Recebido em 3/9/03; aceito em 23/3/04; publicado na web em 27/07/04 STRUCTURAL ANALYSIS OF CYCLODEXTRINS: A COMPARATIVE STUDY OF CLASSICAL AND QUANTUM MECHANICAL METHODS. In the present work, we analyzed the accuracy of distinct theoretical methods to reproduce the solid state structures of cyclodextrins. The α, β and γ-cyclodextrins (CD) were considered and also their hydrates with included water molecules: α-CD.2H 2 O, β-CD.10H 2 O and γ-CD.12H 2 O. The geometries were fully optimized using Molecular Mechanics (MM2), semiempirical (AM1 and PM3) and ab initio (HF/3-21G) methods and quantitatively compared with experimental data from X ray diffraction. The results obtained from the classical MM2 method were in best agreement with the experiment. The semiempirical and ab initio structures were also in satisfactory accordance with the experimental data. In general, the PM3 method was found to be more suitable than the AM1 to describe the CD geometries, mainly when the intramolecular hydrogen bonds are considered.Keywords: cyclodextrin; quantum-mechanical calculation; molecular mechanics. INTRODUÇÃOCiclodextrinas (CD's) são oligossacarídeos cíclicos formados por moléculas de D-glicose unidas através de ligações glicosídicas α(1-4) (Figura 1a), obtidas a partir da degradação enzimática do amido 1 . As CD's mais conhecidas são as α, β e γ-ciclodextrinas, constituídas por 6, 7 e 8 unidades de glicose, respectivamente, que adotam a conformação de cadeira. Do ponto de vista estrutural, as CD's apresentam-se na forma de "cones truncados" com o lado mais largo formado pelas hidroxilas secundárias em C-2 e C-3 e a face mais estreita constituída pelas hidroxilas primárias ligadas em C-6 (Figura 1b). A dimensão da cavidade é determinada pelo número de unidades de glicose constituintes da CD. Os átomos de oxigênio envolvidos nas ligações glicosídicas (em C-1 e C-4) e os átomos de hidrogênio ligados em C-3 e C-5 determinam o caráter hidrofóbico do interior da cavidade das CD's (Figura 1b). A presença das hidroxilas livres na parte externa das CD's confere a essas moléculas um caráter hidrofílico. Esse arranjo estrutural das moléculas de glicose nas CD's possibilita a utilização desses compostos como hospedeiros na formação de complexos de inclusão. A presença de uma cavidade hidrofóbica e de grupos hidroxilas livres na parte externa da molécula permite a "dissolução" em meio aquoso de compostos (hóspedes) de baixa solubilidade. Esse aspecto molecular tem possibilitado a utilização de ciclodextrinas em diferentes áreas da ciência e tecnologia, sendo o principal domínio de aplicação a indústria farmacêutica, em função da possibilidade de obtenção de novos fármacos com propriedades físicas e químicas diferentes e o mesmo princípio ativo.Apesar do grande número de trabalhos desenvolvidos na linha de pesquisa de compostos de inclusão com CD's, a caracterização dos complexos constitui ainda hoje uma etapa delicada no processo de síntese. A fraca interação entre hóspede e hospedeiro representa uma característica intrínseca do sistema...