در سال‌های اخیر استفاده از کاتالیست‌های ناهمگن، به‌ویژه نانوکاتالیست‌های قابل بازیافت در تولید ترکیبات آلی موردتوجه قرار گرفته است. در این مقاله، سنتز آمیدو آلکیل نفتول‌ها از واکنش β- نفتول و آلدئیدها، آمیدها و آمین‌های مختلف با استفاده از نانوذرات اکسید آهن مغناطیسی (Fe3O4 NPS)، نانوذرات اکسید روی (ZnO NPS) و نانوذرات اکسید مس (CuO NPS) به‌عنوان کاتالیست‌های ناهمگن مورد بررسی قرار می‌گیرد. ساختار محصولات با استفاده از روش‌های اسپکتروسکوپی مانند آنالیز مادون‌قرمز تبدیل فوریه (FTIR)، 13CNMR و 1HNMR موردمطالعه قرار گرفت. قابلیت استفاده مجدد کاتالیست برای این سنتز برای حداقل چهار آزمایش بدون ازدست‌دادن فعالیت قابل‌توجهی از آنها موردمطالعه قرار گرفته است. Manuscript profile

چکیدهمشتقات پیرانوپیریمیدین‌ ساختاری شبیه اوراسیل داشته و تعدادی از آن‌ها دارای فعالیت‌های‌ زیستی و دارویی هستند. در این تحقیق برای اولین بار روشی ساده، کارآمد و سازگار با محیط زیست برای سنتز تعدادی از پیرانو[3،2-d]پیریمیدین‌ها با استفاده از کمپلکس جدیدی از مس(II) بر پایه شیف بازی مشتق از ویتامین B6 ارائه شده است. روش‎های متنوعی برای سنتز این ترکیبات گزارش شده است که بسیاری از آن‌ها دارای معایبی از جمله: زمان طولانی، بهره پایین و شرایط دشوار واکنش می‎باشند. این سنتز 3 جزئی شامل تراکم باربیتوریک اسید، مالونونیتریل و آلدهیدهای آروماتیک است. شیف باز مورد استفاده به عنوان لیگاند برای تهیه کاتالیزور در این واکنش، دارای 4 ساختار توتومری مختلف است و محاسبات کوانتومی به روش DFT در سطح M06-2X/6-311+G(d,p) نشان داد که در حلال متانول، توتومرOHOH نسبت به بقیه پایدارتر است و کمپلکس مس بر پایه این توتومر تشکیل شده است. Manuscript profile

نانوذرات کیتوسان به دلیل خواص منحصر به فرد خود به طور گسترده در سیستم‌های دارورسانی ضد سرطان استفاده می‌شود. انرژی‌های اتصال با استفاده از سطوح B3LYP و M06-2X برای در نظر گرفتن اصلاحات پراکندگی ارزیابی شدند. مقادیر مناسب انرژی اتصال نشان دهنده بار بالای دارو به دلیل تشکیل پیوندهای هیدروژنی متعدد بین HU و CS است. بررسی توصیفگرهای مولکولی کوانتومی نشان داد که HU در ساختار الکترونی خود در سیستم دارورسانی تغییر چندانی نمی‌کند، که یک مزیت بزرگ است. محاسبه انرژی های اتصال نشان داد که پایدارنرین ساختارها (CS/HU5 and CS/HU7) نقش مهمی در سیستم تحویل دارو بازی می کنند که علت آن تشکیل پیوندهای هیدروژنی است. Manuscript profile

جی-کوادروپلکس ها بیوساختارهایی هستند که به عنوان شناساگر زیستی مورد استفاده قرار می گیرند. این ترکیبات از صفحات گوانین دار چهارتایی تشکیل شده اند. مطالعه برهم کنش جی-کوادروپلکس با لیگاندهای مسطح اهمیت زیادی دارد. در این کار، اثر جی-کوادروپلکس بر آروماتیسیته حلقه های سه لیگاند مبتنی بر فنانترولین به روش شبیه سازی دینامیک مولکولی و تئوری تابعی چگالی مورد مطالعه قرار گرفت. لیگاندهای مورد بررسی N,N'-(dibenzo [b, j] [1,7] phenanthroline-2,10-diylbis (methylene)) die-thanamine (L1), N,N'-(dibenzo [b, j] [1,7] phenanthroline-2,10diylbis (methylene)) bis (N-methylpropan-1-amine) (L2) and N1-(dibenzo [b, j] [1,7] phenanthroline-7-ylmethyl)-N3-methy lpropane-1,3-diamine (L3) هستند که در ساختار آنها 5 حلقه آروماتیک وجود دارد. برای بررسی اثر دما محاسبات در چهار دمای 20، 40، 60 و 80 درجه سانتیگراد تکرار شدند. اندیس HOMA به عنوان شاخص آروماتیک بودن حلقه ها محاسبه شد. نتایج به دست آمده نشان می دهد که لیگاند L1 از دو لیگاند دیگر آروماتیسیته ی بالاتری دارد. همچنین، با افزایش دما آروماتیسیته حلقه های لیگاندها کاهش می یابد. از طرفی، دو حلقه ای انتهایی لیگاندها بیشتر تحت تاثیر جی-کوادروپلکس قرار گرفته اند. به طور کل، آروماتیسیته ی حلقه های پنج تایی لیگاندها با برهم کنش با جی-کوادروپلکس افزایش می یابد. Manuscript profile

نانولوله های کربنی به دلیل زیست سازگار بودن در دارورسانی هوشمند به کار می روند. با این حال، به دلیل ماهیت غیرقطبی این ترکیبات به کارگیری آنها در محیط درون تنی محدودیت دارد. برای رفع این محدودیت از عامل دارکردن نانولوله ها استفاده می شود. از ترکیبات زیستی مثل اسیدهای نوکلئیک برای عامل دار کردن نانولوله ها استفاده می شود. درک مکانیسم برهم کنش نانولوله با ترکیبات زیستی می تواند به دارورسانی هوشمند کمک کند. در این تحقیق، برهم کنش چهار همودکاپلیمر از بازهای آلی آدنین، گوانین، سیتوزین و تیمین با نانولوله کربنی به روش شبیه سازی دینامیک مولکولی و تئوری تابعی چگالی مطالعه شد. فاصله ی دو انتهای هر همودکاپلیمر و تعداد اتم هایی از حلقه های بازهای آلی همودکاپلیمرها محاسبه شد. از این دو کمیت برای محاسبه ی احتمال حضور سیستم در حالت های مختلف استفاده شد. سپس، با استفاده از احتمالات محاسبه شده انرژی آزاد گیبس برای هر برهم کنش محاسبه شد. نتایج نشان می دهد همودکاپلیمرهای پورینی دور نانولوله کربنی را احاطه می کنند در حالیکه همودکاپلیمرهای پیریمیدینی روی سطح نانولوله قرار می گیرند. تعداد منومرهای با برهم کنش π-π در همودکاپلیمر گوانین دار 4، آدنین دار 3، سیتوزین و تیمین دار 2 به دست آمد. Manuscript profile

This study aimed to enhance our understanding of short single-stranded DNA (ssDNA) to facilitate the development of novel DNA-based biosensors-biocatalyst. A 10-base ssDNA model was constructed based on the 130-145 codon sequence of the p53 gene, a key tumor suppressor gene. By employing molecular dynamics (MD) simulations, we delved into the thermodynamic properties and equilibrium states of the ssDNA system, unveiling crucial insights into its behavior. Various macroscopic observables were investigated during the MD simulations, including temperature, energy distributions, and the root mean square deviation (RMSD) of the ssDNA's nucleic acid backbone. The structural model of the ssDNA was meticulously constructed using the AMBER program, ensuring accuracy and reliability. Subsequently, atomistic MD simulations were conducted in three different ensembles utilizing the Gromacs program. The microcanonical, canonical, and isobaric-isothermal ensembles were employed to compare and contrast the equilibrium characteristics of the ssDNA in aqueous solutions. The choice of ensemble played a decisive role in capturing the dynamic equilibrium and conformational behavior of the ssDNA system. The distribution of energy, encompassing both kinetic and potential energy, provided valuable insights into the establishment of thermodynamic equilibrium. Fluctuations in temperature and total energy underscored the finite nature of the system, while the average kinetic energy confirmed the attainment of physiological temperature. Furthermore, the RMSD analysis shed light on the conformational stability of the ssDNA, with both NVT and NPT ensembles exhibiting stable conformational states under their respective thermodynamic conditions. These findings emphasize the intricate interplay between thermodynamic conditions and the conformational flexibility of ssDNA. Manuscript profile

In this research, the interaction of four single stranded nucleic acid homopolymers including hemo deca adenine, dA10, hemo deca thymine, dT10, hemo deca guanine, dG10 and hemo deca cytosine, dC10, with single-walled carbon nanotubes was studied by molecular dynamics simulation method. The simulations were performed using Gromacs software and Amber force field, with a simulation time of 250 nanoseconds and 2 femtosecond time step. The root mean square deviation (RMSD) values were calculated to validate the simulations, indicating that the systems reached equilibrium. The distance between the center of mass of the homo deca polymers and the surface of the carbon nanotube was also calculated, and the results showed that the interaction of monocyclic organic bases with the nanotubes was higher due to less steric hindrance with the phosphate group. The results suggest that monocyclic organic bases may be more suitable for interactions with carbon nanotubes due to their lower steric hindrance. Manuscript profile