Asiklovir (ACV) Molekülünün Asidik Ortamda Fe (1 1 0) Yüzeyinin Korozyonuna Karşı İnhibisyon Performansı Hakkında Teorik Araştırma: DFT, MC, Toksisite ve Çözünürlük Analizleri


Işın D. Ö., Kaya S.

Cumhuriyet Science Journal, cilt.46, sa.2, ss.225-232, 2025 (Hakemli Dergi) identifier

  • Yayın Türü: Makale / Tam Makale
  • Cilt numarası: 46 Sayı: 2
  • Basım Tarihi: 2025
  • Doi Numarası: 10.17776/csj.1603661
  • Dergi Adı: Cumhuriyet Science Journal
  • Derginin Tarandığı İndeksler: TR DİZİN (ULAKBİM)
  • Sayfa Sayıları: ss.225-232
  • Sivas Cumhuriyet Üniversitesi Adresli: Evet

Özet

Bu makalede, 2-amino-9-[(2- hidroksietoksi) metil]-6,9-dihidro-1H-purin-6-on (Asiklovir) adlı bir ilacın asidik ortamda Fe (1 1 0) yüzeyindeki korozyon inhibisyon etkinliğine ilişkin mekaniksel içgörüler Yoğunluk Fonksiyonel Teorisi ve Moleküler Dinamik Simülasyon hesaplamaları yoluyla rapor edilmiştir. Buna ek olarak, belirtilen kimyasal sistemin toksisitesi ve çözünürlüğü hakkında bazı yararlı bilgiler sunulmuştur. Asiklovir için, incelenen molekül için Kavramsal DFT'nin birçok popüler küresel ve yerel reaktivite tanımlayıcısı hesaplanmış ve bu parametrelerin molekülün inhibisyon etkinliğini nasıl etkilediği ayrıntılı olarak tartışılmıştır. Parametrelerin hesaplamaları hem gaz fazında hem de sulu ortamda B3lyp/SVP, CAM-B3lyp/TZVP ve ωB97XD/Def2-TZVP hesaplama seviyeleri aracılığıyla yapılmıştır. Söz konusu molekülün Fe (1 1 0) yüzeyindeki adsorpsiyon davranışları Monte Carlo (MC) simülasyon yaklaşımı yardımıyla kontrol edildi. Hem DFT hem de MC yaklaşımlarının sonuçları literatürde daha önce bildirilen deneysel sonuçlarla iyi bir uyum içindedir. Ayrıca molekülün reaktivitesi Maksimum Sertlik ve Minimum Elektrofilisite Prensipleri gibi iyi bilinen elektronik yapı prensipleri açısından değerlendirildi.
In the present paper, mechanistic insights for the corrosion inhibition efficiency of a drug, namely 2-amino-9-[(2-hydroxyethoxy) methyl]-6,9-dihydro-1H-purin-6-one (Acyclovir) for Fe (1 1 0) surface in acidic medium are reported by means of Density Functional Theory and Molecular Dynamic Simulation calculations. Intercalarily, some useful information about toxicity and solubility of the mentioned chemical system is presented. For Acyclovir, many popular global and local reactivity descriptors of Conceptual DFT were calculated for the studied molecule, and how these parameters affect the inhibition efficiency of the molecule was discussed in detail. The calculations of the parameters were done via B3lyp/SVP, CAM-B3lyp/TZVP and ωB97XD/Def2-TZVP calculation level in both gas phase and aqueous media. Adsorption behaviors of the mentioned molecule on Fe (1 1 0) surface was checked with the help of Monte Carlo (MC) simulation approach. The results of both DFT and MC approaches are in good agreement with the experimental results reported previously in the literature. Also, the reactivity of the molecule was evaluated in terms of well-known electronic structure principles such as Maximum Hardness and Minimum Electrophilicity Principles. In terms of toxicity, the ACV molecule having log IGC50 value of 0.91 mmol/L exhibits good solubility and the highly negative calculated adsorption energy value for the interaction between Fe (1 1 0) surface and ACV implies the good inhibition performance of this molecule