مطالعه ي نظري انكپسولاسيون نانوذرات داكاربازين بارگذاري شده بر بستر نانولوله زيست تخريب پذير بور نيتريدي

Theoretical study of encapsulation of dacarbazine nanoparticles loaded on a biodegradable boron nitride nanotube substrate

پژوهش حاضر كه به صورت مطالعه ­ي كاربردي-توسعه ­اي انجام گرفته است و به بررسي افزايش كارايي و بهبود ويژگي نانولوله هاي بور نيتريدي تك ديواره آرمچير (6و6) به عنوان نانوحامل براي داروي داكاربازين مي پردازد. اين بررسي به طريق نظري به بارگذاري داروي داكاربازين بر نانولوله نيتريد بور (6و6) در جهات متفاوت مي پردازد و اثرات ناشي از عدم استقرار الكتروني، برهمكنش‌هاي الكترواستاتيكي و دافعه ­هاي فضايي را بر ويژگي ساختاري، الكتروني و واكنش پذيري داروي داكاربازين بر بستر نانولوله نيتريد بور(6و6) با طول 6 آنگستروم مورد بررسي قرار گرفت و محاسبات گفته شده با استفاده از محاسبات مكانيك كوانتومي تئوري تابعيت چگالي،(Density Functional Theory) DFT، در سطح نظري محاسباتيB3LYP/6-31G* به كار گرفته شد. از توزيع اوربيتال­هاي مولكولي نيز براي فهم تغييرات الكتروني ساختارها، انرژي جذب (Ead)و هدايت الكتريكي در طي فرايند جذب استفاده شد. همچنين، از آناليز NBO (Natural Bond Orbital analysis)، براي محاسبه اثرات انتقالات الكتروني ناشي از برهمكنش هاي استريوالكتروني و برهمكنش ­هاي الكترواستاتيكي و ساير ويژگي سيستم­ هاي مورد نظر به كار گرفته شد. نقش پارامترهاي ساختاري، انتقالات الكتروني، انرژي اوربيتال هاي دهنده و پذيرنده الكترون، جمعيت هاي اوربيتالي و چگالي بار بر بستر نانولوله ­هاي نيتريد بور در واكنش با داروي داكاربازين مورد بررسي قرار گرفت. به منظور تعيين خاصيت رسانايي الكتريكي و رفتار شيميايي نانولوله­ هاي بور نيتريدي در واكنش با داكاربازين، انرژي هاي الكتروني و ممان هاي دوقطبي مورد محاسبه قرار گرفت.

The present study is an applied-developmental study that investigates the increase in efficiency and improvement of the properties of single-walled boron nitride nanotubes (6,6) as nanocarriers for dacarbazine. In this research, the loading of dacarbazine on boron nitride nanotube (6,6) was investigated theoretically and the electron delocalization effects, electrostatic interaction, steric repulsion effects on the structural, electronic properties, and reactivity of dacarbazine on the boron nitride nanotube substrate were studied using quantum mechanical calculations of DFT (Density Functional Theory) evaluated at the B3LYP/6-31G* level of theory. The molecular orbitals distribution was investigated to understand changes in the electronic structures, adsorption energies (Ead), and electrical conductivity during the adsorption process. Frequency calculations were performed to determine the thermodynamic functions and vibrational frequencies in the gas phase. NBO (Natural Bond Orbital analysis) analysis was used to calculate the electronic transition effects as well as electrostatic interactions and other properties of the studied systems. The role of structural parameters, electron transfers, donor-acceptor orbital energies, orbital populations, and NBO charges on the boron nitride nanotube in interaction with dacarbazine were discussed. To determine the electrical conductivity and chemical properties of boron nitride nanotubes reacting by dacarbazine, electron energies, the dipolar moment was calculated and investigated.