Estudo computacional mostra como a organização estrutural de moléculas pode afetar a eficiência de medicamentos

Com publicação científica

Projeto de medicamentos

Pesquisadores estudaram propriedades estruturais, eletrônicas e ópticas de cristais farmacêuticos monoclínicos do ácido salicílico, ácido acetilsalicílico, paracetamol e ibuprofeno

3D molecular model on a computer screen with blue and orange spheres and bonds, in a science UI

Gorodenkoff via Shutterstock

Ilustração de modelagem molecular

Por Redação SciAdvances

1 de agosto de 2026, 13:29

Fonte

Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)

Áreas

Biofísica, Bioquímica, Computação, Desenvolvimento de Fármacos, Entrega de Medicamentos, Farmacologia, Fotônica, Indústria Farmacêutica, Nanotecnologia Farmacêutica, Simulação Computacional

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Projeto de medicamentos

As propriedades estruturais (arranjo molecular, polimorfismos, ligações de hidrogênio, formato do cristal), eletrônicas (intervalo de energia, distribuição de cargas, estabilidade química) e ópticas (índice de refração, absorção UV-Vis, espalhamento de luz) de cristais farmacêuticos definem, em última instância, como um medicamento se comporta no corpo humano.

O estudo sobre variações dessas propriedades pode ser feito usando ferramentas de simulação de física quântica e testes de laboratório.

Compreender melhor como cada uma dessas propriedades influencia na eficiência farmacológica do medicamento pode otimizar o projeto racional de medicamentos, reduzindo o tempo de desenvolvimento.

Avanço: simulação computacional traz novos conhecimentos para o projeto racional de medicamentos

Pesquisadores da Universidade Federal do Ceará (UFC) e do Instituto Federal do Ceará (IFCE) estudaram como pequenas diferenças na estrutura cristalina de alguns dos anti-inflamatórios mais consumidos pode afetar sua eficiência.

Considerando os cristais farmacêuticos monoclínicos do ácido salicílico, ácido acetilsalicílico, paracetamol e ibuprofeno, os pesquisadores usaram simulações computacionais avançadas para mostrar os diferentes comportamentos desses compostos em relação à forma como absorvem luz e distribuem energia.

Segundo os cientistas, as propriedades estruturais, eletrônicas e ópticas dos cristais farmacêuticos monoclínicos estão diretamente relacionadas à solubilidade, à estabilidade e à atividade farmacológica dos compostos.

Usando a Teoria do Funcional da Densidade (DFT) da física quântica, os pesquisadores conseguiram reproduzir computacionalmente o comportamento de átomos e moléculas.

As simulações foram executadas com o apoio da infraestrutura de supercomputação do Núcleo de Processamento de Alto Desempenho da Universidade Federal do Rio Grande do Norte (NPAD/UFRN).

Estrutura dos compostos influencia a ação farmacológica

As simulações computacionais mostraram que a disposição dos átomos no interior do cristal influencia diretamente as propriedades macroscópicas dos medicamentos, reforçando a importância da estrutura sólida sobre o desempenho farmacêutico.

Segundo os pesquisadores, as descobertas trouxeram uma compreensão abrangente da interação entre a estrutura molecular, rede cristalina e propriedades optoeletrônicas dos compostos, fortalecendo a base teórica para o projeto racional de formulações farmacêuticas com desempenho ótimo.

Agora, os pesquisadores pretendem expandir essa abordagem para outros compostos e explorar maneiras de ajustar suas estruturas cristalinas, a fim de melhorar características como dissolução e absorção.

Os cientistas esperam que a combinação entre física, química e computação continue acelerando o desenvolvimento de medicamentos cada vez mais eficientes.

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