جهاد دانشگاهی-پژوهشکده توسعه صنایع شیمیایی ایران نشریه شیمی و مهندسی شیمی ایران 1022-7768 41 2 2022 08 23 Theoretical Study on the Nature and Strength of Interaction of Methylated DNA Nucleobases with Ionic Liquids مطالعه نظری ماهیت و قدرت برهمکنش نوکلئوبازهای متیله شده DNA با مایع‌های یونی 247 271 44709 FA مهدی شکوریان فرد گروه مهندسی شیمی، دانشگاه صنعتی بیرجند، بیرجند، ایران حمیدرضا قناعتیان گروه فیزیک، دانشگاه جهرم، جهرم، ایران مرتضی گل محمدی گروه مهندسی شیمی، دانشگاه صنعتی بیرجند، بیرجند، ایران Journal Article 2020 02 07 In this research, the interaction of methylated nucleobases of Adenine (m-A), Guanine (m-G), Cytosine (m-C) and Thymine (m-T) with five ionic liquids (ILs) ([Bmim][BF4], [Bpy][BF4], [Ch][BF4], [Bmim][CH3COO] and [Bpy][CH3COO]) was investigated by using Density functional theory (DFT) at the M06-2X level and 6-311++G(d,p) basis set. In this investigation, the nature and strength of interaction between the methylated nucleobases and ionic liquids were analyzed using four analysis methods of natural bond orbital (NBO), atoms in molecules (AIM), reduced density gradient (RDG) surfaces and energy decomposition analysis (EDA). The result of this research showed that the interaction between methylated nucleobases and ionic liquids is electrostatic in nature and is mainly caused by hydrogen bonds. In order to find out the strength of interaction between ionic liquids and methylated nucleobases, the binding energy (ΔEb) values were also evaluated for the ionic liquid…methylated nucleobase complexes. The result of DFT calculations showed that the interaction strength of methylated nucleobases with ionic liquids follows the order of m-G…IL > m-C…IL > A…IL > m-T…IL. در این پژوهش، برهمکنش نوکلئوبازهای متیله شده آدنین (m-A)، گوانین (m-G)، سیتوزین (m-C) و تیمین (m-T) با پنج مایع یونی (IL) ([4BF][Bmim]، [4BF][BPy]، [4BF][Ch]، [COO3CH][Bmim] و [COO3CH][Bpy]) با استفاده از نظریه تابعی چگالی (DFT) در سطح نظری X06-2M و مجموعه پایه G(d,p) ++6-311 مورد بررسی قرار گرفت. در این پژوهش، ماهیت و قدرت برهمکنش بین نوکلئوبازهای متیله شده و مایع‌های یونی با استفاده از چهار روش تجزیه و تحلیل اوربیتال پیوندی طبیعی (NBO)، اتمها در مولکول‌ها(AIM) ، سطح های گرادیان دانسیته کاهش یافته (RDG) و آنالیز تجزیه انرژی (EDA) مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. نتیجه این پژوهش نشان داد که برهمکنش بین نوکلئوبازهای متیله شده و مایع‌های یونی دارای ماهیت الکترواستاتیک بوده و عمدتاً از روش پیوندهای هیدروژنی است. همچنین به منظور پی بردن به قدرت برهمکنش مایع‌های یونی و نوکلئوبازهای متیله شده، مقدار انرژی پیوندی ( ) برای کمپلکس های مایع یونی...نوکلئوباز متیله شده مورد ارزیابی قرار گرفت. نتیجه محاسبه‌هایDFT نشان داد که قدرت برهمکنش نوکلئوبازهای متیله شده با مایع‌های یونی دارای ترتیب m-G…IL > m-C…IL > A…IL > m-T…IL است.

https://www.nsmsi.ir/article_44709_302c6ebc7de25ab0851c6c86bdad6106.pdf