レトロゾールとメトロニダゾールの構造研究とグラフェンとフラーレンを用いた自己集合体の形成と物理的、化学的、生物学的活性の向上

Structural study of letrozole and metronidazole and formation of self-assembly with graphene and fullerene with the enhancement of physical, chemical and biological activities.

• Aljawhara H Almuqrin
• Jamelah S Al-Otaibi
• Y Sheena Mary
• Y Shyma Mary
• Renjith Thomas

抄録

レトロゾールとメトロニダゾールは、それぞれ乳がんや寄生虫感染症の治療薬として一般的に使用されている。本論文では、これらの化合物の構造、形状、緩和ポテンシャルエネルギースキャンを用いた安定なコンフォーマーの探索、スペクトル特性、エネルギーや反応性記述子のような量子力学的特性、分子内電子移動特性、非線形特性などを様々な計算機ツールを用いて研究することを試みている。その結果、これらの化合物はグラフェンシートやフラーレンと自己集合体を形成し、単分子と比較して表面増強されたラマンスペクトルと非線形光学特性の向上を示すことがわかった。これらの化合物の電子吸収挙動をTD-DFT法を用いて調べた。また、グローバルな化学反応性記述子と求電子性及び求核性攻撃に対する活性部位について議論した。また、分子内電子移動の研究から、化合物の相対的な安定性についての情報を得た。分子ドッキング研究により、純粋な化合物とグラフェンとの自己集合体が優れた生物学的活性を持つことが示された。Ramaswamy H. Sarma氏より報告。

Letrozole and metronidazole are two commonly used drugs for the management of breast cancer and parasitic infections, respectively. This manuscript attempts to study their structure, geometry, search for stable conformers using relaxed potential energy scan, spectral properties, quantum mechanical properties like energy and reactivity descriptors, intra molecular electron transfer properties, non-linear properties etc using various computational tools. It is found that these compounds will form a self-assembly with graphene sheets and fullerenes and exhibit a surface-enhanced Raman spectra and enhancement in non-linear optical properties when compared to the single molecule. The electronic absorption behavior of the compounds was studied using TD-DFT method. Global chemical reactivity descriptors and activity sites toward electrophilic and nucleophilic attack have been discussed. Studies of intra molecular electron transfer gave information about the relative stability of the compounds. Molecular docking studies indicate that the pure compounds and their self-assemblies with graphene have excellent biological activities. Communicated by Ramaswamy H. Sarma.