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A melatonina (5-metoxi-N-acetiltriptamina) é produzida pela glândula pineal a partir do aminoácido triptofano. Uma vez liberada na corrente sanguínea, a melatonina apresenta vários tipos diferentes de bioatividade. Entre as principais bioatividades apresentadas, destacam-se a capacidade de remoção de radicais livres, atividades antioxidantes, atividade protetora do DNA, regulação do ciclo circadiano, etc. É possível que o largo espectro da sua bioatividade esteja relacionado com a interação da melatonina com as membranas celulares. Consequentemente, a interação da melatonina com as moléculas de água presentes na corrente sanguínea é de fundamental importância no entendimento da sua bioatividade. No entanto, estudos de interação da melatonina com moléculas de água são bastantes limitados na literatura. Nesse sentido, o presente trabalho teve como objetivo principal estudar os efeitos da solvatação aquosa nos parâmetros geométricos e eletrônicos da melatonina usando a Dinâmica Molecular de Car-Parrinello. Os principais efeitos da solvatação aquosa nos parâmetros geométricos da melatonina foram observados para os comprimentos de ligação C14-O2 (2,176%), N17-C14 (2,169%) e N16-H21 (1,079%). Os ângulos de ligação que foram mais afetados pela solvatação aquosa foram O1-C3-C4 e O1-C3-C8 que sofreram um desvio médio absoluto de 4,37% e 4,241%, respectivamente. Esses desvios da fase aquosa em relação à fase gasosa são atribuídos principalmente à formação de ligação de hidrogênio no sítio O1 do grupo metoxi, sítio O2 e H30 do grupo amida e sítio H21 do indol. As análises topológicas confirmam a existência da formação de ligação entre os átomos da molécula de melatonina e os átomos das moléculas de água, bem como, o grau de covalência e a força da interação. As interações em torno dos sítios O1, H30 e H21 variam de fraca a moderada, e somente para o sítio O2 as interações variam de fraca a forte. Portanto, essas mudanças geométricas e eletrônicas devem ser levadas em consideração para explicar as bioatividades da melatonina. Melatonin (5-methoxy-N-acetyltryptamine) is a hormone produced by the pineal gland from amino acid tryptophan. Once released into the bloodstream, melatonin presents several different types of bioactivities. Among the main bioactivities presented, highlightthe ability to remove free radicals, antioxidant activities, protective activity of DNA, circadian cycle regulation. It is possible that the broad spectrum of their bioactivities is related to the interaction of melatonin with the cell membranes. Consequently, the interaction of melatonin with the water molecules present in the bloodstream is of fundamental importance in understanding its bioactivity. However, studies of the interaction of melatonin with water molecules are quite limited in the literature. In this sense, the main objective of this work was to study the effects of aqueous solvation on the geometric and electronic parameters of melatonin using the Car-Parrinello Molecular Dynamics. The main effects of aqueous solvation on geometric parameters of melatonin were observed for the bond lengths C14-O2 (2.176%), N17-C14 (2.169%) and N16-H21 (1.079%). The bond angles that were most affected by aqueous solvation were O1-C3-C4 e O1-C3-C8 which an absolute average deviation of 4.37% and 4.241%, respectively. These deviations of the aqueous phase relative to the gas phase are attributed mainly to the formation of to the hydrogen bonding at the O1 site of the methoxy group, O2 and H30 site of the amide group and H21 site of the indole. The topological analyzes confirm the existence of the bond formation between the atoms of the melatonin molecule and the atoms of the water molecules, as well as the degree of covalence and the strength of the interaction. The interactions around the O1, H30 and H21 sites vary from weak to moderate, and only for the O2 site the interactions vary from weak to strong. Therefore, these geometric and electronic changes must be taken into account to explain the bioactivities of melatonin. Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES

O Freon-11 (CFCl3) apresenta muitas aplicações nas indústrias, principalmente no setor de refrigeração. Neste trabalho, foi realizado um estudo sobre amolécula do CFCl3em que foram avaliados alguns parâmetros estruturais como ângulos e distâncias de ligações entre os átomos. Foi estudado o comportamento deste composto em meio aquoso, a fim de verificar se ocorre a formação de uma estrutura de hidratação. Para a realização deste estudo, a molécula do CFCl3foi, inicialmente, simulada no vácuo utilizando-se o Modelode Dinâmica Molecular de Car-Parrinello, onde foram obtidos os parâmetros estruturais. Posteriormente, a molécula foi disposta em uma caixa contendo 54moléculas de água, onde este novo sistema foi avaliado por simulação utilizando-se o mesmo algoritmo. A minimização de ambos os sistemas foi realizada com o auxílio dos algoritmos Steepest Descente Damp. A simulação por dinâmica molecular foi realizada com o auxílio do algoritmo Verlet. As funções de onda foram expandidas através do conjunto de base de ondas planas, empregando-se os pseudopotenciais de Vanderbilt. A temperatura dos sistemas moleculares em estudo foi mantida constante a um valor de 300 K através da utilização do termostato de Nosé-Hoover. Nas análises, observou-se que a molécula do CFCl3não interage de forma efetiva perante as moléculas de água, que são bastante polares. Este resultado foi obtido observando-se que as moléculas de água, praticamente, não distorcem a estrutura do CFCl3, uma vez que não são formadas estas interações. O método de Dinâmica Molecular de Car-Parrinello não apenas descreve bem sistemas interagentes, como também descreve sistemas em que as espécies químicas não interagem de modo efetivo. The Freon-11 (CFCl3) has many applications in industry, especially in therefrigeration sector. In this work, a study was conducted on the molecule CFCl3which evaluated some structural parameters such as angles and distances ofbonds between atoms. We studied the behavior of this compound in aqueous medium in order to check whether there is the formation of a structure of hydration. For this study, the molecule CFCl3 was initially simulated in vacuumusing the Molecular Dynamics Model of Car-Parrinello, where they obtained thestructural parameters. Subsequently, the molecule was arranged in a boxcontaining 54 water molecules, where this new system was evaluated by simulation using the same algorithm. The minimization of both systems was performed with the aid of steepest descent algorithms and Damp. A molecular dynamics simulation was performed with the aid of the Verlet algorithm. Thewave functions were expanded through the base set of plane waves, using the pseudopotentials Vanderbilt. The temperature of the molecular system under study was kept constant at a value of 300 K using the Nose-Hoover thermostat. In the analyzes, it was observed that the molecule CFCl3not interact effectivelywith water molecules, which are polar. This result was obtained by observingthat water molecules, practically, not distort the structure of triclorofluorcarbono, since these interactions are not formed. The method of Molecular DynamicsCar-Parrinello not only describes interacting systems as well as systems in which also describes the chemical species do not interact effectively.

O ácido ascórbico é uma substância que apresenta grandes aplicações em sistemas bioquímicos, farmacológicos, eletroquímicos e processamento de alimentos. Neste trabalho foi realizado um estudo da estrutura do ácido L-ascórbico através da simulação por dinâmica molecular de Car-Parrinello. Além disto, foi verificado o comportamento da solvatação da molécula desta substância em um meio aquoso com o auxílio do mesmo método. Esta foi disposta em uma caixa contendo as moléculas de água. Os sistemas foram conduzidos ao mínimo de energia empregando-se os algoritmos Steepest Descent para o subsistema eletrônico e Damp para o subsistema iônico. A simulação foi realizada empregando-se o algoritmo Verlet para ambos os subsistemas. Os resultados mostraram que a molécula do ácido ascórbico apresenta uma estrutura condizente com os resultados encontrados por outros métodos e que em meio aquoso a molécula mostra-se bastante solúvel nas regiões dos grupamentos –OH, porém, pouco solúvel nas outras regiões da molécula. Ascorbic acid is a substance that has major applications in biochemical systems, pharmacology, electrochemistry and food processing. In this work we present a study of the L-ascorbic acid structure by Car-Parrinello molecular dynamics simulation. Furthermore, we observed the solvation process of the molecule of this substance in an aqueous environment with the aid of this method. This was arranged in a box containing water molecules. The systems were conducted to a minimum energy employing the steepest descent algorithms for the subsystem electronic and ionic subsystem for Damp. The simulation was performed using the Verlet algorithm for both subsystems. The results showed that the ascorbic acid molecule has a structure consistent with the results found by other methods and that the molecule in aqueous environment, is quite soluble in the regions of the-OH groups, however, slightly soluble in other regions of the molecule.