Etude du processus associatif du complexe d’inclusion lidocaïne/beta-cyclodextrine par les méthodes quanto- chimiques

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Dans cette étude, nous visons à élucider les préférences conformationnelles et les modes de liaison de la Lidocaïne (LDC) en nous appuyant sur des calculs de mécanique quantique. Les résultats obtenus avec la méthode PM3, combinée à la fonctionnelle B97D3 (qui inclut une correction de dispersion), indiquent une tendance de la LDC à insérer son groupe diéthylamino dans la cavité de la CD, laissant le reste de la molécule exposée à l'extérieur. Cette orientation aboutit à la formation d'un complexe d'inclusion plus stable avec l'HP-β-CD qu'avec la β-CD native, avec une différence d'énergie d'environ 12 kcal/mol. Pour confirmer cette tendance à l'insertion partielle, des simulations de dynamique moléculaire (DM) ont été réalisées sur une durée de 500 ns. L'analyse de la trajectoire de ces simulations a révélé que le groupe diéthylamino se trouve à l'intérieur de la cavité de l'HP-β- CD pendant une fraction importante du temps (82% du temps de simulation), tandis que cette proportion est légèrement inférieure (78%) pour le complexe LDC/β-CD. De plus, une analyse approfondie de la fonction d'onde, basée sur la théorie quantique des atomes dans les molécules (QTAIM), l'étude du gradient réduit de la densité (RDG) et l'analyse des empreintes digitales 2D, a permis de caractériser les interactions non-covalentes (NCI) impliquées dans la stabilisation des complexes. Ces analyses ont confirmé la contribution significative des forces de van der Waals et d'interactions de liaisons hydrogène, bien que plus faibles, à la stabilité globale des complexes étudiés. Ces résultats apportent un éclairage nouveau sur les interactions entre la LDC et les CDs, ce qui pourrait guider le développement de formulations pharmaceutiques plus efficaces.

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