แบบจำลองโมเลกุลร่วมกับการทดลองเพื่อศึกษาสมบัติความเป็นสารไวแสงของโมโน-และไดเฮทเทอโรอะตอมเตตระฟีนิลพอร์ไฟรินในการรักษามะเร็งแบบไม่ต้องผ่าตัด

บทคัดย่อ

งานวิจัยนี้ได้ศึกษาสมบัติเชิงอิเล็กทรอนิกส์และสเปกโตรสโกปีของโมโน (N3X) และไดเฮทเทอโร (N2X2) พอร์ไฟริน (X=O,S,Se,Te) ด้วยวิธีฟังก์ชันนัลความหนาแน่น (Density functional theory, DFT) และฟังก์ชันนัลความหนาแน่นที่ขึ้นกับเวลา (Time-dependent DFT) เพื่อการเป็นโมเลกุลไวแสงสำหรับการรักษาโดยไม่ต้องผ่าตัด โครงรูปเสถียรในสภาวะพื้น สภาวะกระตุ้น การดูดกลืนแสง ช่วงว่างพลังงานซิงเกลต-ทริปเปลต สปิน-ออร์บิตคัปปลิง ไอออไนเซชันและอิเล็กตรอนแอฟฟินิตีในสภาวะกระตุ้น โดยมีโทลูอีนเป็นตัวทำละลายสำหรับการคำนวณทั้งหมด โดยค่าทั้งหมดนำมาประเมินกลไกโฟโตไดนามิกส์เซนซิไทเซชันแบบ I และ II ผลการคำนวณแสดงให้เห็นว่าการแทนที่ไนโตรเจนด้วยเฮทเทอโรอะตอมในโครงสร้างพอร์ไฟรินให้สมบัติเชิงอิเล็กทรอนิกส์ที่ดีขึ้น โดยทุกโมเลกุล N3X และ N2X2 สามารถถ่ายโอนพลังงานจากสถานะทริปเปลตให้แก่ออกซิเจนโมเลกุลได้อย่างมีประสิทธิภาพซึ่งพิจารณาจากช่วงว่างพลังงานกระตุ้น ?ES-T ซึ่งสูงกว่า 0.98 eV เมื่อพิจารณาค่าสปิน-ออร์บิทคัปปลิงพบว่า โมเลกุล N2Te2/N3Te และ N2Se2/N3Se มีค่าสปิน-ออร์บิทคัปปลิงระหว่างสถานะซิงเกลตและทริปเปลตสูงที่สุด แสดงให้เห็นว่าการแทนที่ไนโตรเจนอะตอมด้วย Te และ Se ทำให้เฮทเทอไรพอร์ไฟรินมีความสมารถในการสร้างซิงเกลตออกซิเจนซึ่งเป็นโมเลกุลว่องไวต่อการทำปฏิกิริยากับเซลล์มะเร็งหรือเนื้องอก

คำสำคัญ