Estudo Computacional das Propriedades Eletroquímicas Relacionadas com a Degradação de Interferentes Endócrinos

Resumo

Este projeto propõe o uso de técnicas de química teórica para entender processos de degradação eletroquímica, obtenção de subprodutos e previsão de sítios de reatividade de cinco moléculas que agem como interferentes endócrinos (ibuprofeno, estradiol, ciprofloxacino, malation e acetocloro). Além disso, será realizado um estudo químico-biológico de dois receptores hormonais (receptor de progesterona e globulina de ligação de hormônios sexuais) e as possíveis interações que podem existir com três moléculas utilizadas em plásticos, sendo que esse estudo busca uma forma de substituir o DEHP, que age como interferente endócrino a partir de duas possíveis substâncias substitutas (DL9TH e ATEC). Para que essas análises sejam realizadas, serão utilizadas metodologias importantes no estudo eletrônico de estruturas moleculares, tais como (i) escolha da função de base a ser utilizada nos cálculos a partir da comparação dos valores teóricos (obtidos por TD-DFT, programa Gaussian 09) e experimentais do »máx de absorção; (ii) otimização geométrica dos cinco interferentes endócrinos e obtenção dos valores de energia de HOMO, LUMO, SOMO e das cargas atômicas, os quais serão relacionados com dados eletroquímicos; (iii) análise NBO do ponto de vista doador-aceptor de par eletrônico, possibilitando a descrição de possíveis transferências eletrônicas; (iv) uso do método QTAIM com o intuito de determinar tipos de ligações e possíveis sítios de reatividade. A segunda parte do projeto envolve o estudo dos dois receptores hormonais e das moléculas DEHP, DL9TH e ATEC, no qual serão empregados os seguintes métodos: (v) acoplamento molecular para inserir as três moléculas nos sítios ativos dos receptores e obtenção de possíveis conformações bioativas; (vi) simulações de dinâmica molecular para que seja avaliado o comportamento dinâmico de DEHP, DL9TH e ATEC em função do tempo; (vii) cálculos de energia livre de ligação com os métodos MM-GBSA e MM-PBSA para que seja avaliada a estabilidade dos três compostos interagindo com os receptores hormonais e (viii) uso de uma ferramenta implementada no programa Amber 18 para o cálculo do potencial redox das três moléculas interagindo com os dois receptores selecionados. Desta forma, o emprego das metodologias computacionais acima será fundamental para o estudo eletrônico e químico-biológico dos interferentes endócrinos.