Исследование из первых принципов взаимодействия фторированных углеродных фуллеренов, модифицированных металлами, с препаратами против COVID-19

Теоретически исследована адсорбция двух распространённых препаратов против COVID-19 — фавипиравира и хлорохина — на фторированном фуллерене C₆₀, модифицированном ионами металлов Cr, Fe, Fe и Ni. Основное внимание уделено влиянию фторирования на взаимодействие фуллерена с ионами металлов и лекарственными препаратами в водном растворе. Рассмотрены три модельные системы — C₆₀, C₆₀F₂₄ и C₆₀F₄₈, соответствующие нефторированному, низкофторированному и высокофторированному фуллеренам. Детально исследованы энергии адсорбции, деформация молекул фуллерена и лекарственных препаратов, граничные молекулярные орбитали, а также колебательные спектры. Установлено, что разные лекарственные препараты и ионы металлов по-разному взаимодействуют с фторированными фуллеренами. Ионы Cr и Fe приводят к дефторированию низкофторированных фуллеренов. Фавипиравир также вызывает их дефторирование с образованием молекул HF. Поэтому фторированные фуллерены непригодны для доставки фавипиравира и аналогичных лекарственных препаратов. В то же время установлено, что фторирование усиливает адсорбцию ионов Ni и Fe на фуллерене и повышает их способность взаимодействовать с хлорохином. Фторированные фуллерены, модифицированные Ni, оказались стабильными и пригодными в качестве носителей хлорохина. Выраженные сдвиги в инфракрасных, ультрафиолетовых и видимых спектрах могут использоваться для контроля загрузки хлорохина на фторированные фуллерены, модифицированные Ni.