Estudo da hidratação do paracetamol usando a dinâmica molecular de Car-Parrinello - Carvalho, Christina Vargas Miranda e (2013)
O paracetamol (ou acetaminofeno) é um dos medicamentos mais populares e amplamente usado como analgésico e antipirético em adultos e crianças. Visto que o mecanismo de ação do paracetamol não é completamente compreendido até os dias atuais, e que muitos aspectos da estrutura química e biológica dos fármacos podem ser explicados pela interação soluto-solvente, esta dissertação têm como objetivo estudar o efeito de hidratação nos parâmetros geométricos e eletrônicos do paracetamol e, consequentemente, contribuir para a compreensão dos mecanismos moleculares relacionados com a atividade química e biológica deste fármaco. Para isso, estudou-se as interações do paracetamol com moléculas de água usando o método de Dinâmica Molecular de Car-Parrinello com conjunto de funções de base de ondas planas com energia de corte de 25 Ry e 200 Ry para a expansão da densidade de cargas. Os cálculos foram realizados utilizando pseudopotenciais ultrasoft de Vanderbilt, massa fictícia da função de onda de 450 u.a. e funcional de troca e correlação PBE. As equações de movimento foram integradas utilizando o algoritmo de Verlet com um passo de integração de 5 atu (0,121 ƒs), sendo as informações coletadas a cada 10 passos (1,21 ƒs). Dois sistemas foram construídos: um contendo paracetamol isolado e o outro contendo paracetamol e 108 moléculas de água, ambos dispostos em caixas cúbicas de 16 Å e 15 Å, respectivamente. As trajetórias foram simuladas por 37 ps para o sistema isolado e 41 ps para o sistema solvatado. A temperatura das trajetórias foram controladas em 300K usando o termostato de Nosé-Hoover com frequência de 50 THz. Os resultados mostram que a hidratação modifica os parâmetros geométricos do paracetamol indicando que este fármaco interage muito com a água nos seus grupos hidrofílicos. Já o grupo –CH3 e o anel benzênico não são afetados de forma significativa pela solução aquosa, mostrando assim, sua natureza hidrofóbica. Este estudo revela que o paracetamol estabelece várias ligações de hidrogênio com as moléculas água que afetam seus parâmetros geométricos e eletrônicos, e levando-se em consideração que a ação dos fármacos ocorre em meio aquoso, a partir deste trabalho poderá ser elucidada a influência da interação paracetamol-água na atividade química e biológica deste fármaco.