以理論計算研究聚醯胺-胺樹枝狀分子及其衍生
物的結構、能量與光譜

本研究主要在於應用最初代PAMAM-G0 Dendrimer 來做計算，並參考2004年由Francisco Tarazona-Vasquez and Perla B. Balbuena 所發表的文章作為基礎，畫出四個構型，使用密度泛函理論( density functional theory, DFT )的原理， B3LYP/6-31G(d)、B3lyp/3-21G以及Hartree-Fock(HF) method 中的HF/6-31G(d)、HF/3-21G 四種方法來做系統分子的計算，並找出最穩定的結構。因為PAMAM-G0-NH2 在尾端容易質子化，這會釋放出毒性，所以我們要找到更適合作為藥物載體的分子，我們將四個構型做改質，將其中Nitrogen 用phosphorus 取代，而最尾端的NH2 並沒有取代，再用上述四種方法去計算，找出四個構型中最穩定的結構。最後我們將最穩定的結構與藥物Alendronate 做結合，並去嘗試是否以不同的鍵結方法會更容易使Dendrimer 與Alendronate 結合。從我們的研究結果發現用P 去取代N 的確可以降低尾端NH2 的毒性，並對Dendrimer 與Alendronate的結合找出新的鍵結方式。第二部分的研究我們將金屬放在PAMAM-G0-NH2 的六個位置反應，發現在core 的部分最容易包覆，而三種金屬的鍵結的容易程度Cu > Ag > Au。

關鍵字

樹枝狀高分子；理論計算；密度泛函含理論

並列摘要

Understanding the dendrimer-drug interaction is of great importance to design and optimize the dendrimer-based drug delivery system. We use the lowest generation PAMAM-G0 dendrimer to study due to the time and cost . The calculated Mulliken Atomic Charges reveals the terminal group (NH2 or OH) is easy to protonated indicating that it will let the dendrimer become toxicity. Then we try to use phosphorus (P) to substitute the nitrogen (N), we found that the Mulliken Atomic Charges become more positive , indicating that it becomes less toxicity by the substitution of N to P for dendrimer. For the second part we study the interaction between dendrimer and transition metal . We consider six configurations . Our calculation show that metal is likely to bind at the core site , and the binding energy of the metal ions have the following trend Cu > Ag > Au.

並列關鍵字

Alendronet ； DFT ； Dendrimer

參考文獻

[5] 纖維寡聚物吸附毒劑分子之能力理論研究鄭根發劉敏憲吳維仁

[1] Francisco Tarazona-Vasquez and Perla B. Balbuena 2004, 108, 15982-15991

[6] Carla Bazzicalupi,†Antonio Bianchi,, Claudia Giorgi, Paola Gratteri,‡ Palma

[7] Vishal Maingi, Mattaparthi Venkata Satish Kumar, and Prabal K. Maiti , J. Phys.

[8] P. Hohenberg and W. Kohn, Phys. Rev. 136 (1964) B864

國際替代計量

以理論計算研究聚醯胺-胺樹枝狀分子及其衍生物的結構、能量與光譜

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