高効率ドラッグデリバリーシステムとしての窒化ホウ素ナノシートとホスホレンナノシートを用いたドキソルビシンとパクリタキセルのデュアルデリバリーの理解

Understanding dual delivery of doxorubicin and paclitaxel with boron nitride and phosphorene nanosheets as highly efficient drug delivery systems.

• Hassan Hashemzadeh
• Heidar Raissi

抄録

窒化ホウ素(BN)とホスホレン(PH)ナノシートを用いたドキソルビシン(DOX)とパクリタキセル(PTX)の二重送達について、分子動力学(MD)シミュレーションを用いて検討した。DOXとPTXの担体への吸着機構を調べるために、いくつかの量を用いた。その結果、薬物分子は自発的に担体に向かって移動し、安定な錯体を形成することがわかった。薬物とBNの相互作用では、ファンデルウォール(vdW)の寄与が静電エネルギーよりも大きく、これは薬物と担体の間に強いπ-π相互作用が形成されていることに関係していると考えられる。さらに、同様に、PH表面への薬物の吸着においても、vdW相互作用の役割は静電エネルギーよりも大きいことがわかった。さらに、BNとPHナノシートの酸化特性を調べた。得られた結果から、水酸基の存在下でのPTX及びDOX分子の拡散係数値が増加しており、これは官能基のブロッキング効果に起因していると考えられる。Ramaswamy H. Sarmaによって伝達された。

Dual delivery of Doxorubicin (DOX) and Paclitaxel (PTX) anticancer drug molecules with boron nitride (BN) and phosphorene (PH) nanosheets are investigated using molecular dynamics (MD) simulation. Several quantities are employed to examine the adsorption mechanism of DOX and PTX on the carriers. The obtained results indicate that the drug molecules spontaneously move toward the carriers and form stable complexes. In the interaction of the drugs and BN, the contribution of van der Walls (vdW) is higher than electrostatic energy which can be related to the formation of strong π-π interactions between the drugs and the carrier. Moreover, in the same manner, in the adsorption of drugs on the PH surface, the role of vdW interaction is more than electrostatic energy. Moreover, the oxidative properties of BN and PH nanosheets are examined. The obtained results indicated that the diffusion coefficient values of PTX and DOX molecules in the presence of hydroxyl groups are increased, which can attribute to the blocking effect of functional groups. Communicated by Ramaswamy H. Sarma.