Nghiên cứu khả năng gắn kết với rotigotine của cluster vàng Au6 bằng lý thuyết phiếm hàm mật độ

Abstract

Lý thuyết phiếm hàm mật độ (DFT) được sử dụng để khảo sát cơ chế hấp phụ phân tử rotigotine (ROT) lên bề mặt vàng, sử dụng cluster vàng Au6 làm mô hình phản ứng. Cấu trúc của các phức hợp sinh ra được tối ưu hóa bởi phiếm hàm PBE kết hợp với bộ cơ sở cc-pVTZ-PP cho Au và cc-pVTZ cho các phi kim. Vị trí, năng lượng liên kết và một số chỉ số lượng tử cũng được khảo sát tại cùng mức lý thuyết. Kết quả tính toán cho thấy các phân tử thuốc có xu hướng neo đậu trên cluster vàng thông qua nguyên tử N với năng lượng liên kết khoảng −18,6 kcal/mol trong pha khí và −18,9 kcal/mol trong nước. Khi sử dụng ánh sáng khả kiến với bước sóng nm, thời gian hồi phục của Au6 từ 0,1 đến 0,2 giây ở 298 K. Ngoài ra, năng lượng vùng cấm của Au6 giảm đáng kể trong các phức hợp Au6∙ROT và có thể được chuyển hóa thành tín hiệu điện giúp phát hiện chọn lọc ROT. Đáng lưu ý, tương tác giữa ROT và cluster vàng là quá trình thuận nghịch, và cơ chế giải phóng ROT cũng đã được đề xuất. Theo đó, ROT dễ dàng tách khỏi bề mặt vàng do sự thay đổi nhỏ của pH trong tế bào khối u hoặc sự hiện diện của dư lượng cysteine trong các protein.