Nghiên cứu quá trình phóng thích thuốc và thời gian hồi phục của mercaptopurine khi sử dụng hạt nano vàng làm chất dẫn truyền

Tóm tắt

Trong nghiên cứu này, các phép tính dựa trên thuyết phiếm hàm mật độ (DFT) được thực hiện để khảo sát cơ chế tương tác giữa mercaptopurine (MP) và hạt nano vàng. Các cluster Aun (n =2-10) được sử dụng làm mô hình phản ứng để mô phỏng bề mặt hạt nano vàng. Cấu trúc, tham số nhiệt động, bản chất liên kết và các tính chất điện tử được nghiên cứu bằng phiếm hàm PBE kết hợp với bộ cơ sở cc-pVTZ cho các phi kim và cc-pVDZ-PP cho Au. Kết quả tính toán cho thấy, trong môi trường acid, phân tử thuốc MP liên kết với chất mang yếu hơn và thuốc có thể được giải phóng nhanh hơn. Năng lượng liên kết của MP và các cluster Aun trong môi trường acid giảm đáng kể, từ -8 đến -12 kcal/mol. Thời gian để các cluster vàng sau khi hấp phụ MP trở lại dạng tự do trong môi trường nước nhanh hơn rất nhiều so với trong pha khí, thời gian hồi phục của phức Au6⋅MP, Au8⋅MP  là nhanh nhất so với các phức còn lại.

Từ khóa
lý thuyết phiếm hàm mật độ cluster vàng mercaptopurine thời gian hồi phục

Tài liệu tham khảo

1.
H. Karimi-Maleh, F. Tahernejad-Javazmi, N. Atar, M. L. t. Yola, V. K. Gupta, and A. A. Ensafi (2015). A novel DNA biosensor based on a pencil graphite electrode modified with polypyrrole/functionalized multiwalled carbon nanotubes for determination of 6-mercaptopurine anticancer drug. Industrial & Engineering Chemistry Research, 54(14), 3634-3639.
2.
J. P. Perdew, K. Burke, and M. Ernzerhof (1996). Generalized Gradient Approximation Made Simple. Physical review letters, 77(18), 3865.
3.
J. T. Petty, D. A. Nicholson, O. O. Sergev, and S. K. Graham (2014). Near-infrared silver cluster optically signaling oligonucleotide hybridization and assembling two DNA hosts. Journal of Analytical Chemistry, 86(18), 9220-9228.
4.
K. A. Scott and J. T. Njardarson (2019). Analysis of US FDA-approved drugs containing sulfur atoms. Sulfur Chemistry, 376(1), 1-34.
5.
M. J. Frisch, G. W. Trucks, H. B. Schlegel, (2016). Gaussian 16 Rev. B.01. [Online] Available at https://gaussian.com/relnotes_b01/
6.
O. Fenwick, E. Coutiño-Gonzalez, D. Grandjean, et al. (2016). Tuning the energetics and tailoring the optical properties of silver clusters confined in zeolites. Nature Materials, 15(9), 1017-1022.
7.
P. Ghosh, G. Han, M. De, C. K. Kim, and V. M. Rotello (2008). Gold nanoparticles in delivery applications. Advanced drug delivery reviews, 60(11), 1307-1315.
8.
P. Swietach, R. D. Vaughan-Jones, A. L. Harris, and A. Hulikova (2014). The chemistry, physiology and pathology of pH in cancer. Philosophical Transactions of the Royal Society B, 369(1638), 20130099.
9.
S. Eckhardt, P. S. Brunetto, J. Gagnon, M. Priebe, B. Giese, and K. M. Fromm (2013). Nanobio silver: its interactions with peptides and bacteria, and its uses in medicine. Chem. Rev., 113(7), 4708.
10.
S. Javarsineh, E. Vessally, A. Bekhradnia, A. Hosseinian, and S. Ahmadi (2018). A computational study on the purinethol drug adsorption on the AlN nanocone and nanocluster. Journal of Cluster Science, 29(4), 767-775.
11.
S. Peng, K. Cho, P. Qi, and H. Dai (2004). Ab initio study of CNT NO2 gas sensor. Chemical Physics Letters, 387(4-6), 271-276.
12.
S. S. Oluyamo, A. A. Faremi, O. I.-O. Olusola, and Y. A. Odusote (2021). Tunability of conductivity type and energy band gap of CdTe thin film in the electrodeposition technique. Materials Today: Proceedings, 38, 558-563.