Квантовохімічне дослідження особливостей взаємодії різних типів вуглецевих нанотрубок з амінокислотами

A. M. Datsyuk

A. M. Datsyuk Інститут хімії поверхні ім. О.О. Чуйка Національної академії наук України

Анотація

Напівемпіричним методом РМ3 досліджено взаємодію вуглецевих нанотрубок (ВНТ) типу (n,0) та (n,n) з амінокислотами. Знайдено рівноважні структури комплексів ВНТ типу (8,0) та (6,6) з молекулами цистеїну, гомоцистеїну, метіоніну, цистину та валіну. Встановлено, що поверхня нанотрубок є відносно інертною до взаємодії як із звичайними амінокислотами (на прикладі валіну) так і сірковмісними. Натомість, взаємодія розглянутих біомолекул сильно виражена з портами вуглецевої нанотрубки типу (8,0) та значно слабше з ВНТ типу (6,6).

Посилання

Shim M., Kam N.W.S., Chen R.J., Li Y., Dai H. Functionalization of carbon nanotubes for biocompatibility and biomolecular recognition // Nano Lett. – 2002. – V. 2, № 4. – P.285-288.

Yokoyama A., Sato Y., Nodasaka Y., Yamamoto S., Kawasaki T., Shindoh M., Kohgo T., Akasaka T., Uo M., Watari F., Tohji K. Biological behavior of hat-stacked carbon nanofibers in the subcutaneous tissue in rats // Nano Lett. – 2005. – V. 5, № 1. – P.157-161.

Sawada S., Hamada N. Energetics of carbon nano-tubes // Solid State Commun. – 1992. – V. 83, № 11. –917-919.

Iijima, S., Ichihashi T. Single-shell carbon nanotubes of 1-nm diametr // Nature. – 1993. – V. 363, № 6430. – P. 603-605.

Bethune D.S., Kiang C.H., de Vries M.S., Gorman G., Savoy R., Vazquez J., Beyers R. Cobalt-catalysed growth of carbon nanotubes with single-atomic-layer walls // Nature. – 1993. – V. 363, № 6430. – P. 605.

Wang N.; Tang, Z.K., Li G.D., Chen J.S. Single-walled 4 Å carbon nanotube arrays // Nature. – 2000. – V. 408, № 6808. – P. 50.

Tang, Z. K., Sun, H.D., Wang J., Chen J., Li G. Mono-sized single-wall carbon nanotubes formed in chanels of AlPO4-5 single crystal // Appl. Phys. Lett. – 1998. – V. 73, № 16. – P.2287-2289.

Li Z.M., Tang Z.K., Liu H.J., Wang N., Chan C.T., Saito R., Okada S., Li G.D., Chen J.S., Nagasawa N., Tsuda S. Polarized absorption spectra of single-walled 4 angstrom carbon nanotubes aligned in channels of an AlPO4-5 single crystal // Phys. Rev. Lett. – 2001. – V. 87, №12. – P. 401.

Liang W.Z., Wang X.J., Yokojima S., Chen G.H. Electronic Structures and Optical Properties of Open and Capped Carbon Nanotubes // J. Am. Chem. Soc. – 2000. – V. 122, № 45. – P.11129-11137.

Дацюк А.М, Громовой Т.Ю., Лобанов В.В. Анализ свойств углеродных нанотрубок по картам распределения молекулярного электростатического потенциала // Теорет. эксперим. химия. – 2004. – Т. 40, № 5. – С.269-272.

Дацюк А.М., Лобанов В.В.. Квантово-хімічне дослідження взаємодії сірковмісних амінокислот з поверхнею SiO2 // Науковий вісник Волинського державного університету ім. Л. Українки. – 2005. – № 2. – C.5‑11.

Stewart J.J.P., Optimization of Parameters for Semiempirical Methods IV: Extension of MNDO, AM1, and PM3 to more Main Group Elements // J. Mol. Model. – 2004. – V. 10. – P. 155-164.

Schmidt M.W., Baldridge K.K., Boatz J.A., Elbert S.T., Gordon M.S., Jensen J.H., Koseki S., Matsunaga N., Nguen K.A., Su S.J., Windus T.L., Dupuis M., Montgomery J.A. General atomic and molecular electronic-structure system: Review // J. Comput. Chem. – 1993. – V. 14, № 11. – P.1347-1363.

Дацюк А.М., Громовий Т.Ю., Сидоренко І.Г., Лобанов В.В. Несиметрична структура основних станів вуглецевих нанотрубок з вектором хіральності (8,0) // XVI Українська конференція з неорганічної хімії за участю закордонних вчених: Тези доповідей (20-24 вересня 2004 р.). – Ужгород. – Київ, “Київський університет”, 2004. – С. 144.

Iijima, S., Ichihashi T. Single-shell carbon nanotubes of 1-nm diametr // Nature. – 1993. – Vol. 363, № 6430. – P. 603-605.

Saito S., Sawada S., Hamada N. Electronic and geometric structures of C-76 and C-84 // Phys. Rev. B. Condensed Matter. – 1992. – V. 45, № 23. – Р. 3845-3848.