Estrutura eletrônica de fármacos de interesse comercial - Mendes, Matheus Benedito (2020)
A simulação computacional de moléculas de fármacos cresce na medida dos avanços da tecnologia em hardware e software. Os métodos da teoria da Mecânica Quântica, que baseiam-se na solução da Equação de Schrödinger para muitos corpos, permitem o cálculo de muitas das propriedades dessas moléculas, como geometria, distribuição de cargas e dipolo elétrico, níveis eletrônicos e orbitais moleculares, transições eletrônicas (espectro UV-Vis), assim como as transições vibracionais (espectros Infravermelho e Raman). Esses métodos costumam ser divididos em três categorias: (i) ab initio, quando empregam um cálculo completamente teórico, baseado na teoria de Hartree-Fock, (ii) semiempíricos (SE), quando empregam parâmetros experimentais para simplificação dos métodos ab initio, e (iii) Density Functional Theory (DFT), como o nome sugere, baseados sobre funcionais das funções de densidade eletrônica. O objetivo desse trabalho foi obter as propriedades de três fármacos de interesse comercial: adapaleno (ADAP), manidipino (MAN) e tacrolimo (TAC), utilizando cinco métodos SE e um DFT. Os resultados foram comparados em três esquemas: SE/SE, SE/DFT e DFT/DFT, onde o primeiro indica o método utilizado na obtenção da geometria, e o segundo o método utilizado na extração das propriedades eletrônicas e vibracionais. Buscou-se verificar qual adequa-se melhor aos dados experimentais, no caso, em relação as posições dos picos espectrais, conforme encontrados em vários artigos pela literatura. Em geral, foi verificada uma consistência dos resultados na descrição das geometrias e propriedades eletrônicas, com algumas diferenças no gap HOMO – LUMO (Δ), e nos valores de dipolo. Para os espectros, observou-se que os esquemas SE/DFT e DFT/DFT apresentaram, em geral, uma melhor descrição dos fármacos, com desvios e dispersões significativamente menores dos valores experimentais. Nos espectros Raman, essa dispersão se mostrou menor em comparação ao Infravermelho, pois nesses foram encontrados poucos modos de stretching na literatura, em que os desvios dos valores experimentais são consideravelmente maiores.