ﺑﺮرﺳﯽ ﺟﺬب داروي ﻫﯿﺪراﻻزﯾﻦ ﺑﺮ روي ﻧﺎﻧﻮﻟﻮﻟﻪﻫﺎي ﮐﺮﺑﻨﯽ ﺗﮏ ﻻﯾﻪ ﻋﺎﻣﻞدار ﺷﺪه ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از ﺗﺌﻮري ﺗﺎﺑﻌﯿﺖ ﭼﮕﺎﻟﯽ

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

خواص منحصر به فرد فيزيكي و شيميايي نانوساختارهاي كربني در سال­هاي اخير باعث به وجود آمدن فرصت هايي براي از بين بردن محدوديت هاي دارورساني هدفمند شده است. حامل­هاي نانويي با تغيير خصوصيات فارماكوكينتيك دارو باعث بهبود عملكرد دارو وكاهش عوارض جانبي آن مي­شوند. پژوهش حاضر، با هدف بررسي برهمكنش بين داروي هيدرالازين و نانولوله­هاي كربني عامل دار، با استفاده از محاسبات تئوري تابعيت چگالي انجام شد. روش بررسي: عملكرد نانو ساختارهاي كربني براي جذب داروي هيدرالازين بر روي نانو لوله­ هاي كربني عامل دار شده با گروه عاملي كربوكسيلي با استفاده از محاسبات كوانتمي مورد بررسي قرار گرفت. محاسبات با روش تئوري تابعيت چگالي و در سطح B3LYP/6-31G* با استفاده از نرم افزار گوسين انجام شد.  يافته­ ها: با استفاده از ساختارهاي بهينه شده، انرژي جذب، انرژي بالاترين اوربيتال مولكولي اشغال شده، انرژي پائين ترين اوربيتال مولكولي اشغال نشده، نمودارهاي چگالي حالت، انديس ­هاي واكنش پذيري، پارامتر اتم­ ها در مولكول، توابع ترموديناميكي و نمودار پتانسيل الكتروستاتيكي مولكول محاسبه و نتايج مورد بحث و بررسي قرار گرفت. نتيجه ­گيري: تجزيه و تحليل توابع ترموديناميكي و انرژي جذب نشان داد كه كمپلكس تشكيل شده پايدار است. همچنين بر اساس نتايج حاصل از بررسي ماهيت پيوند، مشاهده شد پيوند هيدروژني بين هيدرالازين و گروه عاملي نانولوله كربني عامل دار برقرار شده و پيش بيني مي­شود اين نوع نانولوله كربني عامل ­دار حامل مناسبي براي رسانش داروي هيدرالازين به سلول ­هاي هدف باشد.

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 6-31G* 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.