Estudo teórico das interações da cisplatina e análogos em solução

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DATA DE PUBLICAÇÃO

2009

RESUMO

Neste trabalho, através de diferentes metodologias teóricas foi estudada a reação de substituição de ligantes da cisplatina, bem como processos de interação com a água que antecedem a reação de substituição. As curvas de energia potencial (CEP) entre a cisplatina, e espécies análogas, [Pt(NH3)2H2OCl]+1 e cis-[Pt(NH3)2(H2O)]+2 e a água foram detalhadamente estudadas, caracterizando as principais interações intermoleculares envolvidas na reação. Foram realizados inúmeros cálculos ab initio de alto nível, analisando o comportamento e as contribuições para 32 CEPs. O efeito da correção do erro de superposição de base nestas curvas também foi avaliado, através do procedimento de Counterpoise, principalmente em relação ao uso do pseudopotencial de caroço para o átomo de platina. As contribuições de indução, dispersão e eletrostática para a energia de interação total entre a cisplatina e a água, foram investigadas através do método clássico de expansão de multipolos. Estes resultados foram comparados com as contribuições eletrostática e de correlação eletrônica, obtidas através de métodos ab initio de alto nível fornecendo um bom acordo. Foi determinada a extrema importância da descrição do potencial eletrostático para descrever as interações, principalmente no que se refere às espécies ionizadas madp e dap. O estudo da reação de substituição foi conduzido em fase gás e em solução. Variações do modelo do contínuo polarizável foram utilizadas, incluindo otimização de geometria em solução e utilização das propriedades do meio biológico (constante dielétrica e força iônica) no qual ocorre a reação. Os resultados em solução apresentam um melhor acordo com o experimento quando os reagentes e produtos são as espécies intermediárias da reação e quando se utiliza o nível MP2. Após a otimização em solução, não ocorrem mudanças expressivas para a energia livre de ativação e de reação em relação à fase gás. A inclusão implícita dos efeitos do meio biológico também não alterou significativamente os resultados em solução. Dois conjuntos de parâmetros Lennard-Jones (LJ) desenvolvidos para a cisplatina foram testados quanto à transferabilidade para as espécies madp e dap. O conjunto 1 (Pt=1,055 e Pt=3,659) foi derivado de curvas de energia potencial corrigidas do BSSE. O conjunto 2 (Pt=7,010 e Pt=2,559) foi obtido através de CEPs sem correção do BSSE. Foi observado que o melhor acordo geral é obtido através do conjunto de parâmetros sem o envolvimento da correção do BSSE. Apesar deste resultado preliminar, simulações clássicas de Monte Carlo foram conduzidas para a reação utilizando os dois conjuntos de parâmetros LJ. Após toda a análise estrutural das espécies em solução, foi demonstrado que a presença de duas moléculas de água axiais necessárias para estabilizar as estruturas em solução é observada apenas nos resultados sem a correção do BSSE, atestando que o conjunto 2 de parâmetros LJ é o mais adequado para o estudo de cisplatina e análogos em solução.

ASSUNTO(S)

quimica quantica teses. cancer quimioterapia teses. química inorgânica teses. método de monte carlo teses. físico-química teses. agentes antineoplásicos teses.

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