Bu çalışmada, üç β-laktam antibiyotiğe karşı bir kaliksaren makrosiklinin adsorpsiyon ve sensör davranışı yoğunluk fonksiyonel teorisi (DFT) ile araştırılmıştır. Tüm hesaplamalar, B3LYP hibrit fonksiyoneli ve 6-31G(d,p) temel seti kullanılarak yürütülmüştür. Simülasyon sonuçları, kaliks[4]aren iskeletinin yalnızca floksasiline karşı belirgin bir sensör yanıtı gösterdiğini ortaya koymuştur; sensör tepki faktörü, ampisilin ve penisilin için elde edilen değerlere kıyasla yaklaşık altı mertebe büyüktür. Ayrıca, sınır orbitallerinin analizi, floksasilin bağlanmasıyla HOMO-LUMO aralığında %16,4’lük bir daralma meydana geldiğini ve bu bozulmanın elektronik durum yoğunluğu (DOS) profilinde açıkça gözlemlenebildiğini göstermektedir. Bu bulgular birlikte değerlendirildiğinde, kaliks[4]aren bileşiğinin ortam koşullarında floksasilin için uygulanabilir bir elektronik sensör olduğunu göstermektedir.
In this work, the adsorption and sensing behavior of a calixarene macrocycle toward three β-lactam anti-biotics was probed by density functional theory (DFT). All calculations were carried out with the B3LYP hybrid functional using the 6-31G(d,p) basis set. The simulations demonstrate that the calix[4]arene scaffold exhibits a pronounced sensing response exclusively for floxacillin: its sensor response factor is roughly six orders of magnitude greater than those obtained for ampicillin and penicillin. Additionally, analysis of frontier orbitals shows a 16.4% contraction of the HOMO–LUMO gap upon floxacillin binding, a perturbation that is visually evident in the density of states profile. Taken together, these findings establish calix[4]arene as a viable electronic sensor for floxacillin under ambient conditions.
| Birincil Dil | İngilizce |
|---|---|
| Konular | Çevresel Biyojeokimya, Sensör Teknolojisi , Supramoleküler Kimya, Hesaplamalı Kimya, Çevresel ve Sürdürülebilir Süreçler |
| Bölüm | Araştırma Makalesi |
| Yazarlar | |
| Gönderilme Tarihi | 28 Temmuz 2025 |
| Kabul Tarihi | 17 Kasım 2025 |
| Yayımlanma Tarihi | 15 Aralık 2025 |
| Yayımlandığı Sayı | Yıl 2025 Cilt: 15 Sayı: 4 |