Análisis de las Densidades de Estados y Cargas Electrónicas en el Sistema Clonidina – Fullereno

Autores

  • Breyner Ocampo Cárdenas Universidad Tecnológica Nacional, Facultad Regional Bahía Blanca. Bahía Blanca, Argentina.
  • Andrés Díaz Compañy Universidad Tecnológica Nacional, Facultad Regional Bahía Blanca & Universidad Nacional del Sur, Departamento de Física & Instituto de Física del Sur (IFISUR), CONICET-UNS. Bahía Blanca, Argentina. & Comisión de Investigaciones Científicas (CIC). La Plata, Argentina.
  • Gabriel Román Universidad Tecnológica Nacional, Facultad Regional Bahía Blanca & Universidad Nacional del Sur, Departamento de Física & Instituto de Física del Sur (IFISUR), CONICET-UNS. Bahía Blanca, Argentina.
  • Sandra Simonetti Universidad Tecnológica Nacional, Facultad Regional Bahía Blanca & Universidad Nacional del Sur, Departamento de Física & Instituto de Física del Sur (IFISUR), CONICET-UNS. Bahía Blanca, Argentina.

DOI:

https://doi.org/10.70567/mc.v42.ocsid8232

Palavras-chave:

DFT, fullereno de carbono, fármaco

Resumo

En este trabajo, se exploran las interacciones entre el ingrediente farmacéutico activo (API) clonidina con fullerenos basados en carbono, C30 y C36, y sus variantes dopadas con boro y nitrógeno, empleando la teoría del funcional de la densidad (DFT) para un estudio computacional detallado basado principalmente en el análisis de las densidades de estados y las cargas electrónicas. Los fullerenos C30 dopados mejoran significativamente su interacción con el fármaco en comparación con el fullereno C30 prístino. En general, las interacciones de la clonidina con C30-B son más fuertes que con C30-N, Los fullerenos C36-B2 y C36-N2 son menos reactivos que los fullerenos C30-B y C30-N. Este trabajo enfatiza el rol de la química computacional para asistir en la investigación de la química sostenible, optimizando las interacciones entre fármacos y fullerenos, allanando el camino para futuras investigaciones experimentales en este campo.

Referências

Amiraslanzadeh S. The effect of doping different heteroatoms on the interaction and adsorption abilities of fullereno. Heteroatom Chemistry, 27(1):23–31, 2016. https://doi.org/10.1002/hc.21284

Bibi S., Ur-rehman S., Khalid L., Bhatti I.A., Bhatti H.N., Iqbal J., Bai F.Q., y Zhang H.X. Investigation of the adsorption properties of gemcitabine anticancer drug with metal-doped boron nitride fullerenes as a drug-delivery carrier: a dft study. RSC Advances, 12:2873, 2022. https://doi.org/10.1039/D1RA09319C

Czelen P., Szefler B., y Skotnicka A. A computational study of the immobilization of new 5- nitroisatine derivatives with the use of C60-based functionalized nanocarriers. Symmetry, 15(1):226, 2023. https://doi.org/10.3390/sym15010226

Dodero G., Grau E.N., Roman G., Compañy A.D., y Simonetti S. Computational insights into Si-doped (10,0) SWCNT as polypill model for cardiovascular disease. Diamond and Related Materials, 124:108945, 2022. https://doi.org/10.1016/j.diamond.2022.108945

Jiang X.L., Samant S., Lesko L.J., y Schmidt S. Clinical pharmacokinetics and pharmacodynamics of clopidogrel. Clinical Pharmacokinetics, 54(2):147–166, 2015. http://doi.org/10.1007/s40262-014-0230-6.

Kumar A., Sayyed M., Sabugaa M.M., Al-Bahrani M., Sharma S., y Saadh M.J. A dft study on effective detection of ClCn gas by functionalized, decorated, and doped nanocone strategies. RSC Advances, 13(18):12554–12571, 2023. https://doi.org/10.1039/D3RA01231J

Mierzwa G., Gordon A.J., y Berski S. The electronic structure of molecules with the b-f and b-cl bond in light of the topological analysis of electron localization function: Possibility of multiple bonds? International Journal of Quantum Chemistry, 118(24):e25781, 2018. https://doi.org/10.1002/qua.25781

Momma K. y Izumi F. Vesta 3 for three-dimensional visualization of crystal, volumetric and morphology data. Journal of Applied Crystallography, 44(6):1272–1276, 2011. https://doi.org/10.1107/S0021889811038970

National Center for Biotechnology Information. Pubchem compound summary for cid 2803, clonidine. https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/Clonidine, 2024. Accessed: 2024-08-24.

Pattanaik S., Vishwkarma A., Yadav T., Shakerzadeh E., Sahu D., Chakroborty S., Tripathi P., Zereffa E., Malviya J., Barik A., et al. In silico investigation on sensing of tyramine by boron and silicon doped C60 fullerenes. Scientific Reports, 13(1):22264, 2023. https://doi.org/10.1038/s41598-023-49414-5

Sanville E., Kenny S.D., Smith R., y Henkelman G. An improved grid-based algorithm for bader charge allocation. Journal of Computational Chemistry, 28:899–908, 2007. https://doi.org/10.1002/jcc.20575

Tandon H., Chakraborty T., y Suhag V. A brief review on importance of dft in drug design. Res.Med. Eng. Stud, 39:46, 2019. http://dx.doi.org/10.31031/RMES.2019.07.000668

Tang W., Sanville E., y Henkelman G. A grid-based bader analysis algorithm without lattice bias. Journal of Physics: Condensed Matter, 21:084204, 2009. https://doi.org/10.1088/0953-8984/21/8/084204

Venkatesan N., Yoshimitsu J., Ito Y., Shibata N., y Takada K. Liquid filled nanoparticles as a drug delivery tool for protein therapeutics. Biomaterials, 26(34):7154–7163, 2005. https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2005.05.012

Wagner V., Dullaart A., Bock A.K., y Zweck A. The emerging nanomedicine landscape. Nature Biotechnology, 24(10):1211–1217, 2006. https://doi.org/10.1038/nbt1006-1211

Publicado

2025-12-05

Edição

Seção

Artigos completos da conferência MECOM 2025

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