Caracterización molecular de una serie de análogos de nicotina y su interacción con receptores nicotínicos α7

Diversos trabajos que caracterizan la nicotina se han llevado a cabo desde aproximaciones experimentales y teóricas; contrariamente para análogos solo se ha desarrollado un estudio conformacional para selenoanálogos. Esto motivó realizar la caracterización molecular de una serie de ocho análogos de nicotina. Nótese que, aunque para algunos de estos análogos ya hay reportes de su afinidad por receptores nicotínicos, los mecanismos no se conocen aún muy bien por tanto este tipo de estudios proveen datos geométricos, energéticos, poblacionales, entre otros, que permiten explicar dichos mecanismos. Para el desarrollo de este trabajo fueron empleados los siguientes programas: Avogadro para el diseño 3D y la obtención de confórmeros; Gaussian09 en la optimización geométrica de los confórmeros usando cálculos DFT (B3LYP y la base aug-cc-pVDZ), NBO para los cálculos de población electrónica y AIMAllProfessional para el análisis topológico de la densidad electrónica. Se obtuvieron 24 geometrías estables a partir de los cálculos de optimización y frecuencias de 114 confórmeros: A1(2), A2(2), A3(2), A4(2), A5(6), A6(6), A7(2) y A8(2), AX(Y)=A: análogo, X=1 a 8, y: número de estructuras estables. La caracterización molecular se ha centrado en datos geométricos como distancias de las interacciones intramoleculares, cargas atómicas de los átomos involucrados en dichas interacciones, así como la densidad electrónica en los puntos críticos de enlace hallando en algunos casos correlaciones interesantes entre dichos parámetros.Several works that characterize nicotine have been developed from experimental (1) and/or theoretical (2) point of view; contrary, according to our best knowledge, for nicotine analogs, these is few reports such a conformational study for selenoanalogs (3). This motivates us to perform computationally molecular characterization of a serie of eight nicotine analogs whit pyrrolidine ring modifications. Note that although for some these analogs there are reports about their nicotine receptors affinity (4); the mechanisms are unknown yet. Therefore, this study provides geometry, energy, population data, among others, which could help to explain these mechanisms. For development of this work the following programs were employed: Avogadro for 3D design and conformer search; DFT (B3LYP/aug-cc-pVDZ) calculations with Gaussian 09 for conformers geometry optimization; NBO for electronic population calculations and AIMAllProfessional topological analysis of the electronic density. We report 24 stable geometries from optimization calculations and frequencies of 144 conformational structures: A1(2), A2(2), A3(2), A4(2), A5(6), A6(6), A7(2) y A8(2); AX(Y)= A: analog, X=1 to 8, Y: number of stable structures. The molecular characterization has focused in geometries data as intermolecular interactions distances, atomic charges of atoms involved in such interactions, as well as electronic density in bond critical points, in some cases interesting correlations among such parameters have been found.Magíster en Ciencias BiológicasMaestrí