Estudo computacional de propriedades físico-químicas de complexos de paládio com potencial antitumoral

• Autor(a) principal: Souza, Catherine Rodrigues Siqueira de
• Data de Publicação: 2022
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRJ
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/11422/18622
• topic: Câncer; Teoria do funcional de densidade (DFT); Propriedades físico-químicas; Density functional theory; Physico-chemical properties; CNPQ::CIENCIAS DA SAUDE::FARMACIA

Introdução: Os complexos de paládio (Pd) passaram a ser vistos como uma alternativa para o tratamento do câncer devido aos diversos efeitos adversos da cisplatina. Contrariando as expectativas iniciais, os complexos de Pd apresentam-se como compostos promissores, visto que apresentam menos efeitos adversos e desempenham atividade antitumoral significativa. Os métodos in silico podem ser empregados no planejamento de fármacos, visando minimizar custos e tornar o processo menos demorado. Os cálculos computacionais permitem a obtenção de propriedades físico-químicas que fornecem informações referentes a estrutura analisada e, consequentemente, sobre sua atividade, otimizando o processo de busca por novos fármacos e auxiliando os procedimentos experimentais indicando moléculas promissoras. Objetivo: O trabalho visa o estudo computacional de complexos de Pd(II) com atividade antitumoral, envolvendo análise de propriedades físico-químicas, e suas relações com a atividade. Metodologia: Inicialmente, um protocolo computacional para a previsão da energia livre de Gibbs de ativação (ΔG a ) para a reação de aquação do complexo [Pd(dien)Cl] + foi construído utilizando o programa ORCA 4.1.2. Um conjunto de 29 protocolos computacionais foram testados, considerando o nível DFT B3LYP, 14 funções de base para o Pd (PDBS), 4 funções de base para os ligantes (LBS), os efeitos do solvente através da aproximação implícita CPCM e relativísticos por meio do método DKH2. Posteriormente, um protocolo computacional foi selecionado para o estudo de propriedades tais como logaritmo do coeficiente de partição (log P), ε HOMO , ε LUMO , Δε (gap de energia) etc. visando a correlação com a atividade biológica (CC 50 ) de um conjunto de sete compostos de Pd(II) contra a linhagem celular K562, utilizando o programa GAUSSIAN 16 Rev. C.01. Resultados e Discussão: Os resultados mostraram que a inclusão dos efeitos do solvente na previsão de ∆ é de fundamental importância. No geral, os desvios relativos (DR) em relação ao valor experimental de ∆ variaram entre 1,4% e 25,9%, com o protocolo B3LYP/Paschoal-DZP/def2-SVP/CPCM, que apresentou um DR de 1,6% e um menor custo computacional, sendo selecionado para o estudo das propriedades dos demais compostos de Pd(II). Em relação as propriedades físico-químicas, observou-se que, de maneira geral, grupos mais lipofílicos auxiliam na atividade citotóxica. O log P apresentou uma fraca correlação com CC 50 (R 2 = 0,3788), enquanto os parâmetros eletrônicos apresentaram uma forte correlação com CC 50 , apresentando R 2 igual a 0,9912 (ε HOMO ), 0,9700 (ε LUMO ) e 0,9852 (Δε). Conclusão: O presente trabalho mostrou que a inclusão do efeito do solvente e uma boa relação PDBS/LBS é essencial para a correta descrição dos complexos de Pd(II), com protocolo B3LYP/Paschoal/DZP/def2-SVP/CPCM sendo uma excelente alternativa para o estudo de compostos de Pd(II). Além disso, a avaliação das propriedades físico-químicas mostra um forte indicativo de correlação com a atividade biológica, no entanto, para maiores confirmações faz-se necessário um estudo considerando um maior número de complexos.