New Cellularand Molecular Biotechnology Journal

other بررسی خواص فارماکوکینتیک و اثر بازدارندگی دارو‌های نویراپین، رالتگراویر و ایندیناویر و طراحیِ آنالوگ‌های جدید بر پایۀ مهار ویروس ایدز با استفاده از روش‌های مکانیک کوانتومی و داکینگِ مولکولی Pharmacokinetic Properties and Inhibitory Effects of Nevirapine, Raltegravir, and Indinavir, and the Design of New Analogs for HIV Inhibition Using Quantum Mechanics and Molecular Docking Methods میکروبیولوژی Microbiology مقاله پژوهشی Research Article سابقه و هدف: هدف از این مطالعه، بررسی و مقایسۀ خواص فارماکوکینتیکی و اثرهای بازدارندگی داروهای ضدرِتروویروسی نویراپین، رالتگراویر و ایندیناویر بر آنزیم‌های کلیدی HIV با استفاده از روش‌های محاسباتیِ مبتنی‌بر مکانیک کوانتومی و داکینگِ مولکولی است. همچنین طراحی و ارزیابیِ آنالوگ‌های جدید با هدف دستیابی به ترکیباتی با پایداری انرژیِ بیشتر، برهم‌کُنش قوی‌تر با آنزیم‌های ویروسی و اثربخشیِ بالاتر نسبت به داروهای مرجع دنبال می‌شود. مواد و روش‌ها: در این مطالعه، با استفاده از محاسباتِ مکانیکِ کوانتومی، اثرهای مهاری داروهای ضدرِتروویروسی، یعنی نویراپین، رالتگراویر و ایندیناویر بر روی آنزیم‌های HIV بررسی شد. همچنین با طراحیِ آنالوگ‌های جدید NVP-I،RAL-I  و IND-I و انجام محاسباتِ داکینگِ مولکولی، پایداری و عملکرد این ترکیبات موردارزیابی قرار گرفت. یافته ها: محاسباتِ مکانیکِ کوانتومی نشان داد که داروهای NVP-I،RAL-I  و IND-I با بهبود انرژی‌های به‌ترتیب eV 81/36002-، eV 01/62594- و-72294/55 eV ، پایداری بالاتری نسبت به داروهای اولیه دارند. همچنین در شبیه‌سازی‌های داکینگ، انرژی اتصال برای آنالوگ‌ها به‌ترتیب &lrm;-9/74،&lrm; 46/8 -و &lrm;-13/3 کیلوکالری بر مول ثبت شد. آنالوگ‌های NVP-I،RAL-I  و IND-I با بهبود پایداریِ انرژی، برهم‌کُنش‌های مولکولیِ قوی‌تر، کاهشِ انرژیِ اتصال و ویژگی‌های الکترونیکیِ بهتر نسبت به داروهای مرجع، عملکرد مطلوب‌تری نشان دادند و نتایج با مطالعه‌های پیشین هم‌خوانی داشت. نتیجه‌گیری: آنالوگ‌های طراحی‌شده با انرژی اتصالِ کمتر، سمیّت پایین‌تر و خواص فارماکوکینتیکیِ بهتر، کاندیداهای مناسبی برای ادامۀ مطالعه‌های آزمایشگاهی و بالینی در توسعۀ داروهای مؤثرتر ضد HIV هستند.   Aim and Background: The aim of this study is to investigate and compare the pharmacokinetic properties and inhibitory effects of the antiretroviral drugs nevirapine, raltegravir, and indinavir on key HIV enzymes using computational approaches based on quantum mechanics and molecular docking. In addition, the design and evaluation of novel analogs were pursued with the goal of obtaining compounds with greater energetic stability, stronger interactions with viral enzymes, and higher efficacy compared to reference drugs. Materials and Methods: In this study, the inhibitory effects of antiretroviral drugs—namely nevirapine, raltegravir, and indinavir—on HIV enzymes were examined using quantum mechanical calculations. Furthermore, new analogs (NVP-I, RAL-I, and IND-I) were designed, and molecular docking calculations were performed to evaluate the stability and performance of these compounds. Results: Quantum mechanical calculations demonstrated that the drugs NVP-I, RAL-I, and IND-I exhibited improved energies of −36002.81 eV, −62594.01 eV, and −72294.55 eV, respectively, indicating higher stability compared to the parent drugs. Additionally, docking simulations recorded binding energies of −9.74, −8.46, and −13.3 kcal/mol for the analogs, respectively. The analogs NVP-I, RAL-I, and IND-I showed superior performance compared to the reference drugs, characterized by enhanced energetic stability, stronger molecular interactions, reduced binding energies, and improved electronic properties. These findings were consistent with previous studies. Conclusion: The designed analogs, with lower binding energies, reduced toxicity, and improved pharmacokinetic properties, represent promising candidates for further experimental and clinical investigations aimed at developing more effective anti-HIV drugs.   مکانیکِ کوانتومی, ویروسِ نقصِ ایمنیِ انسانی, آنزیم‌های ویروسی, فارماکوکینتیک, داکینگِ مولکولی. Quantum mechanics, human immunodeficiency virus, viral enzymes, pharmacokinetics, molecular docking. 33 42 http://ncmbjpiau.ir/browse.php?a_code=A-10-2011-2&slc_lang=other&sid=1 Hanieh Sabaghian هانیه صباغیان 100319475328460015773 100319475328460015773 No - Department of Chemistry, Graduate University of Advanced Technology, Kerman, Iran. دانشکدۀ شیمی و مهندسیِ شیمی، دانشگاه تحصیلات تکمیلیِ صنعتی و فناوریِ پیشرفته، کرمان، ایران. Mehdi Yoosefian مهدی یوسفیان 100319475328460015774 100319475328460015774 Yes Department of Chemistry, Graduate University of Advanced Technology, Kerman, Iran. دانشکدۀ شیمی و مهندسیِ شیمی، دانشگاه تحصیلات تکمیلیِ صنعتی و فناوریِ پیشرفته، کرمان، ایران.