مطالعه ترموديناميكي جذب داروي لوودوپا بر روي نانولوله‌هاي بور نيتريدي زيگزاگ با استفاده از نظريه تابع چگالي

پيش‌زمينه و هدف: هدف از كاربرد نانو حامل‌ها در صنعت داروسازي، كاهش عوارض جانبي و كنترل سرعت رهش ماده مؤثره است، چراكه با روش‌هاي معمول مصرف دارو نظير مصرف خوراكي و تزريقي، دارو در سراسر بدن توزيع‌شده، تمام بدن تحت اثرات دارو قرار گرفته و عوارض جانبي دارو بروز مي‌كند. با گسترش روش‌هاي نوين دارورساني مي‌توان بدون آسيب رساندن به ساير بافت‌ها به بيشترين تأثيرپذيري دست يافت. در اين پژوهش، با توجه به اهميت داروي لوودوپا به‌عنوان خط اول درمان بيماري پاركينسون، برهمكنش اين دارو بر روي نانولوله‌هاي بور نيتريدي به‌عنوان حامل و امكان تشكيل كمپلكس پايدار بين آن‌ها بررسي شد. مواد و روش كار: در مطالعه ترموديناميكي حاضر، جذب لوودوپا بر روي نانولوله بور نيتريدي با استفاده از تئوري تابع چگالي (DFT) بررسي شد. براي بهينه كردن ساختار نانو بور نيتريدي و داروي لوودوپا، روش و مجموعه پايه B3LYP/6-31G(d) به‌كاربرده شد. انرژي برهمكنش به‌منظور تعيين پايداري جذب دارو بر روي نانولوله بورنيتريد محاسبه شد. يافته‌ها: مقدار انرژي جذب و تغيير آنتالپي منفي بوده و فرايند جذب گرماده و ازنظر ترموديناميكي مساعد بود. نتايج حاصل از محاسبات نظريه اوربيتال پيوندي طبيعي(NBO) نشان داد، لوودوپا نقش الكترون دهندگي و نانولوله بورنيتريد نقش الكترون گيرندگي را دارد، كه اين عامل باعث تغيير انرژي پايداري پيوندها در نانولوله شده است. همين اثر را پتانسيل الكترواستاتيكي مولكولي نيز ثابت كرد. تحليل نتايج به‌دست‌آمده از نظريه ‌اتم در مولكول (AIM)، ماهيت جزئي كوالانسي را براي كمپلكس لوودوپا- نانولوله نشان داد. بحث و نتيجه‌گيري: نتايج حاصل از مطالعه انرژي جذب، توابع ترموديناميكي، پارامترهاي ساختاري، پارامترهاي  AIM و آناليز NBO نشان داد، فرايند جذب دارو مطلوب بوده و با توجه به امكان تشكيل كمپلكس پايدار پيش‌بيني مي‌شود نانولوله‌هاي بورنيتريدي، حامل مناسبي براي رسانش لوودوپا به سلول‌هاي هدف باشند.