Investigation of electronic and geometrical structures of glucose coated magnetic nanoparticles and the complexes of these nanoparticles with doxorubicin molecule by quantum chemical methods
Glukoz kaplı manyetik nanopartiküllerin ve bu nanopartiküllere doksorubisin molekülünün bağlanmasından oluşan komplekslerin elektronik ve geometrik yapılarının kuantum kimyasal yöntemler ile incelenmesi
- Tez No: 436551
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ARMAĞAN KINAL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2016
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Ege Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 63
Özet
Bu tezde, α-D-glukoz kaplı manyetik (Fe3O4) nanopartiküllerin ve bu nanopartiküllere kanser ilacı olan Doksorubisin molekülünün bağlanmasıyla oluşan komplekslerin termodinamik özellikleri ve oluşum mekanizmaları kuantum kimyasal yöntemleri PM6, DFT-B3LYP ve M06-2X ile hesapsal olarak incelenmiştir. Öncelikle, anılan komplekslerin hesapsal olarak modellenebilmesi için çeşitli demir yüzeylerinin boyutları, elektronik ve geometrik yapıları incelendi. [Fe10O12]2+ demir yüzeyi hesaplama için en uygun olan demir yüzey olarak belirlendi. Bu yüzey kullanılarak oluşturulan model manyetik Fe3O4-glukonat moleküllerinin, bunların karboksimetillenmiş ve hidrazinlenmiş hallerinin termodinamik kararlılıkları ve yüzeyler etkileşimleri incelendi. Ayrıca model manyetik Fe3O4-glukonat moleküllerinin karboksimetillenme ve hidrazinlenme mekanizmaları ile ilaç yüklü konjugattan DOX'un ayrılma mekanizmaları DFT-B3LYP ve M06-2X yöntemleri ile araştırıldı. Yapılan hesaplar sonucu aşağıdaki bulgulara ulaşıldı: Glukonat ve kloroasetat arasındaki tepkime tek adımda ve yüksek bir aktifleşme enerjisine sahiptir. Hidrazon bağı oluşumu reaksiyonu iki adımda oluşmaktadır ve enerji bariyerleri DFT-B3LYP/6-31G(d) methoduyla sırasıyla 9,3 kcal / mol ve 10.2 kcal / mol olarak bulunmaktadır. Son olarak da ilacın ayrılma mekanizmasının iki adım gerçekleşmektedir. Tüm bu araştırmalar kanser ilacının vücut içerisindeki yan etkilerini azaltmak için yapılmaktadır.
Özet (Çeviri)
In this thesis, we computationally investigated the thermodynamic characteristics and formation mechanism of α-D-glucose coated magnetic Fe3O4 nanoparticles loaded with doxorubicin anticancer drug by employing PM6, DFT-B3LYP and M06-2X quantum chemical methods. Primarily, various iron surfaces are investigated for this aim. After that [Fe10O12]2+ surfaces is founded as the most appropriate iron surface for binding. Glucose coated magnetic nanoparticle is investigated to determine the most stable electronic and geometric surfaces. Carboxymethylation mechanism and hydrazone bond are occurred, respectively for binding of drug to surface. In the last stage, doxorubicin separation from loaded glucose coated iron oxide nanoparticle. According to the results of this study, the [Fe10O12]2+ surfaces was found as the most appropriate iron surface for computational convenience. All of the binding energies of gluconate derivatives to the surface are large negative values by finding PM6, DFT-B3LYP and M06-2X quantum chemical methods. The results of the calculations are revealed that the reaction between gluconate and chloroacetate has one step mechanism passing through a high energy transition state. Hydrazone bond formation reaction has a-two-step mechanism with barriers of 9.3 and 10.2 kcal/mol, respectively by DFT-B3LYP/6-31G(d) method. Lastly, the calculations resulted that the drug separation mechanism has two steps. All of these researches have been applied to reduce side effects of cancer drugs in the body.
Benzer Tezler
- Metamalzeme tabanlı sensörler ve bu sensörlerin mikrodalga algılamada kullanılması
Metamaterial based sensors and the use of these sensors in microwave detection
GÜLİZ SİLİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FUNDA AKLEMAN YAPAR
- Bazı dikarboksilik asit komplekslerinin geometrik, spektroskopik ve elektronik yapılarının deneysel ve teorik olarak incelenmesi
Experimental and theoretical investigation of the geometric, spectroscopic and electronic structures of some dicarboxylic acid complexes
SEVGİ KANSIZ
Doktora
Türkçe
2019
Fizik ve Fizik MühendisliğiOndokuz Mayıs ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. NECMİ DEGE
- Flor katkılı lityum topaklarının en düşük enerjili yapılarının araştırılması
Investigation of the lowest energy structures of fluorine doped lithium clusters
BATUHAN KOTAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
EnerjiBilecik Şeyh Edebali ÜniversitesiEnerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ARSLAN ÜNAL
- Oksindol içeren bazı moleküllerin geometrik, elektronik ve spektroskopik özelliklerinin teorik olarak incelenmesi
Theoretical investigation of geometric, electronic and spectroscopic properties of some molecules containing oxindole
NERGİN GÜNAY
Doktora
Türkçe
2014
Fizik ve Fizik MühendisliğiSakarya ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. YUSUF ATALAY
- Asparajin içeren bazı bileşiklerin sentezlenmesi, spektroskopik özelliklerinin teorik ve deneysel olarak incelenmesi
Theoretical and experimental investigation of geometric, electronic and spectroscopic properties of some composites containing asparagine
DİLEK KUZALİÇ BÜRÜCÜ
Doktora
Türkçe
2019
Fizik ve Fizik MühendisliğiSakarya ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YUSUF ATALAY