۲۰۹۸۹پ
per
طراحی و بررسی نظری نانو ساختارهای دندریمری برپایه آمینو اسیدها درسیستم‌های دارورسانی هوشمند
Design and theoretical evaluation of the dendrimer nanostructures based on amino acids in intelligent drug delivery
/یوسف محمدزاده بادامیار
: شیمی
، ۱۳۹۷
، میرزائی
۹۴ص
چاپی - الکترونیکی
کارشناسی ارشد
شیمی آلی
۱۳۹۷/۱۱/۱۵
تبریز
امروزه استفاده از سامانه‌صهای دارورسانی هوشمند بر پایه نانو ساختارها اهمیت فراوانی یافته است .در همین راستا در مطالعه حاضر، قابلیت استفاده از ساختارهای شبه دندریمری بر پایه آمینو اسیدها در دارورسانی حساس به دما و pH با استفاده از روش محاسباتی دینامیک مولکولی مورد بررسی قرار گرفته است .در همین راستا، تعداد بیست ساختار دندریمری با اصستفاده از آمینو اسیدها، به عنوان مونومر، ایجاد شدند .به منظور بررسی تاثیر شرایط محیطی بر روی ساختارها، سه حالت پروتونه شدن متفاوت و دو حالت دمایی برای مطالعات دینامیک مولکولی مورد استفاده قرار گرفتند .فرم خنثی گروه عاملی آمینی، پروتونه کردن ۵۰ گروه‌صهای آمینی و پروتونه کردن ۱۰۰ گروه‌صهای آمینی مورد بررسی قرار گرفتند .مطالعات شبیه سازی برای ساختارهای مذکور در C۳۷و C۴۲انجام شد .با توجه به آنالیز نتایج بدست آمده مشخص گردید، که اندازه زنجیره‌صهای جانبی وگروه‌صهای‌صعاملی موجود بر روی زنجیره‌صها نقش مهمی در پاسخ گویی ساختارهای دندریمری نسبت به شرایط محیطی ایفا می‌صکنند .مشخص گردید که برای برقراری پیوند هیدروژنی، طول زنجیر جانبی مهمتر از ماهیت گروه‌صهای عاملی موجود بر روی زنجیر جانبی می‌صباشد اگر ماهیت زنجیره جانبی یکسان باشند، مثلا همه آنها الکیل باشند، در آن صورت اندازه زنجیره‌صهای جانبی بر تعداد و شدت پیوندهای هیدروژنی تاثیر عمده دارد .به نحوی که زنجیره‌صهای جانبی بزرگ باعث کاهش تعداد پیوندصهای هیدروژنی می‌صگردند .علاوه بر آنالیز پیوندهای هیدروژنی، آنالیزهای انرژی الکترواستاتیک و واندروالس نشان دادند که در شرایط اسیدی، برهمکنش‌صهای الکترواستاتیک، بدلیل حضور بارهای مثبت هم نام بر روی گروهای عاملی، باعث ایجاد دافعه بین این گروه‌صها می‌صگردد .آنالیز شعاع ژیراسیون نشان داد که بخش مرکزی دندریمرها، دارای ماهیت سفت و سخت بوده و تغییرات شرایط محیطی تاثیر چندانی بر روی آنها ندارد .ولی قسمت پوسته ساختارهای دندریمری، بدلیل اینکه در تماس مستقیم با محیط اطراف خود می باشد، نسبت به شرایط محیطی حساسیت نشان می‌صدهد .همچنین آنالیز اندازه حفره‌صها نشان‌صداد، که اندازه زنجیره‌صهای جانبی تاثیر مستقیمی بر روی اندازه حفره‌صهای ساختار دندریمری دارند .بر مبنای آنالیزهای اصندازه‌صی حفره مشخص گردید که فقط ساختارهای دندریمری بر پایه‌صی گلایسین و آلانین در طول شبیه‌صسازی‌صدارای حفره می‌صباشند .دیگر آمینواسیدصها با زنجیره‌صهای جانبی بزرگ کاهش قابل توجهی را در اندازه‌صی حفره ساختار دندریمری، نشان می‌صدهند .آنالیز اندازه حفره برای دندریمر گلایسین نشان داد، که در شرایط ۵۰ اسیدی۴۲) (Cو ۱۰۰ اسیدی۳۷ (Cو۴۲) Cاندازه حفره در طول شبیه‌صسازی افزایش می‌صیابد .بنابراین این ساختار از لحاظ دارا بودن شرایط مناسب برای دارورسانی حساس به دما و pH مناسب می‌صباشد
Nowdays, use of smart drug delivery systems on nanostructures has found great importance. In this regard, in the present study, the applicability of pseudo-dendrimerous structures based on amino acids in a temperature and pH sensitive drug delivery has been investigated, by using molecular dynamics computational method. In this regard, twenty dendrimer structures were created using amino acids, as monomers. To investigate the effect of environmental conditions on structures, three different protonation modes and two temperature states were used for molecular dynamics studies. Neutral form of amine functional group, 50 protonation of amine groups and 100 protonation of amine groups were investigated. Simulation studies for these structures were carried out at 37 C and 42 C. According to the analysis of the results, it was found that the length of the Side chains and the functional groups on the chains play an important role in the response of the dendrimer structures to the environmental conditions. It was found that, for the hydrogen bonding, the length of the side chain is more important than the nature of the functional groups on the side chain; if the nature of the side chain is the same, for example, they all are alcohols, then the size of the sidechains has a major impact on the number and the strength of the hydrogen bond. So that, large side chains reduce the number of hydrogen bonds. In addition to the hydrogen bonds it was found that the electrostatic and van der Waals energies are important, as well.It has been shown that, under acidic conditions, electrostatic interactions, due to the presence of positive charges of the same name on functional groups, repulsion between these groups can be produced. The analysis of the Gyration radius showed that the central part of the dendrimers has a rigid nature, and environmental changes do not have any effect on them. However, the outer parts of the dendritic structures are sensitive to environmental conditions due to its direct contact with its surroundings. Also, the analysis of the size of the cavities indicates that the size of the side chains has a direct impact on the size of the cavities of the dendrimer structure. The cavity size analysis, it was found that only glycine and alanine-based dendrimers form cavities during the simulation. Other amino acids with large side chains exhibit a significant reduction in the cavity size of the dendrimer structure. The cavity size analysis for glycine dendrimer showed that in the 50 protonation (42 C) and 100 protonation (37 C and 42 C) conditions, the size of the cavities increases during simulation. Therefore, this structure is suitable be used as the temperature and pH-sensitive drug delivery systems
Design and theoretical evaluation of the dendrimer nanostructures based on amino acids in intelligent drug delivery
محمدزاده بادامیار، یوسف
Mohammadzadeh, Yousef
قدری، رحیم، استاد راهنما
دیندار صفا، کاظم، استاد مشاور
نمازی، حسن، استاد مشاور
سیاه و سفید
نمایه‌سازی قبلی
