Glucosamine : characterization of the hydrogen bonds formed in the aqueous solvation and the interactions obtained from the complexation with calcium and Cobalt II Ions
| Autor: | Camargo, Lilian Tatiane Ferreira de Melo |
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| Přispěvatelé: | Camargo, Ademir João, Martins, João Batista Lopes, Santin, Lauriane Gomes, Rosseto, Renato, Ribeiro, Luciano |
| Jazyk: | portugalština |
| Rok vydání: | 2021 |
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| Zdroj: | Biblioteca Digital Brasileira de Teses e Dissertações da UEG Universidade Estadual de Goiás (UEG) instacron:UEG |
| Popis: | A glucosamina é um monossacarídeo com importantes propriedades farmacológicas, possuindo ações anti-inflamatórias, anticancerígenas, dentre outras. Além de ser a forma monomérica do biopolímero quitosana, que possui várias aplicações. Embora exista uma quantidade significativa de pesquisas experimentais sobre glucosamina mostrando seus efeitos ao combate à osteoartrite, aos microorganismos, melhorias cardiovasculares, neurologias, dentre outras, estudos em nível molecular sobre suas interações/reações são escassos. Assim, este trabalho tem como objetivo estudar, teoricamente, os efeitos da solvatação aquosa da glucosamina e a sua complexação com os íons cálcio e cobalto, usando a Dinâmica Molecular de Car-Parrinello, implementada no pacote do programa CPMD (versão 4.1). As interações foram caracterizadas usando a Teoria de Átomos em Moléculas e Análise do Orbital Natural de Ligação. Os resultados da solvatação mostraram formação de várias ligações de hidrogênio intra e intermoleculares. A transferência de um hidrogênio da molécula de água para o nitrogênio da glucosamina foi investigada usando a Metadinâmica, mostrando baixa barreira energética, sugerindo que a reação possa ocorrer à temperatura ambiente. Os resultados mostraram ainda que, ambos os metais formam complexos estáveis com a glucosamina na ausência e presença de água. Infere-se, portanto que o melhor entendimento microscópico da solvatação aquosa deve ser considerada ao projetar explicações sobre as atividades biológicas deste monossacarídeo e que a eficiência da interação dos íons cálcio e cobalto com a glucosamina é interessante para aplicações farmacológicas e ambientais. Glucosamine is a monosaccharide with important pharmacological properties, having anti-inflammatory, anticancer, among others. Besides being the monomeric form of chitosan biopolymer, which has several applications. Although there is a significant amount of experimental research on glucosamine showing its effects on combating osteoarthritis, microorganisms, cardiovascular improvements, necrologies, among others, molecular studies on their interactions/reactions are scarce, Thus, this work aimed to study, theoretically, the effects of aqueous solvation of glucosamine and its complexation with calcium and cobalt ions, using the Molecular Dynamics of Car-Parrinello, implemented in the CPMD program package (version 4.1). The interactions were characterized using the Theory of Atoms in Molecules and Analysis of the Natural Bonding Orbital. The results of the solvation showed formation of various intra and intermolecular hydrogen bonds. The transfer of a hydrogen from the water molecule to glucosamine nitrogen was investigated using. Metadynamics, showing low energy barrier, suggesting that the reaction can occur at room temperature. The results also showed that both metals form stable complexes with glucosamine in the absence and presence of water. It is therefore inferring that the best microscopic understanding of aqueous solvation should be considered when designing explanations about the biological activities of this monosaccharide and that the efficiency of calcium and cobalt ion sequestration by glucosamine is interesting for pharmacological and environmental applications. Fundação de Apoio à pesquisa do Estado de Goiás - FAPEG |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
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