63ª Reunião Anual da SBPC

A. Ciências Exatas e da Terra - 3. Física - 4. Física da Matéria Condensada

CARACTERIZAÇÃO ESTRUTURAL DE L-ALANINA DOPADAS COM ÍONS 3d POR DIFRAÇÃO DE RAIOS-X COM MÉTODO DE RIETVELD

D’jany Souza Silva 1 Adenilson Oliveira dos Santos 2

1. Acadêmica do Depto. de Engenharia de alimentos – UFMA 2. Prof. Dr./Orientador – Depto. de Engenharia de alimentos – UFMA

INTRODUÇÃO:

Os Aminoácidos, constituintes básicos das proteínas, são divididos em essenciais e não essenciais. Possuem o carbono alfa, ao qual estão ligados o grupo carboxílico, grupo amina, hidrogênio e o grupo radical, que diferencia um aminoácido do outro. A adição de impurezas na estrutura dos aminoácidos pode gerar mudanças nas propriedades físicas e nas propriedades térmicas. O estudo de aminoácidos dopados com metais, embora recente, possui potencial como pesquisa multidisciplinar, envolvendo a física, química, biologia, bioquímica e farmacologia, buscando compreender teórica e praticamente a importância dos metais nos sistemas biológicos. A L-alanina, um aminoácido alifático, não essencial, neutro, está envolvida com o metabolismo do triptofano, possui ação terapêutica, nutricional e é um dos mais empregados na construção de proteínas. O estudo da interação metal–aminoácido é de interesse para estabelecer bases no entendimento da interação metal–proteína. Neste trabalho os cristais de L – alanina pura e dopada com metais, são analisados através da Técnica de Difração de Raios – X (DRX) e método de Rietveld, verificando a influência dos metais na rede cristalina da L – alanina quando dopada com cloretos de níquel e ferro III, crescidos com método de evaporação lenta.

METODOLOGIA:

As amostras foram preparadas com solução saturada em temperatura ambiente com evaporação lenta em geladeira a 10°C. Para a caracterização, as amostras foram pulverizadas em um almofariz de ágatha e medidas em um difratômetro de policristais Rigaku (Miniflex II) com geometria Brag-Brentano no laboratório multidisciplinar do Centro de Ciências Sociais Saúde e Tecnologia (CCSST) da UFMA – localizado em Imperatriz/ MA. Os padrões de difração foram obtidos no modo de varredura por passos, na região de 10° – 60°, com passos de 0.02°/seg. As medidas de DRX foram analisadas com método de Rietveld, utilizando o software livre para uso acadêmico EXPGUI (GSAS). Foram usados como dados de entrada no programa acadêmico EXPGUI (GSAS) os parâmetros de rede encontrados na literatura para L–alanina: a = 6. 0254 Å, b= 12. 3354 Å, c= 5. 7807 Å, com geometria ortorrômbica, grupo espacial P21 P21 P21 e α, β, γ (°) = 90.

RESULTADOS:

A partir das medidas realizadas para dopagens de 1% Ni e 3% Fe, comparando os difratogramas utilizando o software OriginPro 7.0, foi verificado o deslocamento dos picos de difração das amostras dopadas em relação à amostra pura, o que evidencia a entrada da impureza, o dopante, na rede cristalina do aminoácido. Para a verificação desta afirmação, foi realizada a análise com EXPGUI (GSAS), software livre para refinamento de estruturas, onde a partir dos dados de entrada da literatura para o cristal de L – alanina, o refinamento com método de Rietveld foi realizado. Nesta análise, novos parâmetros da célula unitária foram retirados, verificando a influência da impureza na rede cristalina da L – alanina. Através do método, foram retirados os seguintes valores: amostra pura, a = 6.018 Å, b= 12.318 Å, c= 5.764 Å, Volume = 427.4 ų ; amostra 1% Ni, a= 6.019 Å, b= 12.311 Å, c= 5.768 Å, Volume = 427.5 ų; amostra 3% Fe, a= 6.022 Å, b= 12.336 Å, c= 5.778 Å, Volume = 429.4 ų. Com esses novos valores, visualizou-se que para a dopagem de Ni, apenas 1% do dopante gerou expansão da célula unitária da ordem de 0,46%, enquanto que na dopagem com 3% Fe a variação no volume da célula não foi muito significativa, na ordem de 0.03%.

CONCLUSÃO:

Com base nestas análises, foi possível identificar que as impurezas (Ni e Fe), influenciam no crescimento dos cristais de L – alanina. Pois, em ambas as dopagens, a celular unitária do aminoácido sofre pequenas variações, nos indicando que o metal entrou na rede cristalina. Esta distorção na rede cristalina foi acompanhada de uma mudança de hábito de crescimento, com mudança na coloração dos cristais. No entanto, embora demonstrado que os metais estão presentes na rede cristalina do aminoácido, não é possível apenas com estas análises, confirmar a forma como o dopante entrou na estrutura cristalina, de forma substitucional ou intersticial. Mas podemos a partir da comparação das intensidades, posição, simetria dos picos e coloração dos cristais, notar a presença das impurezas dentro da estrutura cristalina do aminoácido L - alanina.

Palavras-chave: L – alanina, Rietveld, Difração de Raios-X.