Simulação computacional de fármacos antimicrobianos com óxido de grafeno

Resumo

Estudos comprovam que 80% das águas residuais descartadas na natureza não recebem tratamento adequado. Para reverter essa situação, uma possibilidade é o uso de nanomateriais, como o óxido de grafeno (GO), o qual pode ser utilizado para remover fármacos presentes nas águas. Então, o objetivo deste estudo é analisar as propriedades estruturais e eletrônicas do GO interagindo com os fármacos: ciprofloxacina, ofloxacina e norfloxacino. O código computacional empregado neste estudo é o SIESTA, que utiliza a teoria do funcional da densidade (DFT). O GO usado é constituído pelos grupos hidroxila e epóxi, que estão localizados no centro do grafeno e no grupo carboxílico mais afastado dos demais. Os resultados indicam que os fármacos ciprofloxacina, ofloxacina e norfloxacino apresentam diferença entre HOMO (Highest Occupied Molecular Orbital) e LUMO (Lowest Unoccupied Molecular Orbital) de 2,75, 2,69 e 2,73 eV, respectivamente. Para o GO, a diferença entre o VBM (Valence Band Maximum) e o CBM (Conduction Band Minimum) do GO é de 0,12 eV. Foram realizadas cinco configurações estruturais do fármaco ciprofloxacina com GO e a configuração mais estável apresenta um nível semi-preenchido em torno do nível de Fermi. Já para o fármaco ofloxacina interagindo com GO, consideraram-se oito interações e a configuração mais estável apresenta uma ligação química O-H de 1,06 Å. Para o fármaco norfloxacino interagindo com o GO, foram realizadas cinco configurações e, para a configuração mais estável, observa-se uma acentuada curvatura do fármaco norfloxacino sobre o GO. As três interações mais estáveis apresentam ligações químicas entre os fármacos com o GO.