Estudio químico cuántico de la deposición y adsorción de bifosfonatos sobre la superfícia 010 de la hidroxipatita

Abstract

[spa] En este trabajo hemos estudiado la energía de adsorción de 26 bifosfonatos (BPs) con la superficie 010 de la hidroxiapatita (HAP) utilizando cálculos de la teoría del funcional de la densidad (DFT). Se ha visto que la longitud, la carga y la presencia de diferentes grupos funcionales en las cadenas laterales -R1 y -R2 alteran dicha energía. Además, se ha observado que las cargas negativas en los grupos funcionales de la cadena -R2 consiguen mejores resultados al conseguir mayores interacciones electrostáticas favorables con la superficie, si el largo de la cadena lo permite. Una comparación con los datos mostrados por el trabajo de Fernández et al., 2017 para la superficie 001 de la hidroxiapatita, nos muestra diferencias significativas entre ambas caras del mineral, y la importancia de la distribución del potencial electrostático de las diferentes caras para la adsorción de los diferentes bifosfonatos.

[eng] In this work we studied the adsorption energy of 26 biphosphonates (BPs) with on the hydroxyapatite (HAP) 010 surface using density functional theory (DFT) calculations. We have been shown that the lenght, charge and presence of different functional groups at -R1 and -R2 side chains affect the energy. Moreover, we could observe that negative charges in functional groups in -R2 side chains accomplish better outcomes as a result of the formation of more electrostatic favorable interactions with the surface, only if the lenght of the side chain allows it. A comparison with the data shown at Fernández et al., 2017 for the hydroxyapatite 001 surface have shown significant differences between mineral faces, and also the importance of the electrostatic potential distribution of the different faces for the adsorption of the biphosphonates.