مطالعه نظری اثر حلال های گوناگون در بر‌هم‌کنش داروی ضدسرطان 5 ـ فلورواوراسیل با آدنین و گوانین

نوع مقاله : علمی-پژوهشی

نویسندگان

1 گروه شیمی ، دانشکده علوم پایه، دانشگاه پیام نور، تهران، ایران

2 گروه شیمی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه بیرجند، بیرجند، ایران

چکیده

برهم­کنش بین داروی ضدسرطان 5 ـ فلورواوراسیل و بازهای پورینی DNA  و RNA  (آدنین و گوانین) به روشB3LYP با تابع پایه­ ی 6-311++G** در فاز گاز و حلال­ های آب، کربن تتراکلرید،  استون و متانول مطالعه شد و پارامترهای هندسی، انرژی برهم­کنش و فرکانس ­های کششی مرتبط با پیوند هیدروژنی  به ­دست آمد. به منظور درک بهتر این برهم ­کنش ­ها، که از نوع پیوند هیدروژنی می ­باشند، نظریّه­ ی اتم­ها در مولکول ­های بادر(AIM) به کار گرفته­ شد و انرژی پیوند هیدروژنی به روش اسپینوزا محاسبه شد. همچنین محاسبه های تک نقطه به روشM06-2x  با همان تابع پایه ذکر شده در محلول­ های کربن تتراکلرید و آب انجام شد. نتیجه ها نشان داد که انرژی برهم­کنش در این روش افزایش یافته است ولی  ترتیب پایداری کمپلکس­ های پیوند هیدروژنی تغییری نکرده ­است. مشخص شد که پیوندهای هیدروژنی دوگانه و سه­ گانه قوی بین منومرها تشکیل شده که منجر به تغییر پارامترهای هندسی و ساختار الکترونی ترکیب­ ها شده ­است. این مطلب، با استفاده از محاسبه ­های دانسیته­ ی الکترون تأیید شد. مقایسه فاصله ­ها و زاویه ­های پیوند هیدروژنی نشان داد که پیوندهیدروژنیN(O)B···H-NFU، که در آن 5 ـ فلورواوراسیل به ­عنوان دهنده­ ی پروتون عمل می­ کند، از پیوند هیدروژنی OFU···H-NB  قوی­تر است. همچنین دیده شد که پیوند هیدروژنی در حلال­ های دارای پیوندهیدروژنی ضعیف ­تر از فاز گاز و حلال­ های بدون پیوند هیدروژنی می ­باشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1] Zhao D., Zhang H., Tao W., Wei W., Sun J., He Z. A Rapid Albumin-Binding 5-Fluorouracil Prodrug with a Prolonged Circulation Time and Enhanced Antitumor Activity, Biomater. Sci. 5: 502-510 (2017)
[2] Chen L., She X., Wang T., He L., Shigdar S., Duan W., Kong L., Overcoming Acquired Drug Resistance in Colorectal Cancer Cells by Targeted Delivery of 5-FU with EGF Grafted Hollow Mesoporous Silica Nanoparticles, Nanoscale 7: 14080-14092 (2015)
[4] Thappa D.M., Senthilkumar M., Laxmisha C., Anogenital Warts – An Overview Indian J. Sex. Transm. Dis. 25: 55(2004).
[6] Banerjee S., K.Mukherjee A., Interactions of the Aquated Forms of the Anticancer Drug AMD443 with DNA Purine Bases: A Detailed Computational Approach, Inorganica Chimica Acta 400: 130-141 (2013).
[7] Desta Z., Ward B.A., Soukhova N.V., Flockhart D.A., Comprehensive Evaluation of Tamoxifen Sequential Biotransformation by the Human Cytochrome P450 System in Vitro: Prominent Roles for CYP3A and CYP2D6, J. Pharmacol. Exp. Ther. 310(3): 1062-1075 (2004).
[8] Hokmabady L., Raissi H., Khanmohammadi A., Interactions of the 5-Fluorouracil. Anticancer Drug with DNA Pyrimidine Bases: A Detailed Computational Approach,  Structural Chemistry, 27(2): 487-504 (2016)
[9] Frisch M.J., Trucks G.W., Schlegel H.B., Scuseria G.E., Robb M.A., Cheeseman J.R., Scalmani G., Barone V., Mennucci B., Petersson G.A., Nakatsuji H., Caricato M., Li X., Hratchian H.P., Izmaylov  A.F., Bloino J.,  Zheng G., Sonnenberg J.L., Hada M., Ehara M., Toyota K.,  Fukuda R., Hasegawa J., Ishida M., Nakajima T., Honda Y., Kitao O., Nakai H., Vreven T., Montgomery J.A., Peralta Jr, J.E, Ogliaro F., Bearpark M., Heyd  J.J., Brothers E., Kudin K.N., Staroverov V.N., Kobayashi R., Normand J., Raghavachari K., Rendell A., Burant J.C., Iyengar S.S.,  Tomasi J., Cossi M., Rega N., Millam  J.M., Klene M.,  Knox J.E.,  Cross J. B., Bakken V.,  Adamo C., Jaramillo J., Gomperts  R., Stratmann R.E., Yazyev O., Austin A.J., Cammi R., Pomelli C., Ochterski J. W., Martin R.L., MorokumaK., Zakrzewski V.G., Voth G.A., Salvador P., Dannenberg  J.J., Dapprich S., Daniels A.D., Farkas O.; Foresman J.B., Ortiz J.V., Cioslowski J.,  Fox D.J., "Gaussian 03, Gaussian Inc,  Wallingford CT. (2009).
[10] Mohajeri, S., Noei, M., Salari, A., Hoseini, Z., Ahmadaghaei, N., Molaei, N. Adsorption of Phosphine on a BN Nanosurface. Iran J. Chem. Chem. Eng. (IJCCE), 37(1): 39-45 (2018).
[11] Rajaeian, E., Taherpour, A. Kinetic Study of Reaction between Allyl Compounds of Mg and Ethylene: Computational Investigation. Iran J. Chem. Chem. Eng. (IJCCE), 36(2), 7-15 (2017).
[12] Najafpour, J., Zohari, N. The Structure and Chemical Bond of FOX-7: The AIM Analysis and Vibrational Normal Modes. Iran J. Chem. Chem. Eng. (IJCCE), 30(3), 113-120 (2011).
[13] Biegler K., Schonbohm J., Derdan R., Bayles D., Bader R., AIM2000, Version
[17] Klamt A., Moya C., Palomar J., A Comprehensive Comparison of the IEFPCM and SS(V)PE Continuum Solvation Methods with the COSMO Approach, Journal of Chemical Theory and Computation, 11:  4220-4225 (2015).
[20] Parra R.D., Ohlssen J., Cooperativity In Intramolecular Bifurcated Hydrogen Bonds: An AB Initio Study, J. Phys. Chem. A 112: 3492-34998 (2008).
[21] Zio´1kowski M., Grabowski S.J., Leszczynski J., Cooperativity in Hydrogen-Bonded Interactions:  Ab Initio and “Atoms in Molecules” Analyses, J. Phys. Chem. A 110: 6514-6521 (2006).