Estudios DFT de nanoagrupación de óxido metálico como posible sistema de administración de fármacos para la
Shahnaz Azari Gharelar1, Shiva Masoudi2, Nasrin Masnabadi3
1Department of Chemistry, CT. C., Islamic Azad University, Tehran, Iran.
BMC chemistry
|August 26, 2025
Resumen
Las nanocajas de magnesio-12-óxido-12 (Mg12O12) son prometedoras para la administración del medicamento anticancerígeno mecloretamina (ME). Los cálculos de DFT confirman fuertes interacciones y potencial de enlace de hidrógeno, lo que indica su idoneidad para aplicaciones de administración de fármacos.
Área de la Ciencia:
- Química computacional
- Ciencias de los materiales
- Nanotecnología
- Entrega de drogas
Sus antecedentes:
- El medicamento anticancerígeno mechlorethamine (ME) requiere sistemas de administración efectivos.
- Las estructuras de nanojaula ofrecen potencial para el transporte de drogas dirigido.
- Comprender la interacción entre las moléculas de fármacos y las nanocajas es crucial para diseñar sistemas de administración eficientes.
Objetivo del estudio:
- Para investigar la adsorción del fármaco anticancerígeno mechlorethamine (ME) en las nanocajas Mg12O12.
- Para aclarar las propiedades electrónicas, termoquímicas y estructurales de los complejos ME-Mg12O12.
- Evaluar el potencial de los nanocúmulos de Mg12O12 como portadores de la administración de fármacos para la EM.
Principales métodos:
- Cálculos de la Teoría Funcional de la Densidad (DFT) utilizando los funcionales B3LYP y B3PW91 con conjuntos de bases especificados.
- Análisis de la teoría cuántica de los átomos en las moléculas (QTAIM) para estudiar las propiedades electrónicas y estructurales.
- Análisis del enlace orbital natural (NBO) para determinar las energías de transferencia y estabilidad electrónicas.
- Espectroscopia UV-Vis para analizar los cambios espectrales durante la adsorción.
Principales resultados:
- El análisis de NBO indicó una energía máxima de estabilidad de transferencia electrónica (E2) de 17,63 kcal/mol de ME a nanocavidades de Mg12O12.
- Los resultados de QTAIM revelaron una interacción covalente entre el átomo H41 de ME y el átomo O13 de Mg12O12 (-G(r) / V(r) ≈ 0.37).
- El espectro UV-Vis mostró un desplazamiento bathocrómico (198 a 258 nm) tras la adsorción de EM, lo que indica una interacción.
- Se identificaron interacciones de enlace de hidrógeno entre los átomos de ME y Mg12O12 (por ejemplo, H41-O13, H43-O15).
Conclusiones:
- Los nanoclusters Mg12O12 muestran fuertes interacciones con el fármaco de la mecloretamina (ME).
- Las interacciones de enlace covalente y hidrógeno observadas sugieren una adsorción favorable de ME en la nanojaula Mg12O12.
- Los nanoclusters Mg12O12 son una plataforma prometedora para el desarrollo de sistemas eficaces de administración de fármacos para la EM.
Palabras clave:
Teoría funcional de la densidadSistemas de administración de medicamentosMecloretamina y sus derivadosLa nanojaula de Mg12O12Análisis de las NBO
