طراحی و بررسی نظری نانو ساختارهای مایسلی بر پایه بازهای نوکلئوتیدی در سیستم های دارو رسانی هوشمند
Desing and theoretical invesyigation of micellar nano-structures based on nucleobases in the smart drug delivery systems
/سیامک احمدزاده آخی جهانی
: شیمی
، ۱۳۹۸
، افشاری
۶۲ص
چاپی - الکترونیکی
کارشناسی ارشد
شیمی آلی
۱۳۹۸/۱۰/۳۰
تبریز
امروزه با پیشرفت علم روش انتقال دارو به سلول های آسیب دیده و سرطانی به صورت هوشمند انجام شده تا از اثرات و عوارض مصرف دارو به سایر سلول های سالم کاسته شود .یکی از راه های انتقال استفاده از حامل ها در دارورسانی است .از حامل های دارو می توان به نانو مایسل های پلیمری اشاره کرد .در این پژوهش طراحی و بررسی نظری نانو ساختارهای مایسلی بر پایه بازهای نوکلئوتیدی در سیستم های دارورسانی هوشمند حساس به دما و pHبا استفاده از روش محاسباتی دینامیک مولکولی برای آزاد سازی داروی تاکسول مورد بررسی قرار گرفته است .که شرایط سلول های سالم بدن) دمای ۳۷ حالت خنثی (و شرایط هایپر ترمیا) دمای ۴۲ حالت اسیدی (در مطالعات شبیه سازی در نظر گرفته شده است .نتایج آنالیز ها نشان داد که ساختارهای طراحی شده دارای حساسیت به دما وpH هستند .با توجه به آنالیز انرژی پیوند مشخص شد .با افزایش دما و پروتونه شدن ساختارها میزان انرژی مثبت تر شده و ساختارها ناپایدارتر می شوند .پروتونه شدن گروه آمینی باعث عدم تشکیل پیوند هیدروژنی بین دارو و مایسل شده و در نتیجه مانع از تشکیل پیوند هیدروژنی در ساختار مایسلی باز های نوکلئوتیدی می شود .آنالیز الکترواستاتیک و وان دروالس نشان دادند که پروتونه شدن ساختار باعث ایجاد نیروی دافعه بین شاخه های تشکیل دهنده مایسل می شود و میزان انرژی دفع) الکترواستاتیک (افزایش و میزان انرژی جذب) وان دروالس (کاهش می یابد .همچنین نتایج آنالیز خطای جذر میانگین مربعات نشان دهنده ناپایدارشدن نوکلئوبازهای تیمین و یوراسیل در دمای ۴۲شرایط اسیدی هست .نتایج آنالیز گرافیکی نیز مطابق نتایج آنالیز انرژی پیوند و دیگر آنالیز ها می باشد .ساختار همه نوکلئوباز ها نسبت به شرایط اولیه گسسته شده است .اما ساختار مایسل های تیمین و یوراسیل نسبت به بقیه ساختار نوکلئوبازها بیشتراز حالت کروی بودن گسسته شده و بنابراین این ساختار ها از لحاظ دارا بودن شرایط مناسب برای دارو رسانی هوشمند حساس به دما و pH مناسب هستند
Nowadays, with the advancement of science, the method of transferring drugs to damaged and cancer cells is being performed intelligently. To alleviate the effects and side effects of the drug on other healthy cells one way to transfer carriers is through drug delivery. Polymeric nano-micelles are among the carriers of drug delivery. In this study, the desing and theoretical investigation of micellar nano-structures based on nucleobases in temperature- and pH-sensitive intelligent drug delivery systems have been investigated using molecular dynamics computational method for taxol drug release. The conditions of healthy body cells (temperature 37 neutral state) and cancer cells (temperature 42 acidic state) have been considered in simulation studies. The results of the analysis showed that the designed structures are sensitive to temperature and pH. According to the bond energy analysis, it was found that with increasing temperature and protonation the structures become more positive and the structures become more unstable. Protonation of the amino group disrupts the formation of hydrogen bonds between the drug and the micelles, thereby preventing the formation of hydrogen bonds in the nucleotide micelle structure. Electrostatic analysis and van der waals showed that protonation of the structure created a repulsive force between the micelle constituent branches and increased the rate of electrostatic repulsion and decreased the rate of absorption (van der Waals). Also, the results of RMSD analysis show that the thymine and uracil nucleobases are unstable at 42 acidic conditions. The results of graphical analysis are also consistent with the results of link energy analysis and other analysies. The structure of all nucleobases is open to initial conditions but the structure of thymine and uracil micelles is more open than the rest of the nucleobase micelles. Therefore, these structures are suitable for temperature-sensitive and pH-sensitive intelligent drug delivery
Desing and theoretical invesyigation of micellar nano-structures based on nucleobases in the smart drug delivery systems