فهرست مطالب

پژوهش های شیمیایی و نانو مواد - پیاپی 2 (تابستان 1401)

نشریه پژوهش های شیمیایی و نانو مواد
پیاپی 2 (تابستان 1401)

  • تاریخ انتشار: 1401/06/01
  • تعداد عناوین: 6
|
  • زهرا شجاعی فرد*، بهرام همتی نژاد صفحات 1-7
    برهمکنش نانو خوشه های طلا GSH-AuNCs با آلبومین سرم گاوی (BSA) با استفاده از طیف سنجی فلورسانس مورد بررسی قرار گرفت. ثابت های خاموش کننده و پارامترهای اتصال (ثابت اتصال و تعداد محل های اتصال) با روش خاموش کردن فلورسانس تعیین شدند. پارامترهای ترمودینامیکی محاسبه شده (ΔG، ΔH و ΔS) تایید کردند که واکنش اتصال عمدتا توسط واندروالس و برهم کنش های پیوند هیدروژنی هدایت می شود. طراحی آزمایش رقابتی با نشانگر های استاندارد نشان می دهد که این نانو خوشه ها  می توانند به سایت I آلبومین متصل شوند.
    کلیدواژگان: نانو خوشه طلا، طیف سنجی فلورسنس، پروتئین سرم آلبومین گاوی
  • محسن نکوئی نیا*، سعید یوسفی نژاد صفحات 8-13
    مقاومت بیماری سل به دارو همچنان یکی از مهمترین چالش های پیش رو در درمان این بیماری عفونی است و بنابراین کشف و توسعه داروهای جدید موثر ضد سل همواره مورد توجه محققان است. در این مطالعه، تحلیل ارتباط کمی ساختار-فعالیت (QSAR) بر روی یک سری از مشتقات ایمیدازول[1 و2- a] پیریدین کربوکسامید به عنوان عوامل ضد سل اعمال شد. فعالیت بیولوژیکی 18 ترکیب با روش های رگرسیون خطی چندگانه و شبکه عصبی مصنوعی برآورد شد. چهار توصیف کننده مولکولی (nCl، MATS8m، BELe4  وGATS8e) با استفاده از رگرسیون خطی چندگانه گام به گام انتخاب شدند. بهترین نتایج شبکه عصبی مصنوعی با الگوی 5-5-1 آموزش داده شده با الگوریتم پس انتشار رو به جلو به دست آمد. یک مجموعه آزمون حاوی 5 ترکیب برای ارزیابی توانایی پیش بینی مدل استفاده شد. نتایج نشان  داد که رویکرد شبکه عصبی مصنوعی در مقایسه با رگرسیون خطی چندگانه قدرت پیش بینی بهتری را ارایه می دهد. بر اساس نتایج این مطالعه، الکترونگاتیوی، جرم اتمی و هندسه مولکولی عوامل مهم کنترل کننده فعالیت ضد سل هستند.
    کلیدواژگان: ارتباط کمی ساختار-فعالیت، شبکه عصبی مصنوعی، مشتقات ایمیدازول [1 و2 -a] پیریدین، ضد سل
  • زهرا کرمی هرستانی*، صابر جمالی حاجیانی صفحات 14-19

    در مقاله حاضر نانولوله کربنی (0و8) آرایش یافته با دیمر نقره-پالادیوم و خواص حسگری آن در مجاورت مولکول متان، با استفاده از نظریه تابعی چگالی مورد بررسی قرار گرفته است. جذب مولکول متان بر روی ساختار از نوع فیزیکی و گرماده با انرژی جذب 340meV- است. مقدار انرژی جذب حاکی از افزایش قابل توجه جذب مولکول متان بر روی نانولوله آرایش یافته در مقایسه با نانولوله خالص (80meV-) می باشد. ساختار پیشنهادی در حالت بدون گاز یک نیمه هادی مغناطیسی دوقطبی با گاف وارونگی اسپین بسیار کوچک برابر با 150meV- است، از سوی دیگر انرژی جذب متان بر روی ساختار مقدار قابل توجه در حدود دو برابر گاف انرژی می باشد. همین امر امکان تزریق حامل به نانولوله در اثر گرمای واکنش و به دنبال آن تغییر هدایت را فراهم می آورد. بنابراین ساختار پیشنهادی، پتانسیل به کارگیری به عنوان حسگر بر مبنای تغییر دمای واکنش و تغییر رسانایی را دارا می باشد.

    کلیدواژگان: نانولوله کربنی، دیمر نقره-پالادیوم، متان، نظریه تابعی چگالی
  • اعظم موذنی بیستگانی، عبدالحمید دهقانی، لیلا مرادی* صفحات 20-36
    ناجورحلقه ها نقش بسیار مهمی هم در کشف حیات و هم در کشف دارو دارند، و به ویژه تعداد زیادی مولکول های سنتزی بر اساس این ساختارها با پتانسیل بالایی در شیمی دارویی گزارش شده است. ناجورحلقه های چند عاملی کوچک، اغلب در فارماکوفورها یافت می شوند و نقش مهمی در کشف دارو دارند. ناجور حلقه های کتن آمینال بلوک های ساختمانی چند کاره برای سنتز انواع ترکیب های ناجورحلقه و ناجورحلقه های جوش خورده هستند. آنالوگ های حاوی نیتروژن دو حلقه ای، سه حلقه ای و چهار حلقه ای با اسکلت کتن آمینال به طور گسترده در داروهای طبیعی و سنتزی وجود دارند. در سال های اخیر، پیشرفت قابل توجهی در شیمی کتن آمینال ها صورت گرفته است. برای درک و تسلط بر خواص واکنش کتن آمینال و سنتز سایر ناجورحلقه های جوش خورده جدید، بررسی کتن آمینال ها بسیار مهم و ضروری است. این بررسی، مشارکت های مربوطه را با توجه به توسعه و کاربردهای کتن آمینال، که بر اساس نوع واکنش و نوع محصول های سنتزی طبقه بندی شده اند، پوشش می دهد.
    کلیدواژگان: ترکیب های ناجورحلقه نیتروژن دار، کتن آمینال، ترکیب های ناجورحلقه جوش خورده، شیمی دارویی، فارماکوفور
  • سمیرا عرب سلمان آبادی* صفحات 37-53

    اکثر دارو های شیمیایی که اخیرا مورد استفاده قرار می گیرند از طریق واکنش های مختلف شیمیایی توسط شیمیدانان آلی-دارویی طراحی، شناسایی و تولید شده اند. واکنش های چند جزیی (MCRs) به عنوان یک فرایند در حال توسعه، نقش موثری در سنتز انواع ترکیبات دارویی و تولید مولکول ها و هتروسیکل های با گروه های عاملی متنوع داشته اند. شانس تولید داروهای جدید از طریق روش های مختلف سنتز و بررسی خواص دارویی مشتقات سنتزی، افزایش می یابد. در سال های اخیر طراحی و سنتز داروهای جدید و بررسی متغییر های مختلف جهت بهینه سازی فرایند تولید انواع ترکیبات شیمیایی با گروه های عاملی موثر، که می توانند منشاء فعالیت های بیولوژیکی متعددی باشند، مبحث قابل توجهی را در زمینه شیمی آلی و شیمی دارویی به خود اختصاص داده است. تاکنون تحقیقات گسترده ای در راستای سنتز هتروسیکل های جدید با هدف بررسی خصلت دارویی آنها انجام شده است. در این مقاله مروری، تلاش شده است بخشی از مجموعه تحقیقات صورت گرفته در زمینه سنتز هتروسیکل های دارای خواص دارویی با به کار گیری واکنش های چند جزیی، گردآوری و ارایه شود.

    کلیدواژگان: هتروسیکل های دارویی، واکنش های تشکیل حلقه، واکنش های چندجزئی، شیمی دارویی
  • میلاد قزلسفلو، عبدالحمید دهقانی*، سهیلا قاسمی صفحات 54-68
    در چند دهه اخیر، پلیمرهای طبیعی به ویژه پلی ساکاریدها، به عنوان حامل برای تحویل طیف گسترده ای از عوامل درمانی استفاده شده است. کیتوسان، دومین پلی ساکارید طبیعی فراوان بعد از سلولز، یک پلیمر زیست سازگار، زیست تخریب پذیر، آب دوست، غیرسمی، دارای فراهمی زیستی بالا، با قابلیت تشکیل فیلم، ژل، نانوذرات، ریزذرات، و گرانول ها است. کیتوسان یک پلی ساکارید خطی است که با استیل زدایی کیتین، به دست می آید. همچنین، کیتوسان زیست تخریب پذیر در بدن انسان به ترکیبات ایمن (قندهای آمینه) تجزیه می شود که به راحتی جذب می شوند. کیتوسان دارای گروه های عاملی هیدروکسیلی و آمینی است که می توان آنها را برای دستیابی به اهداف خاص اصلاح کرد و آن را به پلیمری با طیف وسیعی از کاربردهای بالقوه تبدیل کرد. هدف این مقاله بررسی کاربردهای بالقوه کیتوسان به عنوان یک حامل دارویی است. در ادامه، استفاده از کیتوسان برای ساخت سیستم های رهایش پایدار قابل تحویل، از راه های دیگر (دستگاه های دهانی، بینی، چشمی، پوستی و چسبندگی مخاطی، باکال و واژینال) مورد بحث قرار می گیرد. این گزارش نشان می دهد که تحقیقات بر روی سیستم های مبتنی بر کیتوسان حاوی داروهای مختلف برای کاربردهای مختلف درمانی مانند درمان سرطان، بیماری های گوارشی، بیماری های ریوی، دارورسانی به مغز و عفونت های چشمی در سال های اخیر افزایش یافته است.
    کلیدواژگان: پلی ساکارید طبیعی، کیتوسان، زیست پزشکی، دارورسانی، رهاسازی کنترل شده
|
  • Zahra Shojaeifard *, Bahram Hemmateenejad Pages 1-7
    The interactions of Gold nanoclusters capped with glutathione (GSH-AuNCs) with bovine serum albumin (BSA) have been studied by fluorescence spectroscopic technique at pH 7.4. The quenching constants and binding parameters (binding constants and number of binding sites) were determined by fluorescence quenching method. The obtained results revealed the presence of a static type of quenching mechanism in the binding of GSH-AuNCs with BSA. Based on the thermodynamic parameters extracted from the fluorescence data, it was shown that binding of GSH-AuNCs to BSA was driven mainly by van der Waals and hydrogen bonding interactions. The displacement experiment shows that GSH-AuNCs can bind to the subdomain IIA (site I) of albumin.
    Keywords: Gold nanoclusters, Bovine serum albumin, Fluorescence spectroscopy
  • Mohsen Nekoeinia *, Saeed Yousefinejad Pages 8-13
    Tuberculosis drug resistance is still one of the most important challenges in the treatment of this infectious disease, and therefore the discovery and development of new effective anti-tuberculosis drugs are always of interest to researchers. In this study, Quantitative structure – activity relationship (QSAR) analysis was applied on a series of imidazole[1,2-a] pyridinecarboxamide derivatives as anti-tuberculosis agents. The biological activity of the 18 derivatives were estimated by multiple linear regression and artificial neural network approaches. The four molecular descriptors (nCl, MATS8m, BELe4 and GATS8e) were selected by using stepwise multiple linear regression. The best results of artificial neural network were obtained with a 5-5-1 architecture trained with the feed forward backpropagation algorithm. An external test set containing 5 compounds for evaluating the model's predictive ability was used. The results showed that the artificial neural network approach provides better predictive power compared with multiple linear regression. According to the results of this study, electronegativity, atomic masses and molecular geometry have been found to be important factors controlling the anti-tuberculosis activity.
    Keywords: QSAR, Artificial Neural Networks, Imidazole [1, 2-a] pyridinecarboxamide derivatives, Anti-tuberculosis
  • Zahra Karami Horastani *, Saber Jamali Hajiani Pages 14-19

    In the present paper, methane adsorption on the (8,0) single wall carbon nanotube decorated with Ag-Pd dimer is investigated using density functional theory. The results show that methane adsorption on the nanotube is an exothermic and physical process accompanied with the adsorption energy of -340 meV. The amount of adsorption energy indicates a significant increase in the adsorption energy of methane molecule on the decorated nanotube compared to pure one (-80 meV). The proposed structure before methane adsorption is a bipolar magnetic semiconductor with a small gap (-150 meV). On the other hand, methane adsorption energy is about twice the energy gap. This allows the carrier to be injected into the nanotube due to the heat of the reaction, followed by a change in conductivity. Therefore, the proposed structure has the potential to be used as a sensor based on reaction temperature and conductivity change.

    Keywords: Single Wall Carbon Nanotube, Ag-Pd Dimer, methane, density functional theory
  • Azam Moazeni Bistgani, Abdulhamid Dehghani, Leila Moradi * Pages 20-36
    Heterocyclic compounds play a very important role in both life and drug discovery, and in particular, a large number of synthetic molecules based on these structures have been reported with great potential in medicinal chemistry. Small polycyclic heterocycles are often found in pharmacophores and play an important role in drug discovery. Ketene aminals are multifunctional building blocks for the synthesis of all kinds of compounds. Bicyclic, tricyclic, and tetracyclic nitrogen-containing analogs with ketene aminal skeletons are widely available in natural and synthetic drugs. In recent years, significant progress has been made in the chemistry of ketene aminals. To understand and dominance the reaction properties of ketene aminals and the synthesis of other novel fused heterocycles, the investigation of ketene aminals is very important and necessary. This review covers relevant contributions with regard to the development and applications of ketene aminals, classified by reaction type and type of synthetic products.
    Keywords: Nitrogen-containing heterocyclic compound, Ketene aminal, Fused heterocyclic compounds, Medicinal chemistry, pharmacophore
  • Samira Arab-Salmanabadi * Pages 37-53

    Most of the chemical drugs that have been used recently have been designed, identified, and manufactured by organic-pharmacological chemists through various chemical reactions. Multicomponent reactions (MCRs) as an evolving process have played an effective role in the synthesis of various drug compounds and the production of various molecules and heterocycles. The chances of producing new drugs increase through different methods of synthesis and study of the biological properties of synthetic derivatives. In recent years, the synthesis of new drugs and the study of various variables to optimize the production process of various chemical compounds with diverse functional groups, which can be the source of various biological activities, has been a very significant topic in the field of organic-medicinal chemistry. So far, extensive research has been conducted on the synthesis of new heterocycles with the aim of drug studies. In this review article, an attempt has been made to compile and present a set of researches in the field of design and synthesis of heterocycles with medicinal properties, focusing on the use of multi-component reactions.

    Keywords: Pharmaceutical heterocyclics, Cyclization reactions, Multi Component Reactions, Pharmaceutical Chemistry
  • Milad Ghezelsofloo, Abdulhamid Dehghani *, Soheila Ghasemi Pages 54-68
    In recent decades, natural polymers, especially polysaccharides, have been used as carrier to deliver a wide range of therapeutic agents. Chitosan, the second most abundant natural polysaccharide after cellulose, is a biocompatible, biodegradable, hydrophilic, non-toxic, high bioavailability polymer with the ability to form films, gels, nanoparticles, microparticles, and granules. Chitosan is a linear polysaccharide obtained by deacetylation of chitin. Also, biodegradable chitosan in the human body is broken down into safe compounds (amino sugars) that are easily absorbed. Chitosan has hydroxyl and amine chemical functional groups that can be modified to achieve specific goals and turn it into a polymer with a wide range of potential applications. The aim of this paper is to provide insight into the potential applications of chitosan as a drug carrier. In the following, the use of chitosan to build deliverable sustainable delivery systems in other ways (oral, nasal, ocular, mucosal adhesion, buccal, and vaginal) is discussed. This report shows that research on chitosan-based systems containing different drugs for various therapeutic applications such as cancer treatment, gastrointestinal diseases, lung diseases, drug delivery to the brain and eye infections has increased in recent years.
    Keywords: Natural polysaccharide, Chitosan, Biomedical, Drug delivery, Controlled release