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Explorando el estudio fisicoquímico y toxicológico de los agentes de la serie G y de la serie A combinando dinámica molecular y relación cuantitativa estructura-actividad

Autores: Chalaris, Michail; Koufou, Antonios; Anastasiou, Sotiria; Roupas, Pantelis-Alexandros; Nikolaou, Georgios

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2025

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Acceso abierto

Artículo científico
2025

Explorando el estudio fisicoquímico y toxicológico de los agentes de la serie G y de la serie A combinando dinámica molecular y relación cuantitativa estructura-actividad


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Química

Palabras clave

Agentes de guerra química
Simulaciones de MD
Modelado QSAR
Agentes nerviosos
Lipofilia
Toxicidad

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 36

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Este estudio explora las propiedades fisicoquímicas y toxicológicas de seis agentes de guerra química de las series G y A (Sarin, Soman, Tabun, A230, A232 y A234) utilizando un enfoque computacional integrado que combina simulaciones de dinámica molecular (MD) y modelado de Relación Estructura-Actividad Cuantitativa (QSAR). Para los agentes nerviosos de la serie A, se examinaron tanto las propuestas estructurales de Ellison-Hoenig como las de Mirzayanov. Las simulaciones de MD (10 ns, conjunto NPT) proporcionaron propiedades termodinámicas clave, incluyendo densidad, capacidad calorífica molar y difusividad. Las densidades simuladas para los agentes G (por ejemplo, Sarin: 1.09 g/cm, Soman: 1.03 g/cm) y los agentes A (por ejemplo, A230: 1.608 g/cm, modelo de Ellison-Hoenig) coincidieron estrechamente con los datos experimentales. Las capacidades caloríficas variaron de 258 a 462 J/mol·K, y los coeficientes de autodifusión revelaron una menor movilidad para los agentes A, especialmente bajo las configuraciones de Ellison-Hoenig. El modelado QSAR se centró en la lipofilia (LogP) y la toxicidad aguda (LD). Los valores de LD predichos variaron de 0.012 a 0.017 mg/kg para los agentes G y hasta 1.23 mg/kg para los agentes A. A-234 mostró la mayor lipofilia (LogP = 2.97) y toxicidad (LD = 0.51 mg/kg) dentro de su grupo. Descriptores adicionales, como el peso molecular y el área de superficie polar, respaldaron las predicciones de toxicidad. Surgieron fuertes correlaciones entre las propiedades derivadas de MD y los resultados de QSAR, validando el enfoque integrado. El uso combinado de técnicas de MD y QSAR proporcionó una visión integral del comportamiento ambiental de los agentes y su impacto toxicológico, apoyando estrategias de evaluación más seguras y reforzando la importancia del modelado multidisciplinario para la mitigación de amenazas químicas.

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