Pesquisadores das Universidades de Warwick e Cardiff usaram um pó combinado de XRD, NMR de estado sólido e abordagem computacional para determinar a estrutura de 3 ', 5'-bis-O-decanoil-2'-desoxiguanosina.
Uma combinação de métodos experimentais e computacionais permitiu aos pesquisadores estabelecer a estrutura de um dos materiais orgânicos mais desafiadores do que foi determinado até agora com base na análise de dados de difração de raios-X em pó (XRD).
Contudo, usando apenas dados de XRD em pó, a estrutura cristalina da molécula 3 'de 90 átomos, 5'-bis-O-decanoil-2'-desoxiguanosina [denotado dG (C 10 ) 2 ] é difícil de determinar devido ao seu tamanho e complexidade, o que torna o processo de determinação da estrutura particularmente complicado.
Reportagem no jornal Ciência Química , pesquisadores - incluindo o professor Steven Brown do Departamento de Física da University of Warwick, O professor Stefano Masiero da Universidade de Bolonha e liderado pelo professor Kenneth Harris da Universidade de Cardiff - aumentou a análise de XRD em pó de dG (C 10 ) 2 com informações derivadas de dados de ressonância magnética nuclear de estado sólido (NMR) e cálculos de teoria funcional de densidade periódica corrigida por dispersão (DFT) para otimização de estrutura.
Esta abordagem combinada usando metodologias experimentais e computacionais permitiu à equipe estabelecer com sucesso que dG (C 10 ) 2 forma um motivo de fita de guanina ligada por hidrogênio que não foi observado anteriormente para derivados de 2'-desoxiguanosina.
O dG (C 10 ) 2 molécula é usada atualmente em dispositivos fotoelétricos, incluindo materiais fotocondutores, pontos quânticos bifotônicos e fotodetectores com propriedades retificadoras. Em todos esses aplicativos, o arranjo estrutural dos grupos de guanina é um fator chave. Portanto, tem sido particularmente importante entender as propriedades estruturais preferidas de dG (C 10 ) 2 no estado sólido.
Antecipa-se que a sinergia de metodologias experimentais e computacionais utilizadas nesta pesquisa se tornará uma característica essencial das estratégias para expandir ainda mais a aplicação de XRD em pó como uma técnica para determinação de estrutura de materiais moleculares orgânicos de complexidade ainda maior no futuro.
"Entender a estrutura com resolução atômica é a chave para estabelecer propriedades de estrutura-função. Este trabalho considera um derivado de ácido nucléico que tem potencial para aplicação em materiais eletrônicos, "explica o professor Steven Brown.
"Experimentos de NMR de estado sólido realizados há mais de 10 anos em Warwick identificaram a formação de ligações de hidrogênio específicas entre as moléculas. Esta informação complementar foi essencial para o sucesso da equipe de Cardiff em determinar a estrutura cristalina a partir de dados experimentais de difração de raios-X de pó que foi verificada pela excelente reprodução dos parâmetros de NMR medidos experimentalmente para o cálculo da teoria do funcional da densidade da estrutura derivada.
"Este esforço de cristalografia de RMN tour de force para este sistema muito desafiador revelou uma automontagem inesperada que não tinha sido vista antes para a classe de compostos (derivados de 2'-desoxiguanosina)."
