مطالعه محاسباتی جذب داروی ایبوپروفن بر روی نانوورقه های BC_۳ خالص و دوپه شده با Ga/Al با استفاده از DFT و داکینگ مولکولی

حضور داروهای ضدالتهابی غیراستروئیدی در منابع آبی به عنوان آلاینده های نوظهور، چالش های زیست محیطی و بهداشتی قابل توجهی ایجاد کرده است. در این میان، ایبوپروفن به دلیل مصرف گسترده و پایداری شیمیایی بالا، از اهمیت ویژه ای برخوردار است. در این پژوهش، رفتار جذب ایبوپروفن بر روی نانوورقه ی BC₃ خالص و نمونه های دوپ شده ی آن با آلومینیوم و گالیم، با استفاده از رویکردهای نظری مبتنی بر نظریه ی تابعی چگالی و شبیه سازی های داکینگ مولکولی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج محاسبات نشان داد که جذب ایبوپروفن بر روی BC₃ خالص با انرژی جذب ۸/۲۱-‎ کیلوکالری بر مول، در محدوده ی بهینه ی جذب غیرکوالانسی تقویت شده قرار دارد که عمدتا ناشی از برهم کنش های π–π و نیروهای واندروالسی است. در مقابل، دوپینگ با Al و Ga اگرچه موجب افزایش انتقال بار و تقویت برهم کنش های الکترواستاتیک می شود، اما انرژی جذب را به مقادیر قوی تر ۴/۳۲-‎ و ۷/۲۹-‎ کیلوکالری بر مول می رساند که می تواند به کاهش برگشت پذیری فرآیند منجر شود. تحلیل ویژگی های الکترونی شامل اوربیتال های مرزی، شکاف انرژی، چگالی حالت ها و انتقال بار، تفاوت معنادار سازوکارهای جذب در سطوح خالص و دوپ شده را تایید می کند. نتایج داکینگ مولکولی نیز هم خوانی مناسبی با یافته های DFT نشان داده و الگوی قرارگیری ایبوپروفن بر روی این سطوح را تایید می نماید. در مجموع، این مطالعه نشان می دهد که نانوورقه ی BC₃ خالص می تواند با دارا بودن انرژی جذب متعادل، به عنوان جاذبی کارآمد و مناسب برای حذف ایبوپروفن از محیط های آبی مطرح شود.

کلیدواژه ها:

ایبوپروفن IBU ، دوپ شده ، داکینگ مولکولی ، چگالی حالات الکترونی ، سامانه های دارورسانی