Анастасия Александровна Блинова – доцент кафедры физики и технологии наноструктур и материалов, физико-технический факультет
ул. Пушкина, 1, Ставрополь, 355029, +79887679460
Anastasiya A. Blinova – PhD, Assistant Professor of the Department of Physics and Technology of Nanostructures and Materials, Faculty of Physics and Technology
1, Pushkin St., Stavropol, 355029, 8-988-767-94-60
Максим Александрович Пирогов – студент 4 курса бакалавриата кафедры физики и технологии наноструктур и материалов, физико-технический факультет
ул. Пушкина, 1, Ставрополь, 355029, +79614883920
Maxim A. Pirogov – Student of the Department of Physics and Technology of Nanostructures and Materials, Faculty of Physics and Technology
1, Pushkin St., Stavropol, 355029, 8-961-488-39-20
Ирина Михайловна Шевченко – кандидат технических наук, доцент кафедры физики и технологии наноструктур и материалов, физико-технический факультет
ул. Пушкина, 1, Ставрополь, 355029, +79187873330
Irina M. Shevchenko – PhD, Assistant Professor of the Department of Physics and Technology of Nanostructures and Materials, Faculty of Physics and Technology
1, Pushkin St., Stavropol, 355029, 8-918-787-33-30
Павел Сергеевич Леонтьев – студент 3 курса бакалавриата кафедры физики и технологии наноструктур и материалов, физико-технический факультет
ул. Пушкина, 1, Ставрополь, 355029, +79280106902
Pavel S. Leontev – Student of the Department of Physics and Technology of Nanostructures and Materials, Faculty of Physics and Technology
1, Pushkin St., Stavropol, 355029, 8-928-010-69-02
Дионис Демокритович Филиппов – студент 3 курса бакалавриата кафедры физики и технологии наноструктур и материалов, физико-технический факультет
ул. Пушкина, 1, Ставрополь, 355029, +79054458353
Dionis D. Filippov – Student of the Department of Physics and Technology of Nanostructures and Materials, Faculty of Physics and Technology
1, Pushkin St., Stavropol, 355029, 8-905-445-83-53
Егор Станиславович Кузнецов – студент 3 курса специалитета, педагогический факультет
ул. Мира, 310, Ставрополь, 355017, +79280095371
Egor S. Kuznetsov – Student of the Pedagogical Faculty
310, Mira St., 355017, Stavropol, 8-928-009-53-71
В рамках данной работы было проведено компьютерное квантовохимическое моделирование взаимодействия фосфата магния с незаменимыми аминокислотами с целью определения оптимального стабилизатора для наночастиц Mg3(PO4)2. Квантовохимическое моделирование проводилось с использованием программного обеспечения QChem и молекулярного редактора IQmol. На первом этапе проводилось моделирование молекулы фосфата магния и молекул незаменимых аминокислот, далее рассматривалось моделирование молекулярного комплекса «аминокислота-Mg3(PO4)2», в котором взаимодействие фосфата магния с аминокислотой проходило через ионизированную аминогруппу. В результате получены модели молекулярных комплексов, а также рассчитаны значения полной энергии молекулярного комплекса, энергии высшей заселѐнной и низшей свободной молекулярных орбиталей, химической жѐсткости и разницы полной энергии аминокислоты и молекулярного комплекса «аминокислотаMg3(PO4)2». В результате установлено, что незаменимые аминокислоты могут быть эффективными стабилизаторами для наночастиц фосфата магния, что подтверждается значениями разницы полной энергии и химической жѐсткости молекулярных комплексов. В связи с тем, что молекулярный комплекс триптофана и фосфата магния, в котором взаимодействие молекул происходит через аминогруппу в индольном кольце триптофана, обладает наибольшими значениями разницы полной энергии (∆E = 1946,223 ккал/моль) и химической жѐсткости (ε = 0,121 эВ), можно сделать вывод, что триптофан является оптимальным стабилизатором для наночастиц фосфата магния.
As part of this work, a computer quantum chemical simulation of the interaction of magnesium phosphate with essential amino acids was carried out in order to determine the optimal stabilizer for Mg3(PO4)2 nanoparticles. Quantum chemical modeling was carried out using the QChem software and the IQmol molecular editor. At the first stage, the modeling of the magnesium phosphate molecule and the molecules of essential amino acids was carried out, then the modeling of the molecular complex "amino acid- Mg3(PO4)2" was considered, in which the interaction of magnesium phosphate with an amino acid passed through an amino group. As a result, models of molecular complexes were obtained, and the values of the total energy of the molecular complex, the energies of the highest populated and lowest free molecular orbitals, chemical rigidity and the difference in the total energy of the amino acid and the molecular complex "amino acid- Mg3(PO4)2" were calculated. As a result, it was found that essential amino acids can be effective stabilizers of magnesium phosphate nanoparticles, which is confirmed by the values of the difference in total energy and chemical rigidity of molecular complexes. Due to the fact that the molecular complex of tryptophan and magnesium phosphate, in which the interaction of molecules occurs through the amino group in the in the indole ring of tryptophan, has the highest values of the difference in the total energy (∆E = 1946,223 kcal/mol) and chemical hardness (ε = 0.121 eV), it can be concluded that tryptophan is the optimal stabilizer for nanoparticles magnesium phosphate.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.