LAM: An enhanced Acetonitrile model for Molecular Dynamics studies

ARIEL ALVAREZ; CARLOS LLERENA SUSTER; ANDRES N. MCCARTHY

Bernal

Congreso; 1º Congreso Argentino de Bioinformática y Biología Computacional.; 2010

Resumen: El Acetonitrilo (C2H3N: cianuro de metilo) es un solvente común en procesos muy diversos, como así también para el estudio de muchas sustancias de interés biológico. Su baja viscosidad y baja reactividad química hacen que sea una opción popular para la cromatografía líquida. El Acetonitrilo desempeña un importante papel como el principal disolvente utilizado en la fabricación de oligonuleótidos de ADN a partir de monómeros. Por otro lado, se lo ha estado utilizando con éxito como medio para el estudio de enzimas, las cuales logran mantener actividad biológica en este medio aprótico. Sin embargo, el conocimiento detallado de cómo interactúa con estas (y otras) macromoléculas biológicas aún nos elude. Los métodos computacionales con precisión de escala atómica, como la Dinámica Molecular, se plantean como técnicas  nteresantes que podrían aportar nuevos datos para comprender estos procesos con mayor profundidad. En este sentido, en los últimos años, se han desarrollado varios modelos computacionales para el Acetonitrilo [Edwards et al (1984), Jorgensen et al (1988), Guardia (2001), Gee (2006)]. Cada uno de ellos presenta aspectos de mayor y menor coincidencia con los datos experimentales. Sin embargo, ninguno de ellos resulta conveniente para estudios computacionales prolongados, ya que su diseño resulta costoso en tiempo de cálculo, principalmente debido al hecho de que todos se vuelven inestables cuando se los somete a cálculos que utilicen pasos de integración mayores a los 2fs (femtosegundos). En el presente trabajo, presentamos un modelo para el Acetonitrilo que ofrece un comportamiento totalmente comparable con cualquiera de los otros cuatro modelos de referencia (entalpía de vaporización, densidad, autodifusión, etc.), pero cuyo comportamiento permanece estable y confiable con pasos de integración de hasta 4fs.El Acetonitrilo (C2H3N: cianuro de metilo) es un solvente común en procesos muy diversos, como así también para el estudio de muchas sustancias de interés biológico. Su baja viscosidad y baja reactividad química hacen que sea una opción popular para la cromatografía líquida. El Acetonitrilo desempeña un importante papel como el principal disolvente utilizado en la fabricación de oligonuleótidos de ADN a partir de monómeros. Por otro lado, se lo ha estado utilizando con éxito como medio para el estudio de enzimas, las cuales logran mantener actividad biológica en este medio aprótico. Sin embargo, el conocimiento detallado de cómo interactúa con estas (y otras) macromoléculas biológicas aún nos elude. Los métodos computacionales con precisión de escala atómica, como la Dinámica Molecular, se plantean como técnicas  nteresantes que podrían aportar nuevos datos para comprender estos procesos con mayor profundidad. En este sentido, en los últimos años, se han desarrollado varios modelos computacionales para el Acetonitrilo [Edwards et al (1984), Jorgensen et al (1988), Guardia (2001), Gee (2006)]. Cada uno de ellos presenta aspectos de mayor y menor coincidencia con los datos experimentales. Sin embargo, ninguno de ellos resulta conveniente para estudios computacionales prolongados, ya que su diseño resulta costoso en tiempo de cálculo, principalmente debido al hecho de que todos se vuelven inestables cuando se los somete a cálculos que utilicen pasos de integración mayores a los 2fs (femtosegundos). En el presente trabajo, presentamos un modelo para el Acetonitrilo que ofrece un comportamiento totalmente comparable con cualquiera de los otros cuatro modelos de referencia (entalpía de vaporización, densidad, autodifusión, etc.), pero cuyo comportamiento permanece estable y confiable con pasos de integración de hasta 4fs.