interação da molécula de nimesulida com nanotubos de bc2n

INTERAÇÃO DA MOLÉCULA DE NIMESULIDA COM NANOTUBOS DE BC2N: UM
ESTUDO AB INITIO
BRUNA ENNES GRECHI ([email protected]) / Física Médica / Centro Universitário Franciscano
(UNIFRA), Santa Maria - RS
LAUREN COLPO TAMBORENO ([email protected]) / Física Médica / Centro Universitário
Franciscano (UNIFRA), Santa Maria - RS
IVANA ZANELLA DA SILVA ([email protected]) / Mestrado em Nanociências / Centro Universitário
Franciscano (UNIFRA), Santa Maria - RS
CLAUDIA LANGE DOS SANTOS ([email protected]) / Mestrado em Nanociências / Centro Universitário
Franciscano (UNIFRA), Santa Maria - RS
JUSSANE ROSSATO ([email protected]) / Mestrado em Nanociências / Centro Universitário Franciscano
(UNIFRA), Santa Maria - RS
Palavras-Chave:
NANOTUBOS DE BC2N, TEORIA DO FUNCIONAL DA DENSIDADE, NIMESULIDA.
Os nanotubos de carbono descobertos por Iijima são estruturas cilíndricas com dimensões nanométricas.
Similar ao carbono, outros materiais como o nitreto de boro (BN) e materiais híbridos compostos por carbono
e BN podem cristalizar-se em diferentes formas alotrópicas. Recentemente descobriu-se que compostos
ternários formados por átomos de boro, carbono e nitrogênio também podem apresentar formas tubulares,
como é o caso dos nanotubos de BC2N (MIYAMOTO et al., 1994).Os nanotubos de carbono apresentam um
gap de energia pequeno, de aproximadamente 1eV ou caráter metálico, já os nanotubos de nitreto de boro
são sempre semicondutores com um gap de energia da ordem de 5,5 eV que praticamente independe do
diâmetro e da quiralidade (ROSSATO; BAIERLE; ORELLANA, 2007). Para esse material de estequiometria
BC2N foram estudadas três configurações possíveis, que diferem entre si conforme os átomos de boro,
carbono e nitrogênio estão ligados. Estas estruturas são chamadas de tipo I, tipo II e tipo III (LIU;
WENTZCOVITCH; COHEN, 1989). Resultados teóricos de Miyamoto e Liu (MIYAMOTOet al., 1994; LIU;
WENTZCOVITCH; COHEN, 1989) mostram que os planos e nanotubos de BC2N do tipo II apresentam uma
maior estabilidade que aqueles do tipo I ou III, apresentando características semicondutoras.
A molécula de nimesulida é um fármaco anti-inflamatório não esteróide (AINE) que possui atividade antiinflamatória, analgésica e antipirética, sendo comumente utilizada para o tratamento de estados inflamatórios
agudos e crônicos, contudo pode causar inúmeras reações adversas. Uma das propostas na tentativa de
minimizar os efeitos colaterais é a utilização de carreadores para que este fármaco possa agir em sítios de
ação específicos no organismo (ZANELLA et al., 2007). Deste modo, neste trabalho iremos avaliar a
interação da molécula de nimesulida com o nanotubo de BC2N o qual possui quatro sítios em que a molécula
de nimesulida poderá ser adsorvida.
Para este estudo escolhemos um nanotubo de BC2N armchair (3,3) do tipo II com o objetivo de utilizá-lo
como um possível nanocarreador deste fármaco. Foram utilizados para a avaliação das propriedades
estruturais e eletrônicas do nanotubo de BC2N bem como sua interação com o fármaco nimesulida, cálculos
de primeiros princípios fundamentados na Teoria Funcional da Densidade (DFT – DensityFunctionalTheory),
pseudopotenciais de norma conservada e o código computacional SIESTA (Spanish Initiative for
ElectronicSimulationswith Thousand ofAtoms) (SOLER et al., 2002).
Para investigar a interação da molécula de nimesulida com o nanotubo de BC2N, foram realizados cálculos
aproximando-se diferentes grupos funcionais da molécula de nimesulida, como: SO2, NO2, CH3 e pelo anel
secundário por diferentes sítios do nanotubo de BC2N. Ao avaliar a interação entre os sistemas foi
observado que para cada grupo funcional da molécula de nimesulida obtivemos variações nas energias de
ligação. Para o grupo funcional NO2 da nimesulida aproximado do nanotubo de BC2N as energias de ligação
variam de -0,26 eV a -0,37 eV, pelo anel secundário a variação é de -0,053 eV a -0,09 eV e pelo grupo
funcional CH3 as energias de ligação variam de -0,1 eV a -0,18 eV. Os cálculos avaliando as interações
entre o nanotubo de BC2N e a nimesulida pelo grupo SO2 ainda estão em andamento. Por meio dessas
energias de ligação será possível verificar qual grupo funcional da nimesulida apresenta a maior interação
com o nanotubo de BC2N, com o intuito de avaliar a possibilidade do nanotubo de BC2N ser utilizado para
controlar a liberação da molécula de nimesulida em sítios específicos no organismo, diminuindo assim os
possíveis efeitos colaterais.
REFERÊNCIAS:
LIU, A. Y.; WENTZCOVITCH, R. M.; COHEN, M. L. A.; Atomic arrangement and electronic structure of BC2N;
Phys. Rev. B; v. 39; p. 1760-1765; 1989.
MIYAMOTO, Y.; RUBIO, A.; COHEN, M. L.; LOUIE, S. G.; Chiral tubules of hexagonal BC2N; Phys. Rev. B.;
v. 50; p. 4976-4979; 1994.
ROSSATO, J.; BAIERLE, R.; ORELLANA, W.; Nanotubos de BCN: estabilidade e propriedades eletrônicas;
Ciência e Natura Especial, UFSM Santa Maria; v. 2; p.21-41; 2007.
SOLER, J. M.; ARTACHO, E.; GALE, J. D.; GARCÍA, A.; JUNQUERA, J.; ORDEJÓN, P.; SÁNCHEZPORTAL, D.; The SIESTA method for ab-initioorder-N materials simulation; J. Phys.: Condens. Matter; v.14;
p. 2745-2779; 2002.
ZANELLA, I; FAGAN, S. B.; MOTA, R.; FAZZIO, A.; Ab initio study of pristine and Si-doped capped carbon
nanotubes interacting with nimesulide molecules; Chem. Phys. Lett.; v. 439; p. 348–353; 2007.