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ABSTRACTS POR TÓPICO

S2. Nanocompuestos y materiales híbridos poliméricos

MODELADO MOLECULAR DE POLIDOPAMINA
Rodolfo Cruz Silva1, Rosalinda Dominguez Ramón2, Andres Domínguez Cano3, Cynthia Guerrero Bermea4, Selene Sepúlveda Gúzman3
1Centro de Investigación en Química Aplicada, Procesos de Transformacion, Mexico. 2Centro de Investigación en Química Aplicada, Departamento de Posgrado, Mexico. 3Universidad Autónoma de Nuevo León, Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica, FIME, Mexico. 4Tecnológico Nacional de México - Región Carbonífera, Academia de Ingeniería Industrial, Mexico.


Abstract: La polidopamina es uno de los polímeros más interesantes en la actualidad debido a sus propiedades de adhesividad y su capacidad de intercambio iónico. Este polímero es típicamente sintetizado por oxidación de dopamina en medio alcalino usando aire u oxígeno como oxidante de manera directa. Aunque la reacción es aparentemente simple la estructura del polímero obtenido es bastante compleja, debido a que durante la polímerización el monómero en su estado oxidado sufre rearreglos, y el polímero resultante esta altamente entrecruzado y presenta una diversidad de estructuras locales. Debido a la falta de regularidad estructural su modelado molecular ha sido relativamente poco explorado y sigue siendo un reto. Manzanares-Gomet et al. [1] reportaron un modelo basado en 4 diferentes estructuras oligoméricas combinadas mediante interacciones no enlazantes. Estos modelos fueron equilibrados en agua y su estructura estudiada mediante funciones de distribución radial y tamaño de poro. Chen et al.[2] estudiaron los radicales monoméricos y oligoméricos hasta n=4 mediante cálculos ab initio y determinaron los más estables energéticamente. En este trabajo presentamos la preparación y evaluación de un modelo de polidopamina basado en las estructuras oligoméricas más estables energéticamente derivadas del trabajo de Chen et al.[2] combinadas mediante dinámica molecular clásica para formar un modelo de polidopamina. Los bloques solvatados de polidopamina fueron  parametrizados mediante el campo de fuerza CHARMM [3] y agregados mediante dinámica molecular clásica en medio acuoso. Las estructuras resultantes se analizan mediante funciones de distribución radial, puentes de hidrógeno y porosidad. 
Referencias
1. Manzanares-Gómez, J. et al. Molecular Dynamics Simulations of Polydopamine Nanosphere's Structure Based on Experimental Evidence. Polymers 2022, 14, doi:10.3390/polym14245486.
2. Chen, C. et al. Polydopamine and eumelanin molecular structures investigated with ab initio calculations. Chemical Science 2017, 8, 1631-1641, doi:10.1039/c6sc04692d. 
3. Vanommeslaeghe, K.;  MacKerell, A. Automation of the CHARMM General Force Field (CGenFF) I: Bond Perception and Atom Typing. Journal of Chemical Information and Modeling 2012, 52, 3144-3154, doi:10.1021/ci300363c.


Keywords: Dinámica molecular, Química computacional, Modelado

Acknowledgment:

Los autores agradecen el apoyo del proyecto COAH-2025-C25-B004 Síntesis y Caracterización de Adsorbentes de Polidopamina y Celulosa Carbonizada del FONCYT para la realización de este trabajo.

Presenting authors email: rcruzsilva.ciqa@gmail.com
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