Estudo Computacional para Seleção de Monômeros na Síntese de Polímeros Molecularmente Impressos Aplicados à Extração de Quercetina
Talita Rebouças de Araújo Cortez
Universidade Federal Rural do Semi Árido
Rafael Barbosa Rios
Universidade Federal Rural do Semi-Árido
Francisco Wilton Miranda da Silva
Universidade Federal Rural do Semi-Árido
Palavras-chave: Simulação Molecular, Polímeros, MIP, Quercetina, Pirrol
Resumo
Os polímeros molecularmente impressos (Molecularly Imprinted Polymers – MIPs) são
materiais sintéticos capazes de reconhecer seletivamente moléculas específicas, atuando
como receptores artificiais baseados no princípio “chave-fechadura”. Devido à sua alta
seletividade, estabilidade e baixo custo, apresentam ampla aplicação em processos de
purificação, biossensoriamento e detecção de compostos bioativos. Entre os compostos cuja
extração e purificação justificam o uso de MIPs, destaca-se a quercetina, um flavonoide de
relevância farmacológica e alimentar, reconhecido por suas propriedades antioxidantes e antiinflamatórias. Di Giulio et al. (2025) (DOI: 10.1021/acsami.4c21238) desenvolveram um MIP
de polipirrol para o reconhecimento seletivo da quercetina, combinando simulação
computacional e experimentação. Com base nesse estudo, o presente trabalho teve como
objetivo validar a metodologia computacional empregada, reproduzindo as simulações do
complexo pirrol–quercetina para, posteriormente, aplicá-la na seleção de novos monômeros
a serem utilizados na síntese de MIPs voltados à extração seletiva da quercetina como analito.
Na metodologia de Di Giulio et al. (2025), as simulações foram realizadas nos softwares
Gaussian 16W e GaussView 6.1, empregando a Teoria do Funcional da Densidade (DFT)
com o funcional B3LYP e o conjunto de base 6-311++G(d,p). O cálculo da energia de
interação (ΔE) foi utilizado como critério para a seleção do monômero mais promissor, sendo
ΔE = Ecomplexo - (Equercetina + Emonômero), em que valores mais negativos indicam maior
estabilidade e afinidade entre as espécies. Seguindo essa estratégia, as moléculas isoladas
de pirrol e quercetina foram otimizadas com sucesso, confirmando sua estabilidade estrutural.
No entanto, a otimização do complexo não convergiu, impedindo o cálculo das energias de
interação e análises subsequentes. As dificuldades observadas foram atribuídas à
complexidade do sistema e limitações computacionais. Apesar disso, os resultados
preliminares validam parcialmente a metodologia e indicam possíveis ajustes futuros. Entre
as estratégias propostas para contornar esses problemas destacam-se o uso de préotimizações com bases menores, e o uso de restrições geométricas. Conclui-se que, embora
a validação completa ainda não tenha sido alcançada, o estudo estabeleceu bases teóricas
sólidas para o avanço na modelagem de MIPs seletivos para flavonoides, reforçando o
potencial das simulações computacionais como ferramenta para o projeto de novos materiais.