Estudio computacional de las interacciones moleculares entre el ácido itacónico y compuestos antimaláricos: un paso importante para el diseño racional de sistemas de liberación controlada de fármacos.
espanolLas interacciones moleculares entre cuatro antimalaricos: cloroquina, primaquina, quinina y amodiaquina, con un dimero del acido itaconico, fueron estudiadas a traves de la teoria del funcional de la densidad usando B3LYP/++6-31G(d,p) y el modelo CPCM para el solvente. Cloroquina, primaquina y quinina presentan interaccion apreciable con el dimero del acido itaconico, con energias de interaccion en el rango de -17 hasta -6,7 kcal/mol, de naturaleza exotermica, a traves de un proceso de fisisorcion. El valor positivo de la energia de interaccion para la amodiaquina sugiere una menor probabilidad de que este sea adsorbido por un dimero de acido itaconico. Los calculos NBO y la aplicacion de la teoria de perturbacion de segundo orden indican transferencia de carga desde los compuestos cloroquina y primaquina. Adicionalmente, los resultados sugieren que las interacciones principales son de naturaleza polar, donde los enlaces de hidrogenos juegan un rol principal. Los resultados encontrados a traves del metodo CPCM indican que los complejos entre el dimero de acido itaconico con cloroquina y primaquina son bastante estables en disolucion acuosa; ademas presentan valores adecuados de LogP y momento dipolar, indicando alta la interaccion con el solvente que permitiria el hinchamiento y la liberacion controlada de estos farmacos. catalaLes interaccions moleculars entre quatre antimalarics: cloroquina, primaquina, quinina i amodiaquina, amb un dimer de l'acid itaconic, van ser estudiades a traves de la teoria del funcional de la densitat usant B3LYP /++ 6-31G (d, p) i el model CPCM per al solvent. Cloroquina, primaquina i quinina presenten interaccio apreciable amb el dimer de l'acid itaconic, amb energies d'interaccio en el rang de -17 fins a -6,7 kcal/mol, de naturalesa exotermica, a traves d'un proces de fisisorcio. El valor positiu de l'energia d'interaccio per a la amodiaquina suggereix una menor probabilitat que aquest sigui adsorbit per un dimer d'acid itaconic. Els calculs NBO i l'aplicacio de la teoria de pertorbacio de segon ordre indiquen transferencia de carrega des dels compostos cloroquina i primaquina. Addicionalment, els resultats suggereixen que les interaccions principals son de naturalesa polar, on els enllacos d'hidrogens juguen un paper principal. Els resultats trobats mitjancant el metode CPCM indiquen que els complexos entre el dimer d'acid itaconic amb cloroquina i primaquina son bastant estables en dissolucio aquosa; a mes presenten valors adequats de LOGP i moment dipolar, indicant una interaccio elevada amb el solvent, el que permetria l'inflament i l'alliberament controlat d'aquests farmacs. EnglishThe molecular interactions between four widely used antimalaric i.e, chloroquine, primaquine, quinine and amodiaquine, with an itaconic acid dimer as a hydrogel model, have been studied by the mean of the Density Functional Theory calculation in both, vacuum and water environment, using B3LYP/++6-31G(d,p) basis set and PCM model of solvent. Chloroquine, primaquine, and quinine show a suitable interaction with the itaconic acid dimer, with binding energy into the range of -17 to -6.7 kcal/ mol. These values of binding energies suggest the formation of stable and exothermic complexes in the range of physisorption energy. By contrast, the positive value of binding energy for amodiaquine indicates a little chance to be absorbed into the hydrogel polymer. The NBO calculation and the second order perturbation theory indicate a strong charge-transference from chloroquine and primaquine to itaconic acid dimer. In addition, these results suppose the interactions are mainly polar in nature where the hydrogen bond plays a pivotal role in complex stabilization. On the other hand, the CPCM calculations suggest the chloroquine and primaquine complex are stables, with suitable values of both, LogP and dipole momentum implying the swelling of these complex in water and the eventual drugs controlled-delivery from the polymeric matrix.