Modelagem molecular de quitosana e glifosato e análise de suas interações
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Data de Publicação: | 2019 |
Tipo de documento: | Tese |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFU |
Texto Completo: | https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/26843 https://dx.doi.org/10.14393/ufu.te.2019.2271 |
Resumo: | The glyphosate is the most consumed herbicide in the world and has threatening and harmful properties for living beings, because of its chronic toxicity and carcinogenicity. The proposal of remove glyphosate through chitosan in aqueous medium occurs due to the high biopolymer’s ability to chelate contaminants. This can be done computationally, simulating models representing real systems through the methodology of molecular dynamic (MD). However, for the MD simulations to describe the studied molecules with precision, a force field containing exact information about the atoms and their interactions is necessary. Taking this into consideration, the objectives of this thesis were to parameterize the OPLS-AA force field for the chitosan biopolymer and glyphosate herbicide, in order to test the performance of the parameterizations by simulating them in molecular systems by MD, compute the specific interaction groups between chitosan and glyphosate, and calculate the potential mean force (PMF) of their interactions. Here we present the final force field containing all the necessary parameters for the studied molecules and it can be designed for several simulations with GROMACS software. The simulations performed for chitosan produce equivalent results to another previously validated force field (Gromos53a6) and the analysis about the adsorption between chitosan and glyphosate are comparable to experimental results. The force field may therefore be used in several atomistic computational studies for chitosan and glyphosate. |
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Modelagem molecular de quitosana e glifosato e análise de suas interaçõesChitosan and glyphosate molecular modeling and analysis of your interactionsQuitosanaChitosanGlifosatoGlyphosateCampo de ForçaForce FieldSimulação ComputacionalComputational SimulationCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::FISICO-QUIMICA::QUIMICA TEORICAThe glyphosate is the most consumed herbicide in the world and has threatening and harmful properties for living beings, because of its chronic toxicity and carcinogenicity. The proposal of remove glyphosate through chitosan in aqueous medium occurs due to the high biopolymer’s ability to chelate contaminants. This can be done computationally, simulating models representing real systems through the methodology of molecular dynamic (MD). However, for the MD simulations to describe the studied molecules with precision, a force field containing exact information about the atoms and their interactions is necessary. Taking this into consideration, the objectives of this thesis were to parameterize the OPLS-AA force field for the chitosan biopolymer and glyphosate herbicide, in order to test the performance of the parameterizations by simulating them in molecular systems by MD, compute the specific interaction groups between chitosan and glyphosate, and calculate the potential mean force (PMF) of their interactions. Here we present the final force field containing all the necessary parameters for the studied molecules and it can be designed for several simulations with GROMACS software. The simulations performed for chitosan produce equivalent results to another previously validated force field (Gromos53a6) and the analysis about the adsorption between chitosan and glyphosate are comparable to experimental results. The force field may therefore be used in several atomistic computational studies for chitosan and glyphosate.FAPEMIG - Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas GeraisTese (Doutorado)O glifosato é o herbicida mais consumido no mundo e possui propriedades ameaçadoras e nocivas aos seres vivos por apresentar toxicidade crônica e atividade carcinogênica. A proposta de remoção de glifosato através de quitosana em meio aquoso ocorre devido à elevada capacidade do biopolímero em quelar contaminantes. Isso pode ser obtido computacionalmente, simulando modelos representando sistemas reais, com a metodologia de dinâmica molecular (MD). No entanto, para que as simulações por MD descrevam a molécula estudada com precisão, é necessário um campo de força que contenha informações exatas sobre os átomos e suas interações. Levando isso em consideração, esta tese visa parametrizar o biopolímero quitosana e o herbicida glifosato para o campo de força OPLS-AA, testar o desempenho das parametrizações simulando-as em sistemas moleculares por MD, computar os grupos específicos de interação entre quitosana e glifosato e calcular o potencial de força média (PMF) da ligação entre ambos. Aqui apresentamos o campo de força final contendo todos os parâmetros necessários para as moléculas estudadas, sendo projetados para diversas simulações com o software GROMACS. As simulações aqui realizadas para a quitosana produzem resultados equivalentes a outro campo de força previamente validado (Gromos53a6) e as análises sobre a adsorção entre quitosana e glifosato são comparáveis a resultados experimentais. O campo de força pode, portanto, ser usado em diversos estudos computacionais de forma atomística para quitosana e glifosato.Universidade Federal de UberlândiaBrasilPrograma de Pós-graduação em QuímicaFranca, Eduardo de Fariahttp://lattes.cnpq.br/9096097972613963Motta, Luiz Fredericohttp://lattes.cnpq.br/4356859222428567Abrahão Júnior, Odoníriohttp://lattes.cnpq.br/4202309588377295Comar Júnior, Moacyrhttp://lattes.cnpq.br/3361280087783853Faria, Roberto Ribeiro2019-08-27T19:13:58Z2019-08-27T19:13:58Z2019-07-31info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfFARIA, Roberto Ribeiro. Modelagem molecular de quitosana e glifosato e análise de suas interações. 2019. 169 f. Tese (Doutorado em Química) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2019. DOI https://dx.doi.org/10.14393/ufu.te.2019.2271https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/26843https://dx.doi.org/10.14393/ufu.te.2019.2271porhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/us/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFUinstname:Universidade Federal de Uberlândia (UFU)instacron:UFU2019-08-28T06:06:56Zoai:repositorio.ufu.br:123456789/26843Repositório InstitucionalONGhttp://repositorio.ufu.br/oai/requestdiinf@dirbi.ufu.bropendoar:2019-08-28T06:06:56Repositório Institucional da UFU - Universidade Federal de Uberlândia (UFU)false |
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