Estudo Teórico dos Parâmetros Estruturais da Cafeína no Vácuo Usando Dinâmica Molecular de Car-Parrinello

Resumo

A cafeína é uma das substâncias mais utilizadas no mundo. É classificada como um alcaloide que pertence ao grupo das metilxantinas (1,3,7 - timetilxantina). Está presente em várias plantas, é também encontrada nos chás, cacau, café, guaraná e refrigerantes. Quando consumida, afeta quase todos os sistemas, com seus efeitos mais perceptíveis no sistema nervoso central (SNC). Com essas propriedades biológicas observadas, o presente trabalho tem como objetivo estudar os comprimentos e ângulos de ligação da cafeína no vácuo, utilizando o método de Dinâmica Molecular de Car-Parrinello (DMCP). Para os cálculos, a molécula foi disposta em uma caixa cúbica, com aresta de 16 Å. O funcional de energia de troca e correlação foi modelado usando o funcional do gradiente corrigido PBE. Os elétrons do núcleo foram tratados com pseudopotenciais ultrasolf de Vanderbilt, e os de valência foram representados pelo conjunto de funções de base de ondas planas, truncadas em energia cinética de corte de 25 Ry. As simulações de DMCP foram realizadas a uma temperatura de 300 K, com um passo de integração de 5,0 a.t.u. (unidade atômica de tempo) e massa fictícia de 400 a.u. (unidade atômica). Os resultados obtidos para cálculos das propriedades estruturais utilizando DMCP mostram boa concordância com resultados obtidos por outros métodos teóricos e com dados experimentais. Este estudo contribui para a compreensão inicial das propriedades estruturais e da metodologia utilizada que é bastante promissora em estudos de planejamento de fármacos.