بررسی تاثیر نوع و غلظت گروه های عاملی بر میزان جذب مولکولی داروی پاکلی تاکسول بر روی سطح اکسید گرافن با استفاده از شبیه سازی دینامیک مولکول

پاکلی تاکسول (Packlitaxol) یکی از داروهای شناخته شده است، که به طور گسترده در شیمی درمانی طیف وسیعی از سرطان ها مورد استفاده قرار گرفته است. اخیرا، سیستم های تحویل دارو که اغلب از مواد نانو با دقت بالا می باشند برای بهبود سرطان، مورد بررسی قرار گرفته اند. نانوساختار گرافن و مشتقات آن، (به عنوان مثال، گرافن اکسید (Graphene Oxide))، بدلیل سطح ویژه آنها، از نامزدهای بالقوه برای کاربردهای بیولوژیکی مانند تحویل دارو، به شمار می روند. از طرفی به علت آب گریزی گرافن، این نانوساختار در آب پخش نمی شود. با توجه به آب دوست بودن گروه های عاملی حاوی اکسیژن، ، لذا به منظور کاهش خاصیت آب گریزی گرافن، اضافه نمودن این نوع ازگروه های عاملی، مانند گروه های عاملی اپوکسی (GO-O) و هیدروکسیلی (GO-OH)  که می توانند موجب کاهش آب گریزی نانوساختارهای کربنی شوند، مورد توجه قرار گرفته است.  بنابراین در این مطالعه، جذب مولکولی داروی پاکلی تاکسول بر روی اکسید گرافن حاوی گروه های عاملی اپوکسی و هیدروکسیلی   در محیط آبی و اثر نوع و غلظت این نوع از گروه های عاملی بر جذب دارو مورد بررسی قرار می گیرد.

از شبیه سازی دینامیک مولکولی  (MD)برای نشان دادن تاثیر نوع و تعداد یا غلظت گروه های عاملی بر جذب مولکول پاکلی تاکسول  ، انرژی جذب، و محاسبه میانگین فاصله مولکول دارو از سطح استفاده شد. شبیه سازی با استفاده از بسته نرم افزاری لمپس (Lammps) انجام شد.

نتایج نشان می دهد، هنگامی که تعداد گروه های عاملی پوشش دهنده سطح اکسید گرافن از یک مقدار بحرانی (18%) بیشتر شود، اتم های با بار جزئی یکسان در GO-OH  بیشتر از GO-O بوده، لذا با افزایش نیروهای دافعه، فاصله مولکول به علت تنشهای سطحی ایجاد شده در GO-OH بیشتر می شود. علاوه بر این، تغییر شکل سطح منجر به افزایش فاصله PTX-GO خواهد شد.

یافته های ما نشان می دهد که نوع گروه های عاملی موثر بر جذب مولکولی داروی پاکلی تاکسول بر روی سطح GO، در دارو رسانی باید در نظر گرفته شود. علاوه بر این، اثر غلظت (نسبت تعداد اتمهای کربن متصل به گروه عاملی بر تعداد کل اتم های کربن گرافن) بحرانی گروه های عاملی را می توان در کاربردهای پزشکی مانند تحویل دارو مورد توجه قرار داد.