Uma revisão da Teoria do Funcional de Densidade (TFD): métodos e aplicação em agentes de contraste

  • Mateus Aquino UFLA
  • Willian M. S. Borges
Palavras-chave: Química Computacional, RMI

Resumo

O presente trabalho apresenta uma revisão sobre a Teoria do Funcional da Densidade (TFD), considerado um dos métodos mais importantes para a química computacional. Abordando de forma geral as funções de base e os funcionais de troca e correlação. Como aplicação do método, será apresentado novos agentes de contraste (AC) em ressonância magnética de imagem (RMI), como por exemplo, os óxidos de ferro, que tem como característica baixa toxicidade para o organismo e demostram excelentes tempos de relaxação (T1 e T2).

Referências

1. Cramer CJ, Truhlar DG. Density functional theory for transition metals and transition metal chemistry, Physical Chemistry Chemical Physics. 2009; 11(46):10757–10816.

2. Alcácer L. Introdução a química quantica. Lisboa, 2007, 304p.

3. Morgon NH, Custodio R. Teoria do Funcional de Densidade, Química Nova. 19994; 18(1):44–55.

4. Jensen F. Introduction to computational chemistry. 2. ed. New York: John Wiley, 2007.

5. Pereira AM. Estudo ab-initio e DFT das nitrosaminas, 2008. Universidade Federal da Paraíba.

6. Khalaf PI, Ortolan AO. Apostila de práticas de química computacional, Trabalho de conclusão de curso, UFTPR, Pato Branco, PR, Brasil.

7. Atkins P, Friedma NR. Molecular Quantum Mechanics. 4th editio ed. New York: Oxford, University Press Inc., 2005.

8. Musso F, Ugliengo P, Sodupe, M. Do H-bond features of silica surfaces af-fect the H2O and NH3 adsorption? Insights from periodic B3LYP calcula-tions, The journal of physical chemis-try. A. 2011; 115(41), 11221–11228, 2011.

9.Nazarparvar E, Zahedi M, Klein, E. Density Functional Theory (B3LYP) Study of Substituent Effects on O–H Bond Dissociation Enthalpies of trans-Resveratrol Derivatives and the Role of Intramolecular. The Journal of Or-ganic Chemistry. 2012; 77:10093–10104.

10. Perdew JP, Burke K, Ernzerhof M. Generalized Gradient Approximation Made Simple. Physical Review Let-ters. 1996; 77(18):3865-3868.

11. Pedroza AC. Teoria do Funcional da Densidade uma possível solução para o problema de muitos elétrons da Mecânica Quântica, Physicae Organum. 2016; 2(1):1-14, 2016.

12. Geraldes CF, Laurent S. Classification and basic properties of contrast agents for magnetic resonance imaging. Contrast media & molecular imaging. 2009; 4(1):1-23.

13. Mazzola AA. Ressonância magnética : princípios de formação da imagem e aplicações em imagem Revista Brasileira de Física Médica. 2009; 3(1): 117-129, 2009.

14. Gonçalves, MA, Ramalho, TC. Agentes de Contraste para Imagem por Ressonância Magnética: Uma Revisão, Revista Virtual de Química. 2017; 9(4): 1511-1524.

15. Kaupp M, Bühl M, Malkin, VG. Calculation of NMR and EPR Parameters: Theory and Applications.Wiley-VCH,Weinheim, 2004.

16. Frecus NB. Theoretical studies of EPR parameters of spin-labels in complex environments, Tese de D.Sc. University of Constant, Bucharest, Roménia, 2013.

17. Carvalho RFS. Nanopartículas como potenciais agentes de contraste para imagem de ressonância magnética: caracterização físico-química de polioxometalatos (POMs) contendo iões lantanídeos (III) e suas nanopartículas revestidas de sílica. Dissertação de Mestrado, Universidade de Coimbra, Coimbra, Portugal, 2011.

18. Bower DV, Richter JK, von Tengg-Kobligk H, Hendrik MD, Heverhagen, JT, Runge VM. Gadolinium-Based MRI Contrast Agents Induce Mitochondrial Toxicity and Cell Death in Human Neurons, and Toxicity Increases With Reduced Kinetic Stability of the Agent, Investigative Radiology, 2019; 54, 453-563.

19. Cabella C, Crich SG, Corpillo D, Barge A, Ghirelli C, Bruno E, et al. labeling with Gd(III) chelates: only high thermodynamic stabilities prevent the cells acting as 'sponges' of Gd3+ ions. Contrast Media & Molecular Imaging. 2016; 1,23–29. 88.

20. Bjørnerud A, Vatnehol SAS, Larsson C, Due-Tønnessen P, Hol PK, Groote IR. Signal enhancement of the dentate nucleus at unenhanced MR imaging after very high cumulative doses of the macrocyclic gadolinium-based contrast agent gadobutrol: an observational study. Radiology, 2017; 285:434–444, 2017.

21. Nogueira-barbosa H, Muglia VF. Complicações do uso intravenoso de agentes de contraste à base de gadolínio para ressonância magnética. Radiologia Brasileira. 2008; 41(4): 263-267, 2008.

22. Gonçalves MA, Peixoto FC, da Cunha EFF, Ramalho TC. Dynamics, NMR parameters and hyperfine coupling constants of the Fe3O4(100)–water interface: Implications for MRI probes. Chemical Physics Letters. 2014; 609:88-92.

23. Rocha TS, Nascimento ES, da Silva EC, Oliveira HS, Garcia EM, Oliveira LCA, et al. Enhanced photocatalytic hydrogen generation from water by Ni(OH)2 loaded on Ni-doped δ-FeOOH nanoparticles obtained by one-step synthesis. Royal Society of Chemistry. 2013; 3: 20308-20314.

Publicado
2021-10-29
Como Citar
Aquino, M., & M. S. Borges, W. (2021). Uma revisão da Teoria do Funcional de Densidade (TFD): métodos e aplicação em agentes de contraste. Revista Processos Químicos, 15(29). https://doi.org/10.19142/rpq.v0i0.559