Studies in Medical Sciences

fa مطالعه‌ی تئوری تغییرات خواص داروی ضد سرطان فلوکسوریدین(FUDR) با جذب شدن روی نانولوله‌ی تک‌دیواره‌ی بورنیترید (5 و5 – 11) و بررسی اثرات آن روی حمل دارو با روش DFT THEORETICAL STUDIES OF CHANGES IN PROPERTIES OF 5-FLUORO-2-DEOXYURIDINE (FUDR) ANTICANCER DRUG BY ADSORPTION ON BORON NITRIDE NANOTUBE (5, 5-11) عمومى General پژوهشي(توصیفی- تحلیلی) Research پیش‌زمینه و هدف: داروها به خاطر گروه‌های عاملی زیادی که دارند بسیار فعالند و به‌راحتی توسط اسید معده تخریب و قبل از رسیدن به بافت هدف از بدن دفع می‌شوند با کپسوله کردن دارو غلافی به‌عنوان محافظ دور دارو قرار داده می‌شود تا بیش فعالی دارو در اثر رزونانس استریو الکترونی با نانولوله کاهش و زمان بیشتری در بدن بماند و می‌توان دوز کم‌تری از دارو را مصرف و عوارض جانبی آن را کاهش داد. مواد و روش‌ کار: در این تحقیق از نانولوله نیترید بور با کایرالیته 5 و 5 و طول 11آنگستروم برای مطالعه اثرات کپسوله کردن داروی ضد سرطان  FUDR استفاده‌شده و با استفاده از متد و مجموعه پایه M06-2X /6-31G* DFT- ساختار دارو، ساختار نانولوله و مخلوط نانو-دارو بهینه‌سازی شده است. یافته‌ها: ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از ﺳﺎﺧﺘﺎرﻫﺎی ﺑﻬﯿﻨﻪ ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫـﺎی ﻓﻀﺎیﯽ، اوربیتال‌های (HOMO-LUMO)، ﻧﻤﻮدار ﭼﮕﺎﻟﯽ ﺣﺎﻟﺖ (DOS)، اوربیتال‌های ﭘﯿﻮﻧـﺪی ﻃﺒﯿﻌـﯽNBO))، اندیس‌های واکنش‌پذیری، ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎی اﺗﻢ در ﻣﻮﻟﮑﻮل(AIM) و ﻧﻤﻮدارﻫﺎی ﭘﺘﺎﻧﺴﯿﻞ اﻟﮑﺘﺮواستاتیکی ﻣﻮﻟﮑﻮل MEP)) ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ و ﻧﺘﺎیﺞ موردبررسی ﻗﺮار ﮔﺮﻓﺖ. بحث و نتیجه‌گیری: نتایج NBO و AIM، انرژی جذب و توابع ترمودینامیکی نشان می‌دهد فرایند جذب دارو توسط نانولوله مطلوب است، زیرا بسیاری از داروها حلالیت کمی در آب دارند و زمانی که در حضور یک بستر قطبی مانند نانولوله نیتریدبور قرار می‌گیرند از طریق پیوندهای هیدروژنی با آن بستر یک کمپلکس دارویی با حلالیت بالا ایجاد که حلالیت دارو را افزایش و از تجمع و سمیت دارو در بدن می‌کاهد.  Background & Aims: Drugs are highly active due to their many functional groups and can be easily destroyed by stomach acid and excreted before reaching target tissue. Thus, by encapsulating, a sheath is placed around drug to reduce reactivity of the drug due to stereo electronic resonance with nanotube and consequently drug stays longer in body. As a result, you can consume a smaller dose of drug and reduce its side effects. Materials & Methods: In this study, boron nitride nanotubes (n = 5, m = 5) with 11 angstroms length were used to compare effects of encapsulation anticancer drug 5-Fluoro-2-deoxyuridine(FUDR) with this nanotube. Using Density Functional Theory (DFT) and at theoretical level of M06-2X / 6-31G *, structure of drug, BNNT (5,5-11),  and Nano - Drug System were optimized. Results: Using the structures optimized, spatial parameters, HOMO-LUMO orbitals, graphs of density of states (DOS), Natural Bond Orbital (NBO), electronic properties, parameters of atoms in molecules (AIM ), and Molecular Electrostatic Potential(MEP) were discussed and results were analyzed. Conclusion: The NBO and AIM results, absorption energy, and thermodynamic functions indicate that drug adsorption by nanotube process is desirable. Many drugs have low solubility in water and when placed in presence of a polarized substrate such as boron nitride nanotube, a high solubility drug complex is formed through hydrogen bonds with that substrate, which increases solubility of drug and reduces drug accumulation and toxicity in the body. نانولوله‌ی نیترید بور, داروی ضد سرطان, تئوری تابعی چگالی, اوربیتال‌های ﭘﯿﻮﻧـﺪی ﻃﺒﯿﻌـﯽ, ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎی اﺗﻢ در ﻣﻮﻟﮑﻮل Boron nitride nanotube, Anticancer drug, Density Functional Theory (DFT), Nanotube, 5-Fluoro-2-deoxyuridine(FUDR), Natural Bond Orbital (NBO), parameters of atoms in molecules (AIM) 240 254 http://umj.umsu.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-4307-1&slc_lang=fa&sid=1 sahar ghahremani سحر قهرمانی sahargh67@yahoo.com 3700319475328460030130 3700319475328460030130 No Ph.D., Organic Chemistry, Central Tehran Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran دانشجوی دکترای شیمی آلی، گروه شیمی، واحد تهران مرکزی، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران mehrnoosh khaleghian مهرنوش خالقیان mehr_khaleghian@yahoo.com 3700319475328460030131 3700319475328460030131 Yes Ph.D., Physical Chemistry, Islamshahr Branch, Islamic Azad University, Islamshahr, Iran. (Corresponding Author) دکترای تخصصی شیمی فیزیک، استادیار، گروه شیمی، واحد اسلامشهر، دانشکاه آزاد اسلامی، اسلامشهر، ایران (نویسنده‌ی مسئول) Marjaneh samadizadeh مرجانه صمدی زاده marjanehsamadizadeh@yahoo.com 3700319475328460030132 3700319475328460030132 No Ph.D., Organic Chemistry, Central Tehran Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran دکترای تخصصی شیمی آلی، دانشیار، گروه شیمی، واحد تهران مرکزی، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران