Estudo teórico das propriedades geométricas da curcumina em metanol usando dinâmica molecular de Car-parrinello - Santin, Lauriane Gomes (2014)
A Curcumina é um polifenol amarelo extraído do rizoma do açafrão. É utilizada como tempero, corante de alimentos e agente terapêutico. Possui atividade antioxidante, antiinflamatória, antibacteriana, antidiabetica, anticarcinogênica, dentre outras. A fórmula molecular da Curcumina é C21H20O6, seu peso molecular é 368,37 g/mol e seu ponto de fusão é aproximadamente 183ºC. A Curcumina apresenta dois isômeros planos tautoméricos, que são as formas cetônica e enólica. A forma enólica é mais estável em solução e no estado sólido. Também é a forma predominante em solução. Propomos o estudo das propriedades geométricas da Curcumina enólica em solução com metanol fazendo uso da Dinâmica Molecular de Car-Parrinello. O Método de Car-Parrinello realiza simulações ab initio utilizando a mecânica clássica para descrever o movimento iônico, obtido das soluções das equações de Newton, e a aproximação de Born-Oppenheimer para separar as coordenadas nucleares e eletrônicas. O movimento eletrônico é tratado quanticamente através da função de onda obtida da solução da equação de Schroedinger. Considera-se um parâmetro de massa fictícia que permite que a função de onda se adapte às mudanças das posições nucleares de forma que as trocas de energia entre os sistemas eletrônicos e iônicos sejam evitadas. A conexão do tratamento clássico para os íons e quântico para os elétrons é feita resolvendo as equações de movimento de Lagrange através da lagrangeana estendida de Car-Parrinello. A Curcumina foi disposta em uma caixa retangular contendo 29 moléculas de metanol. Fizemos a comparação com os resultados teóricos em DMCP para a molécula no vácuo. Analisamos as distâncias e ângulos com maiores variações. Percebemos que a presença do metanol desloca os valores médios dos comprimentos e ângulos de ligação dos seus valores no vácuo. Para a interação que apresentou maiores variações, analisamos a função de distribuição radial de pares e o tempo médio de residência. Observamos formação de camada de solvatação em alguns sítios da Curcumina. A separação adiabática se manteve constante durante toda a simulação, garantindo que não houveram trocas de energia entre o sistema iônico e eletrônico. Os resultados foram comparados com cálculos para a molécula isolada e a diferença sugere modificações na geometria da molécula.