متن کامل پایان نامه مقطع کارشناسی ارشد رشته :شیمی

گرایش : آلی

عنوان : مطالعه نظری 5-آمینولوولینیک اسید با نانولوله­های کربنی به عنوان حامل­های انتقال دارو

دانشگاه آزاد اسلامی

واحد رشت

دانشکده علوم پایه

 

گروه آموزشی شیمی

پایان نامه تحصیلی جهت اخذ درجه کارشناسی ارشد

رشته: شیمی آلی

 

عنوان:

مطالعه نظری 5-آمینولوولینیک اسید با نانولوله­های کربنی به عنوان حامل­های انتقال دارو

 

استاد راهنما:

دکتر مجید کیا

 

استاد مشاور:

دکتر حسین فلاح باقر شیدایی

 

زمستان 92

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی شود

(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)

تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :

(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

فهرست مطالب

عنوان                                                                                                                            صفحه

چکیده………………………………………………………………………………………………………………….. آ

فصل اول: مقدمه…………………………………… 1

1-1) مقدمه………………………………………………………………………………………………………….. 2

1-2) فناوری نانو…………………………………………………………………………………………………… 4

1-3) تاریخچه نانوتکنولوژی……………………………………………………………………………………. 4

1-4) نانولوله های کربنی…………………………………………………………………………………………. 5

1-5) فولرن………………………………………………………………………………………………………….. 8

1-6) ساختمان فولرن……………………………………………………………………………………………… 9

1-7) شیمی فولرن ها……………………………………………………………………………………………… 9

1-8) خواص و کاربردهای فولرن ها………………………………………………………………………….. 11

1-8-1) استحکام مکانیکی: به عنوان تقویت کننده در نانو کامپوزیت ها…………………………… 11

1-8-2) خاصیت روان سازی بالا: روان کاری در مقیاس نانومتری………………………………….. 11

183) حساس در برابر نور: کاربردهای فوتونیک………………………………………………………. 11

184) ساختاری توخالی: مکانی جهت قرارگیری عناصر…………………………………………….. 12

185) خواص زیست سازگاری: دارو رسانی…………………………………………………………… 12

19) مزایا و معایب فولرن ها…………………………………………………………………………………… 12

110) روش های تولید و فرآوری فولرن ها……………………………………………………………….. 12

111) انواع نانولوله های کربنی……………………………………………………………………………….. 13

1111) نوع صندلی……………………………………………………………………………………………. 14

1112) نوع زیگزاگی…………………………………………………………………………………………. 15

1113) نوع نامتقارن…………………………………………………………………………………………… 15

112) خصوصیات فیزیکی و شیمیایی نانولوله ها………………………………………………………… 16

113) فرآیندهای تولید نانولوله……………………………………………………………………………….. 16

114) كاربرد نانولوله‌ها…………………………………………………………………………………………. 16

1-14-1) به عنوان تقویت کننده در کامپوزیت ها…………………………………………………………. 17

1-14-2) حسگرها…………………………………………………………………………………………………. 18

1-14-3) حافظه‌هاي نانولوله‌اي………………………………………………………………………………… 19

1-14-4) ترانزیستورها……………………………………………………………………………………………. 19

1-14-5) استفاده در نمایشگرهای تشعشع میدانی………………………………………………………… 20

1-14-6) كاربرد نانولوله در صنعت ساختمان…………………………………………………………….. 21

1-14-7) قابلیت ذخیره سازی………………………………………………………………………………….. 22

1-14-8) استفاده از نانولوله های تک دیواره در صنعت الکترونیک………………………………… 23

1-14-9) سازگاری زیستی…………………………………………………………………………………….. 24

1-15) نانولوله ها ی کربنی در پزشکی………………………………………………………………………. 25

1-16) تشخيص دقيق بيماري در مراحل اوليه……………………………………………………………… 26

1-17) نانولوله های کربنی و کاربرد آنها در تشخیص سرطان…………………………………………. 26

1-18) نشانگرهای زیستی……………………………………………………………………………………….. 27

1-19) کاربرد نانولوله های کربنی در تشخیص مولکول ها…………………………………………….. 28

1-20) نانولوله های بورنیترید…………………………………………………………………………………… 28

1-21) شیمی نانولوله های بورنیترید و خالص سازی آنها………………………………………………. 29

1-22) 5-آمینولوولینیک اسید………………………………………………………………………………….. 30

1-23) گلیسین……………………………………………………………………………………………………… 31

فصل دوم: مروری برکارهای گذشته……………………… 33

2-1) درمان هدفمند سرطان کبد بر پایه نانولوله کربنی مبتنی بر سیستم دارورسانی به داخل بدن 34

2-2) تجزیه و تحلیل محاسباتی از وارد کردن نانولوله های کربنی به غشای سلولی…………….. 34

2-3 ) مطالعه تابعی چگالی فلوئور انتهایی بر روی نانولوله های بورنیترید………………………….. 35

2-4) اثر ناخالصی بر خواص الکتریکی نانولوله های کربنی……………………………………………. 35

2-5) مطالعه نظری ab initio  بر عملکرد نانولوله های تک دیواره  به  عنوان جاذب مولکولی.. 36

2-6) مطالعه نظری کاتیون فلزهای قلیایی بر روی نانولوله های کربنی……………………………….. 36

2-7) مطالعه ي نظري اثر طول و قطر نانولوله هاي كربني بر واكنش هاي اپوكسيددار شدن…. 37

2-8) اثر جذب هیدروژن اتمی بر خواص نانولوله های کربنی تک دیواره………………………… 37

2-9) بررسي كوانتوم مكانيكي ab initio برهمكنش متان با سطوح گرافيتي و نانولوله تك لايه.. 38

2-10) خواص الکتریکی نانولوله کربنی تک دیواره و گرافیت- مطالعه تابعی چگالی………….. 38

2-11 مطالعه ab initio بازسازی نانونوارهای گرافن به شکل نانولوله به روش تابعی چگالی… 39

2-12)  بهینه کردن نانولوله کربنی برای جذب گاز نیتروژن……………………………………………. 39

2-13) مطالعه جابجایی شیمیایی 13C NMR در نانولوله های کربنی دارای گروه عاملی به روش   تابعی چگالی  30

2-14) خواص الکترونیکی بلور حالت جامد  fcc-C60………………………………………………….. 41

فصل سوم: روش های محاسباتی…………………………………………………………………… 42

3-1) مقدمه………………………………………………………………………………………………………….. 43

3-1-1) مروری بر شیمی محاسباتی………………………………………………………………………….. 43

3-1-2) شیمی انفورماتیک………………………………………………………………………………………. 44

3-1-3) زیست انفورماتیک و شیمی انفورماتیک………………………………………………………….. 44

3-2) مکانیک مولکولی…………………………………………………………………………………………… 45

3-3) روش های ساختار الکترونی…………………………………………………………………………….. 47

3-4) روش های پر کاربرد………………………………………………………………………………………. 48

3-4-1) روش میدان خودسازگار هارتری فاک……………………………………………………………. 49

3-4-2) روش تابع چگالی………………………………………………………………………………………. 51

3-5) لایه باز و لایه بسته………………………………………………………………………………………… 51

3-6) مجموعه های پایه………………………………………………………………………………………….. 52

3-6-1) مجموعه های پایه حداقل: 6) N> STO-NG(3……………………………………………. 53

3-6-2) مجموعه های پایه کوچک یا مجموعه پایه ظرفیتی شکافته شده………………………….. 53

3-6-3) مجموعه های پایه بزرگ یا قطبیده…………………………………………………………………. 53

3-6-4) مجموعه های پایه حداکثر یا پایه نفوذی…………………………………………………………. 54

3-6-5) مجموعه پایه زتای دوگانه LANL2DZ(Double zeta)……………………………………… 55

3-6-6) مجموعه پایه زتای سه گانه TZV(Triple zeta)………………………………………………. 55

3-6-7) مجموعه پایه LAN2MB……………………………………………………………………………. 55

3-7) گوسین………………………………………………………………………………………………………… 56

3-8) HOMO و LUMO……………………………………………………………………………………….. 57

3-8-1) قطبش پذیری سختی و نرمی…………………………………………………………………….. 58

فصل  چهارم: بحث و نتیجه گیری………………………. 60

4-1) روش انجام کار…………………………………………………………………………………………….. 61

4-2) انرژی اتصال………………………………………………………………………………………………… 69

4-3) محاسبات طول پیوند………………………………………………………………………………………. 71

4-4) محاسبات زاویه…………………………………………………………………………………………….. 73

4-5) بارهای اتمی…………………………………………………………………………………………………. 76

4-6) ممان دوقطبی………………………………………………………………………………………………… 79

4-7) محاسبات خواص بنیادی………………………………………………………………………………….. 80

4-8) شکاف بین  HOMOو LUMO………………………………………………………………………… 83

بحث و نتیجه گیری…………………………………………………………………………………………………. 95

منابع…………………………………………………………………………………………………………………….. 96

فهرست اشکال

عنوان                                                                                                                                  صفحه

شکل 1-1) پیشرفت های ایجاد شده از طریق ابزارهای پیشرفته پزشکی در تشخیص و درمان. 3

شکل1-2) ساختار بلوری گرافیت…………………………………………………………………………….. 6

شکل1-3) شبکه بلوری الماس…………………………………………………………………………………. 6

شکل1-4) نمایی از نانو لوله کربنی…………………………………………………………………………… 7

شکل1-5) مولکول C60………………………………………………………………………………………….. 7

شکل1-6) نمایی از نانولوله چند لایه………………………………………………………………………… 14

شکل1-7) نمایی از نانولوله های زیگزاگی ، صندلی و نامتقارن………………………………………. 15

شکل1-8) نانولوله ها جهت استحکام دهی…………………………………………………………………. 17

شکل19) زیست حسگرها……………………………………………………………………………………… 18

شکل110) نمایشگر تشعشع میدانی…………………………………………………………………………. 20

شکل1-11) ذخیره سازی اتم ها در نانولوله ها……………………………………………………………. 23

شکل112) نمایی از ساختارهای نانولوله های کربنی و نانولوله های بورنیترید تک لایه……….. 29

شکل1-13) ساختار شیمیایی 5-آمینولوولینیک اسید…………………………………………………….. 31

شکل1-14) ساختار شیمیایی گلیسین………………………………………………………………………… 31

شکل4-1) ساختار بهینه شده مولکول های دارویی و نانولوله ها با بهره گرفتن از روش DFT/ B3LYP 6-31G(d)  62

شکل4-2) ساختار بهینه شده نانولوله ها بعد از اضافه شدن مولکول های 5-آمینولوولینیک اسید و گلیسین با بهره گرفتن از روش DFT/ B3LYP 6-31G(d)……………………………………………………………………………………………………… 65

شکل4-3) اوربیتال های HOMO (a) و LUMO (b) مولکول دارویی آمینولوولینیک اسید……. 85

شکل4-4) طیف DOS مولکول  دارویی آمینولوولینیک اسید………………………………………….. 85

شکل4-5) اوربیتال های HOMO (a) و LUMO (b) مولکول دارویی گلیسین……………………. 86

شکل4-6) طیف DOS مولکول  دارویی گلیسین………………………………………………………….. 86

شکل4-7) اوربیتال های HOMO (a) و LUMO (b) ساختار BNNT(8-0) and AVA NH2…. 87

شکل4-8) طیف طیف DOS  نانولوله های  BNNT(8-0) و  BNNT(8-0) and AVA NH2……. 87

شکل4-9) اوربیتال های HOMO ((a و LUMO (b) ساختار   BPNT(7-0) and  AVA CO… 88

شکل4-10) طیف DOS  نانولوله های   BPNT(7-0)و BPNT(7-0) and  AVA CO……………. 88

شکل4-11) اوربیتال های HOMO (a) و LUMO (b) ساختار   CNT(5-5) and  AVA OH.. 89

شکل4-12) طیف DOS  نانولوله های CNT(5-5) و CNT(5-5) and  AVA OH……………….. 89

شکل4-13) اوربیتال HOMO (a) و LUMO (b) ساختار  CNT(5-5) Al and AVA OH…… 90

شکل4-14) طیف DOS  نانولوله های CNT(5-5) Al و CNT(5-5) Al and  AVA OH……… 90

شکل4-15) اوربیتال HOMO (a) و LUMO (b) ساختار  CNT(5-5) AL and AVA CO….. 91

شکل4-16) طیف DOS  ساختار  CNT(5-5) Al and AVA CO…………………………………… 91

شکل4-17) اوربیتال HOMO (a) و LUMO (b) ساختار   CNT(5-5) Al and AVA NH2…. 92

شکل4-18) طیف DOS  ساختار  CNT(5-5) Al and AVA NH2………………………………….. 92

شکل4-19) اوربیتال HOMO (a) و LUMO (b) ساختار  BNNT(8-0) and GLY(end)…… 93

شکل4-20) طیف DOS  ساختار BNNT(8 0) and GLY(end)…………………………………….. 93

شکل4-21) اوربیتال HOMO (a) و LUMO (b) ساختار  BNNT(8-0) and GLY(surface) 94

شکل4-22) طیف DOS  ساختار  BNNT(8-0) and GLY(surface)……………………………… 94

 

چکیده

کاربرد فناوری نانو در شیمی، فیزیک، الکترونیک و رایانه، در حال تکامل و توسعه است. در این بین پژوهش بر روی کاربردهای پزشکی فناوری نانو، به دلیل توانایی های این علم جهت درمان بیماری های خاص و تولید داروهای جدید در سال های اخیر قوت یافته است. توانایی یک نانولوله برای انتقال دارو به قطر آن و جهت گیری مولکول های وارد شونده بستگی دارد. در این تحقیق ابتدا نانولوله های کربنی، بورنیترید و بورفسفر با کایرالیته (5,5) و (8,0) و (7,0) و مولکول های دارویی 5-آمینولوولینیک اسید و گلیسین با نرم افزار Nanotub modeler ترسیم و به روش DFT/ B3LYP، تابع پایه   6-31G(d)و با بهره گرفتن از نرم افزار گوسین 09، بهینه شدند. با قرار دادن مولکول های دارویی بر روی نانولوله ها، ساختارهای ایجاد شده بهینه گردیدند. سرانجام مطالعاتی بر روی طول پیوندها، زوایای پیوندی، بارهای اتمی، ممان دوقطبی، شکاف بین HOMO وLUMO، انرژی های پیوند، پتانسیل یونش، سختی، نرمی، الکترون خواهی و پتانسیل شیمیایی مولکول های دارویی قبل و بعد از قرار گرفتن بر روی نانولوله ها مورد مطالعه قرار گرفتند. تعدادی از ساختارهای بهینه شده با این روش رسانایی و جذب شیمیایی خوبی را نسبت به استفاده از حالت آزاد داروها از خود نشان دادند.

واژگان کلیدی: گوسین- نانولوله کربنی- آمینولوولینیک اسید- گلیسین- نظریه تابع چگالی

فصل اول

مقدمه

1-1) مقدمه

امروزه نانوتكنولوژي[1] ، موضوع جذابي است که به سبب خواص ویژه و پتانسیل­های کاربردی این مواد، نظر دانشمندان، صنعتگران و حتي افراد عادي جامعه را نيز به خود جلب كرده­ است. با توجه به کاربردهای وسيع نانولوله هاي کربني، روش­هاي توليد انبوه اين دسته از مواد داراي اهميت فوق العاده­اي مي­باشند. رشد و توسعه روز افزون علم، قابلیت­ها و مزایای استفاده از این مواد را در بخش­های مختلف زندگی به اثبات رسانده است. هر چند کشف نانولوله های کربنی[2] تصادفي بوده اما موجب انقلابی در فناوری شده است. انتظار مي رود همان طور كه فناوری مرتبط به سیلیکون، اکنون مورد توجه است، در آینده نیز نانولوله هاي کربنی فراگیر شوند.

روش­هاي مختلفي برای توليد نانولوله­های کربني وجود دارد که هر کدام مزايا و محدوديت هايي دارند. انتخاب روش توليد بهينه، امر ساده­اي نيست چرا که معيارهاي کمي و کیفی زیادی برای این انتخاب وجود دارند که مقايسة آن­ها با يکديگر را تا حدی دشوار می­کند. با این وجود روشی که امروزه نظر دانشمندان را بسیار به خود جلب کرده، روش رسوب دهی بخار شیمیایی می­باشد. از دیگر مواردی که برای محققین اهمیت بسیار دارد یافتن کاربردهای CNT­ ها در زمینه­های مختلف و با توجه به خواص ویژه آن­هاست. از جمله این موارد، کاربرد این مواد در علم پزشکی است. متابوليسم در سطح مولكولي و سلولي رخ مي دهد. هرچند به نظر مي رسد دانش بشر دربارة اين فرآيندهاي پيچيده هر سال بيشتر مي شود اما باز هم اين فرآيندها به طور كامل شناخته نشده اند تا بتوان بيماري ها را در مراحل بسيار اوليه شكل گيري تشخيص داده و به طور مؤثري از آن پيشگيري و يا درمان نمود. در روش هاي پزشكي جاري، درمان وقتي شروع مي شود كه بيماري كاملاً آشكار شده و علائم قطعي آن هم بروز كرده باشد .در بسياري موارد هم درمان امكان پذير نبوده چون بیماری در تمام بدن پخش و سيستم بازسازي دروني بدن را دچار آسيب جدي می کند. علاوه بر اين ها تعداد زيادي از بيماران از اثرات جانبی داروها رنج مي برند و برخي نيز در اثر آن می میرند. همچنين تجويز بسياري از عوامل دارويي به بيماران به دليل نامحلول بودن و در نتيجه نبود فرمولاسيون مناسب براي آنها امكان پذير نيست. هم اكنون انتظارات زيادي نسبت به تأثيرات فناوري نانو در بخش پزشكي وجود دارد. به كمك ابزارهاي زيست تراشه ای بهبود يافته، داروهاي جديد و مؤثري كشف و ساخته خواهد شد. به عنوان مثال تراشه هاي پيچيده زيست سازگاري كه با قطعات غشايي يا سلول هاي زنده پوشانده شده اند، می توانند موجب تسريع تحقيق و آزمايش عوامل دارويي جديد شده و به پيشرفت كشف نشانگرهاي جديد تشخيص بيماري هاي خاص و نارسايی هاي مولكولي و متابوليكي کمک نماید. به طور خاص نانومواد عامل دار، فصل مشترك بين مادة زنده و ابزارهاي فني را تشكيل مي دهد.

تعداد صفحه : 105

قیمت :14700 تومان

بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد

و در ضمن فایل خریداری شده به ایمیل شما ارسال می شود.

پشتیبانی سایت :        *       serderehi@gmail.com

در صورتی که مشکلی با پرداخت آنلاین دارید می توانید مبلغ مورد نظر برای هر فایل را کارت به کارت کرده و فایل درخواستی و اطلاعات واریز را به ایمیل ما ارسال کنید تا فایل را از طریق ایمیل دریافت کنید.

 

جستجو در سایت : کلمه کلیدی خود را وارد نمایید :