Caracterização e funcionalização de aminoácidos em nanoestruturas 3d de carbono tipo Cx (X = 60 e 70).

• Autor(a) principal: FLORENTINO, Bruna Gerlane Marques.
• Data de Publicação: 2023
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG
• Texto Completo: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/33590
• topic: Bioquímica; Aminoácidos; Fulereno; Moléculas de aminoácidos; Nanoestrutura 3d - aminoácidos; Biochemistry; Amino acids; Fullerene; Molecules amino acids; 3d nanostructure - amino acids; Física

Os aminoácidos são as unidades estruturais fundamentais das proteínas e peptídeos, e são essenciais para o corpo humano. A funcionalização com aminoácidos aumenta a solubilidade de fulerenos em água e soluções aquosas, por isso, apresenta várias aplicações, especialmente as biológicas. Nesse sentido, este trabalho tem como objetivo caracterizar as moléculas de aminoácidos essenciais apolares (alanina, isoleucina, fenilalanina e valina) e sua funcionalização com fulerenos C50, C60 e C70, por meio de simulações computacionais baseadas na Dinâmica Molecular (com o UFF) e na DFT (com LDA-PWC e GGA-PBE). Primeiramente, realizou-se a análise estrutural individual de cada molécula de aminoácido, incluindo a determinação dos comprimentos de ligação, ângulos de ligação e torções. Além disso, observou-se as propriedades dos orbitais moleculares de fronteira, a densidade de estados e a capacidade de adsorção dos aminoácidos em relação ao fulereno. Isso foi realizado por meio do cálculo das energias potenciais de interação da distância entre os centroides, tanto em uma perspectiva quântica quanto clássica. Como resultado, o funcional GGA-PBE apresentou a menor energia para os quatro aminoácidos. Foi observada uma predominância dos orbitais HOMO no grupo amino e do orbital LUMO na carbonila e no anel fenil (para fenilalanina). A simulação com os fulerenos C60 e C70 junto as moléculas de aminoácidos foram bem-sucedidos, exceto com C50 pois ele é muito instável e as ligações foram quebradas no cálculo quântico. Assim, os resultados obtidos por meio das simulações foram satisfatórios e permitiram obter as propriedades dos aminoácidos estudados e da sua adsorção com fulerenos, visando o aumento da solubilidade dos fulerenos.