نشریه شیمی و مهندسی شیمی ایران

نشریه شیمی و مهندسی شیمی ایران

مطالعه محاسباتی جذب داروی ایبوپروفن بر روی نانوورقه های BC3 خالص و دوپه شده با Ga/Al با استفاده از DFT و داکینگ مولکولی

نوع مقاله : علمی-پژوهشی

نویسنده
گروه شیمی، واحد میاندوآب، دانشگاه آزاد اسلامی، میاندوآب، ایران
چکیده
حضور داروهای ضدالتهابی غیراستروئیدی در منابع آبی به‌عنوان آلاینده‌های نوظهور، چالش‌های زیست‌محیطی و بهداشتی قابل‌توجهی ایجاد کرده است. در این میان، ایبوپروفن به دلیل مصرف گسترده و پایداری شیمیایی بالا، از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. در این پژوهش، رفتار جذب ایبوپروفن بر روی نانوورقه‌ی BC₃ خالص و نمونه‌های دوپ‌شده‌ی آن با آلومینیوم و گالیم، با استفاده از رویکردهای نظری مبتنی بر نظریه‌ی تابعی چگالی و شبیه‌سازی‌های داکینگ مولکولی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج محاسبات نشان داد که جذب ایبوپروفن بر روی BC₃ خالص با انرژی جذب ‎۲۱٫۸-‎ کیلوکالری بر مول، در محدوده‌ی بهینه‌ی جذب غیرکوالانسی تقویت‌شده قرار دارد که عمدتاً ناشی از برهم‌کنش‌های π–π و نیروهای واندروالسی است. در مقابل، دوپینگ با Al و Ga اگرچه موجب افزایش انتقال بار و تقویت برهم‌کنش‌های الکترواستاتیک می‌شود، اما انرژی جذب را به مقادیر قوی‌تر ‎۳۲٫۴-‎ و ۲۹٫۷-‎ کیلوکالری بر مول می‌رساند که می‌تواند به کاهش برگشت‌پذیری فرآیند منجر شود. تحلیل ویژگی‌های الکترونی شامل اوربیتال‌های مرزی، شکاف انرژی، چگالی حالت‌ها و انتقال بار، تفاوت معنادار سازوکارهای جذب در سطوح خالص و دوپ‌شده را تأیید می‌کند. نتایج داکینگ مولکولی نیز هم‌خوانی مناسبی با یافته‌های DFT نشان داده و الگوی قرارگیری ایبوپروفن بر روی این سطوح را تأیید می‌نماید. در مجموع، این مطالعه نشان می‌دهد که نانوورقه‌ی BC₃ خالص می‌تواند با دارا بودن انرژی جذب متعادل، به‌عنوان جاذبی کارآمد و مناسب برای حذف ایبوپروفن از محیط‌های آبی مطرح شود.
کلیدواژه‌ها

موضوعات



مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 13 اردیبهشت 1405