مطالعه کوانتومی برهمکنش داروهای سیتاگلیپتین و پیوگلیتازون با نانولوله‌کربنی تک دیواره (7،7)

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 بخش شیمی، دانشگاه پیام نور، صندوق پستی 3697-19395، تهران، ایران

2 بخش شیمی، دانشگاه پیام نور، صندوق پستی 3697-19395 ، تهران، ایران

چکیده

محاسبات شیمی کوانتومی جهت بررسی برهمکنش ترکیبات دارویی سیتاگلیپتین و پیوگلیتازون که برای درمان بیماری دیابت مصرف می گردند با نانولوله‌‌ی (7-7) انجام گرفت. در همه محاسبات از کد Dmol3 در پایه نظریه تابعیت چگالی و روش GGA با مجموعه پایه DNDاستفاده گردید. نواحی ‌واکنش‌پذیر و محل‌های حمله ‌الکترون دوستی و هسته دوستی این ترکیبات با استفاده‌از توابع فوکویی بر اساس آنالیز بار مولیکن مورد بررسی قرار گرفت. انرژی جذب داروها با نانولوله‌ای کربنی محاسبه گردید. ترکیبات دارویی سیتاگلیپتین و پیوگلیتازون به‌صورت غیر‌کووالانی در داخل دیواره کربن نانوتیوب قرار می‌گیرند. پارامترهای کوانتومی کربن نانولوله خالص و سیستم‌های برهمکنشی، نشان می‌دهند که واکنش‌پذیری سیستم‌های کمپلکسی در مقایسه با کربن نانولوله خالص افزایش می‌یابد. انرژی‌های جذب منفی، برهمکنش مناسبی میان دارو و نانولوله کربنی و جذب شیمیایی ضعیفی را نشان می دهد. براساس محاسبات کوانتومی انجام گرفته، نانولوله کربنی تک دیواره(7و7) می‌تواند به‌عنوان حامل دارویی مناسب در داروسانی ترکیبات سیتاگلیپتین و پیوگلیتازون مورد استفاده قرار گیرند.

چکیده تصویری

مطالعه کوانتومی برهمکنش داروهای سیتاگلیپتین و پیوگلیتازون با نانولوله‌کربنی تک دیواره (7،7)

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Quantum study on interaction between Sitagliptin and Pioglitazone and single-walled carbon nanotubes (7, 7)

نویسندگان [English]

  • Nosrat Madadi Mahani 1
  • Mohammad Reza Galedari 2
1 Department of Chemistry, Payame Noor University, 19395-4697, Tehran, Iran
2 Department of Chemistry, Payame Noor University, 19395-4697, Tehran, Iran
چکیده [English]

Quantum calculation were carried out to investigate interaction between sitagliptin and piogliazone as diabetic drugs with single-walled carbon nanotubes (7, 7). In all calculations, the generalized gradient approximation (GGA) with double numerical (DND) was used. The reactivity regions and sites of nuleophilic and electrophilic these compounds are investigated using fukui functions basis on the Mulliken population analysis (MPA). The adsoption energies of sitagliptin and piogliazone on single-walled carbon nanotubes (7, 7) were calculated. Sitagliptin and piogliazone drugs were located inside SWCNT. The quantum molecular descriptors (ionization potential (I), vertical electron affinity (A), hardness (η), chemical potential (μ), softness (S), electrophilicity (ω) and electronegativity (χ)) of pristine SWCNT and SWCNT-drug complex are calculated. The negative values of adsorption energies indicate such interactions can be conceived as physicosorption. Data display that the adsorptions are exothermic and spontaneous. The obtained results show that the SWCNT (7, 7) can be reliable to perform as a carrier for sitagliptin and piogliazone molecules in drug delivery.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Density functional theory
  • Interaction
  • Sitagliptin
  • Pioglitazone
  • Single-walled carbon nanotubes
2) G. L. Plosker, Drugs 74, 223 (2014).
3) L. J. Scott, Drugs 77, 209 (2017).
4) S. Wittayalertpanya, S. Chompootaweep, N. Thaworn, J. Med. Assoc. Thai. 89, 2116 (2006).
5) R. Singh, G. Sumana, R. Verma, S. Sood, K. Sood, R.K. Gupta, B. Malhotra, Thin Solid Films, 519, 1135 (2010).
6) B. S. Wong, S. L. Yoong, A. Jagusiak, T. Panczyk, H. K. Ho, W. H. Ang, G. Pastorin, Adv. Drug Deliv. Rev. 65, 1964 (2013).
7) J. J. Davis, M. L. Green, H. A. O. Hill, Y. C. Leung, P. J. Sadler, J. Sloan, A. V. Xavier, S. C. Tsang, Inorg. Chim. Acta 272, 261 (1998).
8) A. Bianco, M. Prato, Adv. Mater. 15, 1765 (2003).
9) Z. Liu, K. Chen, C. Davis, S. Sherlock, Q. Cao, X. Chen, H. Dai, Cancer Res. 68, 6652 (2008).
10) G. Pastorin, W. Wu, S. Wieckowski, J. P. Briand, K. Kostarelos, M. Prato, A. Bianco , Chem, Commun. 11, 1182 (2006).
11) M. Kia, M. Golzar, K. Mahjoub, A. Soltani, Superlattices Microstruct. 62, 251 (2013).
12) N. Saikia, R. C. Deka, Comput. Theor. Chem. 964, 257 (2011).
13) M. Gallo, A. Favila, D. Glossman-Mitnik, Chem.  Phys. Lett. 447, 105 (2007).
14) E. C. Anota, G. H. Cocoletzi, Physica E Low Dimens. Syst. Nanostruct. 56, 134 (2014).
15) M. S.  Hoseininezhad-Namin, P. Pargolghasemi, S. Alimohammadib, A. Shokuhi Rad, L.Taqavi, Physica E Low Dimens. Syst .Nanostruct.90, 204 (2017).
16) X. Lu, F. Tian, X. Xu, N. Wang, Q. Zhang,J. Am. Chem. Soc. 125, 10459 (2003)
17) B. Delley, J. Chem. Phys. 113, 7756 (2000).
18) J. P. Perdew, K. Burke, M. Ernzerhof, Phys. Rew. Lett. 77, 3865 (1996).
19) H. Akbarzadeh, M. Abbaspour, S. Salemi, New J. Chem. 40, 310 (2016).
20) F. Tournus1, J.-C. Charlier, Phys. Rev. B 71, 165421 (2005).
21) Y. Wang, Z. Xu, RSC Adv. 6, 314 (2016).