بررسی نظری جذب داروی ضد پارکینسون لوودوپا بر سطح نانوقفس نیترید بور B12N12 به عنوان دارورسان: یک مطالعه شیمیایی کوانتومی

در سال های اخیر، توسعه نانوحامل ها به خصوص، نانوساختارهای نیترید بور برای دارورسانی هدفمند توجه زیادی را به خود جلب کرده است. دو عامل بی ثباتی شیمیایی و پایداری ساختاری نانوقفس های نیترید بور (Boron Nitride Nanocages) موجب شده که این مواد به عنوان حامل های دارویی مفید باشند. نانوقفس ها با تغییر خصوصیات فارماکوکینتیک دارو و آهسته رهش کردن دارو باعث بهبود عملکرد دارو و کاهش عوارض جانبی آن می شوند. در این پژوهش، با استفاده از مطالعه نظری، برهمکنش داروی لوودوپا با نانوقفس نیترید بور و امکان تشکیل کمپلکس پایدار بین آن ها بررسی شد.

پژوهش حاضر باهدف بررسی عملکرد نانوقفس نیترید بور(B12N12) برای جذب لوودوپا (Levodopa, LD) با استفاده از محاسبات کوانتومی تیوری تابعیت چگالی و نرم افزار گوسین 09در سطح محاسباتی B3LYP/6-31G(d,P)انجام شد.

با استفاده از ساختارهای بهینه پارامترهای مربوط به فعالیت شیمیایی نظیر شکاف انرژی، سختی شیمیایی، پتانسیل شیمیایی، نمودارهای چگالی حالت، اندیس های واکنش پذیری، توابع ترمودینامیکی و انرژی جذب محاسبه و نتایج بررسی شدند. انرژی جذب برای پایدارترین پیکربندی برابر 49/47- (کیلوکالری بر مول) اندازه گیری شد. توزیع بار الکترونی نیز نشان دهنده پیوستگی ابرهای الکترونی بین دارو و نانو قفس بود.

نتایج نشان داد خواص الکترونی نانوقفس به حضور مولکول حساس بوده، طوری که شکاف انرژی نانوقفس 8/35% بعد از جذب مولکول کاهش پیدا کرده است. نتایج آنالیز بار بین دو مولکول نشان داد که مهم ترین انتقال بار از جفت الکترون اربیتال غیرپیوندی اکسیژن مولکول به اوربیتال ضد پیوندی اتم بور نانوقفس انجام شده است. هم چنین تجزیه وتحلیل توابع ترمودینامیکی نشان داد که کمپلکس تشکیل شده پایدار است. بر اساس یافته های این پژوهش به نظر می رسد نانوقفس نیترید بور را می توان به عنوان حامل داروی لوودوپا در سیستم های زیستی استفاده کرد.