TRANG THÔNG TIN VỀ LUẬN ÁN
– Tên luận án: Nghiên cứu sự tương tác giữa các phân tử thuốc chứa lưu huỳnh với các cluster vàng và khả năng ứng dụng trong dẫn truyền thuốc
– Ngành: Hóa hữu cơ
Mã số: 9440114
– Họ tên nghiên cứu sinh: Nguyễn Thanh Sĩ
Khóa: 2019 (Đợt 2)
– Người hướng dẫn khoa học: PGS. TS. Phạm Vũ Nhật
– Cơ sở đào tạo: Trường Đại học Cần Thơ
1. Tóm tắt nội dung luận án
Trong luận án này, khả năng hấp phụ và giải hấp phụ của một số thuốc kháng ung thư có chứa nguyên tổ lưu huỳnh trên bề mặt cấu trúc nano vàng được nghiên cứu một cách chi tiết bằng phương pháp lý thuyết phiếm hàm mật độ (DFT). Sự tăng cường hóa học của phô Raman tăng cường bê mặt (SERS) cũng được làm sáng tỏ. Các cluster vàng nhỏ được sử dụng làm mô hình đơn giản đê mô phỏng bề mặt của các hạt nano vàng. Anh hưởng của dung môi nước lên cầu trúc, năng lượng và tính chất quang phố của các cầu từ được khảo sát bằng mô hình IEF-PCM.
Đối với sự tương tác của cluster Au, (n = 6, 8, 20) với mercaptopurine (6MP), phân tử 6MP có xu hướng liên kết với các kim loại Âu thông qua nguyên tử S của nhóm thione và tương tác này được ổn định hơn nữa nhờ liên kết hydrogen yêu N-H-Au. Tuy nhiên, trong dung dịch acid, tương tác yêu Au-H-S có khả năng chiếm ưu thế hơn là liên kết cộng hóa trị Au-S. Kết quả là, năng lượng liên kết giảm đáng kể từ -29 kcal/mol trong pha khí xuống -22 và -11 kcal/mol trong môi trường trung tính và acid. Ngoài ra, sự hấp phụ thuốc dẫn đến sự thay đổi lớn về khoảng cách năng lượng HOMO-LUMO (E) của các cluster có thể dẫn đến sự thay đổi đáng kể trong các đáp ứng điện tử. Kết quả tính toán dựa trên các orbital biên cho thấy sự chuyển điện tích từ HOMO của 6MP sang LUMO của các cluster vàng đóng một vai trò quan trọng đôi với các tương tác 6MP-Au. Ngoài ra, việc so sánh kết quả tính toán với phố SERS thực nghiệm trước đó giúp làm sáng tỏ cơ chế hấp phụ của các phân tử thuốc trên bê mặt vàng. Trong môi trường trung hòa, cả hai kiểu dao động uốn và co giãn liên kết N-H đều là những yếu tố chính dẫn đến tăng cường SERS vì chúng hướng trực tiếp vào bề mặt vàng. Tuy nhiên, trong môi trường acid, tín hiệu tăng cường mạnh nhất được tìm thấy ở vùng vân tay và chủ yếu phát sinh từ liên kết
AuH-S thay vì sự xen phủ x giữa vòng thơm và bề mặt vàng như dự đoán trước đây.
Trong tương tác giữa Pramipexole (PPX) với cluster Au, kết quả tính toán cho thấy thấy PPX ưu tiên liên kết với các nguyên tử Au tích điện dương thông qua nguyên tử nitrogen của vòng thiazole. Năng lượng tương tác năm trong khoảng -23 đến -28 kcal/mol trong pha khí và -18 đền -25 kcal/mol trong môi trường nước. Quá trình hấp phụ có thể tự xảy ra vì năng lượng tự do Gibbs khá âm, từ -13 đên -18 kcal/mol trong pha khí và từ -4 đên -14 kcal/mol trong nước. Trong các phức hợp Au-PPX, độ dài liên kết Au-Nthiazole ngắn hơn, trong khi khoảng cách Au-S trở nên dài hơn, so với tông bán kính cộng hóa trị của các nguyên tử liên kết. Sự hấp phụ các phân tử thuốc cũng làm thay đổi đáng kể khoảng cách HOMO-LUMO của các cluster Au, dẫn đến thay đổi tính chất quang học. Các phân tích vê orbital biên cho thây quá trình chuyên điện tích từ HOMO của PPX cho LUMO của cluster Au, là đóng góp chính cho sự hình thành liên kết PPX-Au. Trên phố Raman của PPX có thể quan sát một số tín hiệu cường độ cao do dao động co giãn C-H, C-X và uôn cong XH (X=N, C). Tuy nhiên, phố SERS của PPX trên Au được đặc trưng bởi tín hiệu được tăng cường đáng kê tương ứng với dao động kéo dài của liên kêt N-H.
