Estudo do efeito da solvatação aquosa nos parâmetros geométricos e eletrônicos da fluoxetina usando dinâmica molecular de Car-Parrinello

Abstract

A depressão afeta milhões de pessoas globalmente, e a fluoxetina, um Inibidor Seletivo de Recaptação de Serotonina (ISRS), é amplamente utilizada no tratamento, mostrando eficácia e tolerabilidade em estudos clínicos. A solvatação aquosa, que envolve a interação da fluoxetina com as moléculas de água no organismo, é essencial para sua biodisponibilidade e eficácia. Compreender essas interações é fundamental para desenvolver formulações mais eficazes. Neste estudo, foi realizada uma simulação de Dinâmica Molecular de Car-Parrinello (DMCP) para investigar os efeitos da solvatação aquosa na molécula de fluoxetina. Os resultados revelaram alterações nos comprimentos e ângulos de ligação, com esferas de solvatação observadas ao redor dos átomos N36 e O37, variando de 1,24 Å a 2,60 Å para N36 e de 1,45 Å a 2,95 Å para O37. O Tempo Médio de Residência (TMR) para N36 foi de 17,6984 ps, indicando interações prolongadas e estáveis nesse sítio ativo. As ligações de hidrogênio mostraram uma interação forte, com uma distância de 1,30347 Å e densidade eletrônica (ρ(r⃗)) de 0,14475, e uma interação fraca, de 3,10430 Å, caracterizada como eletrostática. A análise de QTAIM revelou que as interações mais fortes apresentaram um Laplaciano negativo, indicando uma alta concentração de carga eletrônica. Na NBO ( Orbital de ligação natural ) , a interação mais intensa foi a hiperconjugação entre o par de elétrons de N36 e o orbital antiligante LP*(1) ( Lone Pair ) de Hw, com uma energia de estabilização de 184,75 kcal/mol. Esses resultados ajudam a compreender as interações de solvatação da fluoxetina e contribuem para o desenvolvimento de formulações mais eficazes no tratamento da depressão.