استفاده از شبيه سازي ديناميك مولكولي ارزيابي شد. به­علاوه، از محاسبات كوانتمي به منظور بهينه سازي ساختار مولكولي دارو و مقدار بار هر اتم در انانتيومرهاي ايبوپروفن استفاده شد. يافته­ها: اختلاف انرژي بين انانتيومرهاي چپ­گرد و راست­گرد در داخل نانولوله كربني (4، 16)، به اندازه 5/0 الكترون ولت (5/11 كيلوكالري بر مول) بود، در حالي كه اين انانتيومرهاي جذب شده بر روي نانولوله داراي اختلاف انرژي نبود. نتيجه­گيري: نتايج اين مطالعه نشان مي­دهند با توجه ب

Background: The separation of drug enantiomers in the pharmaceutical industry is of great importance since most organic compounds are chiral. The main purpose of this study was to calculate the binding energy of ibuprofen isomers interacting with the CNT, according to various adsorption configurations. Moreover, we have evaluated the performance of (16.4) chiral carbon nanotube for separation of ibuprofen enantiomers. Also, the interaction between R- and S-isomers of ibuprofen with the outer surface and internal sidewall of chiral CNT was investigated. Materials and methods: The performance of (16.4) carbon nanotube has been evaluated for separation of ibuprofen enantiomers using molecular dynamics simulation. Quantum computations were also utilized, optimizing the molecular structure of the drug and the amount of charge of each atom in the ibuprofen enantiomers. Results: The energy difference between the left and right-handed enantiomers inside the (16.4) carbon nanotube was equal to 0.5 eV (11.5 kcal/mol), while the adsorbed enantiomers on the outer surface of nanotube did not differ in energy. Conclusion: The results of this study showed that there was a sufficient difference between the adsorption energy of the enantiomers adsorbed inside the (16.4) chiral carbon nanotube; therefore we can anticipate this nanotube will work effectively in the process of separating drug enantiomers.