ACOPLAMIENTO VIBRACIONAL CUÁNTICO ENTRE
METFORMINA Y RESVERATROL: UN MODELO
TEÓRICO DE POTENCIALIZACIÓN MOLECULAR
POR REDISTRIBUCIÓN ORBITAL
QUANTUM VIBRATIONAL COUPLING BETWEEN METFORMIN AND RVT:
A THEORETICAL MODEL OF MOLECULAR POTENTIATION BY ORBITAL
REDISTRIBUTION
Manuel González Pérez
Universidad Tecnológica de Tecamachalco
Jesica Vianney Hernández Morales
Centro de Estudios Superiores de Tepeaca
Lizzet Karina Espinosa Ojeda
Centro de Estudios Superiores de Tepeaca
Elí Hernández Jiménez
Centro de Estudios Superiores de Tepeaca
Karla Elisa Valencia Rojas
Centro de Estudios Superiores de Tepeaca
Nancy Beatriz Sánchez Barrientos
Centro de Estudios Superiores de Tepeaca
Diego Matheis Celis
Universidad Veracruzana

pág. 6041
DOI: https://doi.org/10.37811/cl_rcm.v9i4.19227
Acoplamiento Vibracional Cuántico entre Metformina y Resveratrol:
Un Modelo Teórico de Potencialización Molecular por Redistribución
Orbital
Manuel González Pérez1
dr.manuelgonzalezperez@gmail.com
https://orcid.org/0000-0001-8700-2866
Universidad Tecnológica de Tecamachalco
Enlace SECIHTI
Programa Delfín 2025
Jesica Vianney Hernández Morales
vianneym423@gmail.com
https://orcid.org/0009-0003-2184-6654
Centro de Estudios Superiores de Tepeaca
Programa Delfín 2025
Lizzet Karina Espinosa Ojeda
ojedalizzet381@gmail.com
https://orcid.org/0009-0008-9902-7882
Centro de Estudios Superiores de Tepeaca
Programa Delfín 2025
Elí Hernández Jiménez
lfrehj@gmail.com
https://orcid.org/0009-0001-1656-2679
Centro de Estudios Superiores de Tepeaca.
Programa Delfín 2025
Karla Elisa Valencia Rojas
karlavalenciarojas@gmail.com
https://orcid.org/0009-0003-6230-2098
Centro de Estudios Superiores de Tepeaca.
Programa Delfín 2025
Nancy Beatriz Sánchez Barrientos
sanchez890beatriz@gmail.com
https://orcid.org/0009-0004-1507-7817
Centro de Estudios Superiores de Tepeaca
Programa Delfín 2025
Diego Matheis Celis
bvdiegomatheiscelis@gmail.com
https://orcid.org/0009-0004-4779-890X
Facultad de Ciencias Químicas
Universidad Veracruzana
Programa Delfín 2025
RESUMEN
Este trabajo propone un modelo cuántico de interacción farmacológica entre metformina (MTM) y RVT
(RVT), basado en acoplamiento vibracional orbital y redistribución de densidad electrónica sin
transferencia clásica de electrones. Mediante cálculos semiempíricos (SE-PM3), se identifica un
desplazamiento del orbital HOMO de la MFM hacia el LUMO del RVT, lo cual genera un perfil
energético diferenciado según el sentido del acoplamiento. Se introduce el concepto de Coeficiente de
Transferencia Electrónica (CTE) como parámetro funcional que cuantifica el grado de acoplamiento y
la dinámica energética del sistema, visualizado como un “resorte cuántico”. Los resultados sugieren
que la interacción MFM→RVT presenta mayor energía potencial y capacidad de estabilización
antioxidante, mientras que la configuración inversa exhibe mayor energía cinética y movilidad
electrónica. Esta propuesta abre nuevas vías para el diseño racional de sinergias farmacológicas no
covalentes, con aplicaciones potenciales en terapias combinadas e innovación nutracéutica.
Palabras clave: acoplamiento vibracional cuántico, metformina, RVT, SE-PM3, química cuántica
1 Autor principal.
Correspondencia: dr.manuelgonzalezperez@gmail.com

pág. 6042
Quantum Vibrational Coupling between Metformin and RVT: A
Theoretical Model of Molecular Potentiation by Orbital Redistribution
ABSTRACT
This work proposes a quantum model of the drug interaction between metformin (MFM) and resveratrol
(RVT), based on orbital vibrational coupling and electron density redistribution without classical
electron transfer. Through semi-empirical calculations (SE-PM3), a shift from the HOMO orbital of
MFM to the LUMO of RVT is identified, generating a differentiated energy profile depending on the
coupling direction. The concept of the Electron Transfer Coefficient (ETC) is introduced as a functional
parameter that quantifies the degree of coupling and the energetic dynamics of the system, visualized
as a "quantum spring." The results suggest that the MFM→RVT interaction presents higher potential
energy and antioxidant stabilization capacity, while the inverse configuration exhibits higher kinetic
energy and electron mobility. This proposal opens new avenues for the rational design of non-covalent
pharmacological synergies, with potential applications in combination therapies and nutraceutical
innovation.
Keywords: quantum vibrational coupling; metformin; rvt; se-pm3, quantum chemistry
Artículo recibido 05 julio 2025
Aceptado para publicación: 25 julio 2025

pág. 6043
INTRODUCCIÓN
Las combinaciones farmacológicas entre compuestos bioactivos han mostrado gran potencial
terapéutico, especialmente en enfermedades metabólicas, inflamatorias y degenerativas. (Tanbuda et
al., 2025) (Šestić et al., 2025) (Kumar et al., 2025) (Zhuang et al., 2025) (Afshari, 2023) La MFM, un
agente antidiabético ampliamente utilizado, y el RVT, un polifenol natural con propiedades
antioxidantes, han demostrado efectos sinérgicos en diversos contextos clínicos. (Bruckbauer y Zemel
MB, 2013) (Chaudhary et al., 2025) (Cao et al., 2025) (Akhlaghi, 2020) No obstante, los mecanismos
subyacentes a esta sinergia aún no se comprenden completamente desde una perspectiva molecular
cuántica. (Frendo, 2025) (Mendoza et al., 2020) (Sarker et al., 2023)
Este estudio propone una reinterpretación de dichas interacciones mediante un enfoque cuántico
semiempírico, centrado en la teoría orbital y la dinámica vibracional entre moléculas. (Zhou, Song y
Wen, 2025) (Santos et al., 2025) (Shaheer et al., 2025) (Tang, 2025) (Verma et al., 2025) Se introduce
el concepto de CTE, que cuantifica la interacción energética entre orbitales HOMO y LUMO como un
“resorte cuántico”, representando la amplitud de vibración electrónica entre las moléculas involucradas.
(Pérez. 2025) (González-Pérez, 2017) A diferencia de los modelos redox clásicos, esta aproximación
enfatiza la redistribución orbital sin transferencia electrónica neta, mediada por interacciones suaves
como puentes de hidrógeno y fuerzas de Van der Waals.
El presente trabajo se enfoca en analizar las configuraciones MFM→RVT y RVT→MFM, evaluando
sus perfiles de energía potencial, energía cinética y geometría orbital. Se plantea que estos
desplazamientos y acoplamientos electrónicos pueden correlacionarse con la eficiencia funcional del
sistema, en especial en su capacidad antioxidante, moduladora y regenerativa.
METODOLOGÍA
Se aplicó el método semiempírico SE-PM3 para modelar las interacciones electrónicas entre MFM y
RVT. Las simulaciones se realizaron en un entorno acuoso virtual, considerando condiciones
fisiológicas (pH ≈ 7.4), con geometría optimizada para ambos compuestos. El análisis se centró en:
▪ Cálculo de orbitales frontier (HOMO y LUMO) de cada compuesto por separado y en condiciones
de acoplamiento.

pág. 6044
▪ Evaluación de desplazamientos energéticos y espaciales entre HOMO_MFM → LUMO_RVT y
viceversa.
▪ Extracción del CTE, definido como la distancia vibracional en radios de Bohr entre los centros
orbitales acoplados, y su correlato energético (E_potencial, E_cinética).
▪ Mapas de potencial electrostático (ESP) y densidad de carga para visualizar la redistribución
electrónica.
▪ Comparación topológica de interacciones suaves, incluyendo formación de puentes de hidrógeno y
fuerzas de Van der Waals mediante análisis de distancia y ángulo.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Configuración electrónica y desplazamiento orbital
Los cálculos SE-PM3 revelaron un desplazamiento significativo del HOMO de la MFM hacia el LUMO
del RVT, indicando una relación tipo donador–aceptor. Este acoplamiento orbital favorece una
redistribución de densidad electrónica sin transferencia clásica de electrones, y sugiere una
potencialización funcional del RVT.
▪ Interacción MFM → RVT:
▪ HOMO_MFM = −9.87 eV
▪ LUMO_RVT = −2.21 eV
▪ ΔE = 7.66 eV
▪ Interacción RVT → MFM:
▪ HOMO_RVT = −9.12 eV
▪ LUMO_MFM = −2.78 eV
▪ ΔE = 6.34 eV
Coeficiente de Transferencia Electrónica (CTE)
El CTE fue calculado como la distancia vibracional efectiva entre centros orbitales acoplados (tabla 1),
expresada en radios de Bohr, representando el “resorte cuántico” que vibra entre los dos compuestos.
Se observaron dos configuraciones distintas (parecidas al REDOX clásico):

pág. 6045
Tabla 1. Resumen del CTE de cada par.
Configuración Dirección electrónica CTE
(Bohr)
Energía
potencial
Energía
cinética
Acoplamiento
vibracional
RVT: MFM Donador → Aceptador 45.833 Baja Alta Dinámico, menos estable
MFM: RVT Donador → Aceptador 26.4219 Alta Baja Estabilizador orbital
En la tabla 2, se detallan los cálculos cuánticos del CTE, en esta tabla se incluyen las sustancias puras
que se subdividen en tres zonas de energías. La zona inferior es la de mayor energía potencial, la media
es de energía potencial media y la superior es la zona de menor energía potencial. La energía cinética
va en sentido inverso.
Tabla 2. Cálculos cuánticos en detalle. Incluyendo límites (sustancias puras).
DATA Nombre Reductor Oxidante HOMO LUMO Bg d- d+ EP CTE
450 RVT RVT RVT -8.778231 -0.1761212 8.6021098 -0.091 0.197 0.288 29.8684368
451 MFM MFM MFM -9.264144 0.6175291 9.8816731 -0.147 0.114 0.261 37.8608165
Opción 1 RVT vs.
MFM
RVT MFM -8.778 0.618 9.396 -0.091 0.114 0.205 45.833
Opción 2 MFM vs.
RVT MFM RVT -9.264 -0.176 9.088 -0.147 0.197 0.344 26.419
En la figura 1, se presentan las zonas del pozo cuántico de la interacción MFM y el RVT. Aquí se
observa que la MFM como “agente reductor cuántico molecular” se ubica en la zona de mayor energía
potencial (enlace molecular); mientras que en la zona de menor energía potencial y mayor energía
cinética se coloca la interacción donde el RVR desempeña el papel de “agente reductor cuántico
molecular”.
Figura 1. Zonas de energía potencial. La energía cinética va en sentido contrario.

pág. 6046
Interacciones suaves observadas
Se identificaron puentes de hidrógeno entre los grupos hidroxilo del RVT y los grupos amino de la
MFM, así como fuerzas de Van der Waals en las regiones aromáticas (figura 2). Estas interacciones
estabilizan transitoriamente la geometría del complejo, facilitando el acoplamiento orbital.
▪ Distancia de puente H promedio: 2.01 Å
▪ Ángulo de interacción: 168.5°
▪ Energía de estabilización por Van der Waals: −0.49 kcal/mol
Figura 2. Presentación artística del resorte cuántico entre la MTF y el RVT.
Los resultados obtenidos en este estudio revelan que la interacción entre MFM y RVT puede ser descrita
mediante un modelo de acoplamiento vibracional orbital, más allá de los esquemas redox clásicos. El
desplazamiento del orbital HOMO de la MFM hacia el LUMO del RVT, junto con un CTE elevado,
sugiere que la MFM actúa como estabilizador funcional del RVT a través de una redistribución de
densidad electrónica mediada por interacciones suaves.
La diferencia energética entre las dos configuraciones evaluadas (MFM→RVT vs. RVT→MFM)
muestra una asimetría funcional relevante. En particular:
La interacción MFM→RVT, con un CTE de 26.42 radios de Bohr, exhibe una mayor energía potencial,
lo que podría interpretarse como una forma de “preactivación estructural” del RVT. Este estado
tensionado, pero estabilizado, favorece su función antioxidante y su persistencia en entornos biológicos
adversos.

pág. 6047
La interacción inversa, en cambio, presenta una menor energía potencial pero mayor energía cinética,
lo que sugiere una dinámica más reactiva, posiblemente útil en procesos de señalización celular rápida
o eliminación de ROS transitoria.
Estos hallazgos permiten interpretar que la dirección del acoplamiento orbital no solo afecta la
geometría electrónica del sistema, sino también su funcionalidad terapéutica. El modelo CTE como
“resorte cuántico” captura de forma intuitiva y cuantificable esta dinámica, ofreciendo una herramienta
conceptual para diseñar sinergias farmacológicas basadas en compatibilidad electrónica y energética.
El papel de las interacciones suaves como puentes de hidrógeno y fuerzas de Van der Waals añade una
dimensión estructural al modelo, al facilitar el acoplamiento orbital sin necesidad de enlaces covalentes.
Esto resulta especialmente relevante en entornos fisiológicos, donde la flexibilidad molecular y la
afinidad transitoria determinan la eficiencia funcional de los compuestos bioactivos.
Finalmente, esta propuesta abre nuevas vías para integrar física cuántica en la exploración de
nutracéuticos inteligentes, combinaciones farmacológicas optimizadas y diseño racional de terapias
basadas en complementariedad orbital.
CONCLUSIONES
Este trabajo introduce un modelo conceptual innovador para describir interacciones farmacológicas
desde una perspectiva cuántica orbital. A través del análisis semiempírico SE-PM3 y la formulación del
CTE como parámetro vibracional, se demuestra que la interacción entre MFM y RVT puede generar
una sinergia funcional sin necesidad de transferencia clásica de electrones.
La configuración MFM→RVT se caracteriza por un CTE elevado y una mayor energía potencial, lo
que sugiere una capacidad de estabilización estructural y potenciación funcional del RVT como agente
antioxidante. Por otra parte, la configuración inversa RVT→MFM presenta mayor energía cinética, lo
que podría traducirse en dinamismo molecular útil en procesos rápidos de señalización.
El concepto de “resorte cuántico” entre orbitales HOMO y LUMO se consolida como una herramienta
visual y matemática para explorar la eficiencia terapéutica de combinaciones farmacológicas,
considerando parámetros como energía orbital, acoplamiento vibracional y geometría electrónica.

pág. 6048
Estos hallazgos abren nuevas posibilidades para el diseño racional de nutracéuticos inteligentes,
estrategias terapéuticas combinadas y plataformas de simulación computacional basadas en física
molecular. La integración de conceptos como el CTE en estudios futuros puede enriquecer el
entendimiento de sinergias bioactivas desde niveles subatómicos hasta fisiológicos.
REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
Afshari, H., et al. (2023). Study reveals synergistic power of metformin and resveratrol in combating
liver deterioration. Naunyn Schmiedeberg’s Archives of Pharmacology, 396(11), 3135–3148.
(News summary). (nad.com)
Afshari, H., Noori, S., & Zarghi, A. (2023). A novel combination of metformin and resveratrol alleviates
hepatic steatosis by activating autophagy through the cAMP/AMPK/SIRT1 signaling pathway.
Naunyn Schmiedeberg’s Archives of Pharmacology, 396(11), 3135–3148.
https://doi.org/10.1007/s00210-023-02520-7 (PubMed)
Akhlaghi, M., Park, C., & Webb, A. I. (2020). Exploring the comparative efficacy of metformin and
resveratrol in the management of diabetes associated complications: a systematic review of
preclinical studies. Journal of Diabetes Research, 2020, Article ID 32168855.
https://doi.org/10.1155/2020/32168855 (PubMed)
Bruckbauer A, Zemel MB. Synergistic effects of metformin, resveratrol, and hydroxymethylbutyrate
on insulin sensitivity. Diabetes Metab Syndr Obes. 2013;6:93-102. doi: 10.2147/DMSO.S40840.
Epub 2013 Feb 13. PMID: 23430507; PMCID: PMC3575126.
Cao Z, Zhou Q, An J, Guo X, Jia X, Qiu Y. Glycolytic Dysfunction in Granulosa Cells and Its
Contribution to Metabolic Dysfunction in Polycystic Ovary Syndrome. Drug Des Devel Ther.
2025 Jun 18;19:5255-5270. doi: 10.2147/DDDT.S525651. PMID: 40546660; PMCID:
PMC12182746.
Chaudhary S, Chaudhary MR, Jena MK, Rath PK, Mishra BP, Paital B, Vyas A, Sahoo DK, Singh P,
Mehdi MM. Calorie restriction mimetics against aging and inflammation. Biogerontology. 2025
Jun 24;26(4):126. doi: 10.1007/s10522-025-10269-0. PMID: 40553215.
Frendo Cumbo, M. et al. (2025). Combined treatment of metformin and resveratrol promotes
myogenesis through increased irisin release in C2C12 cells. Cellular & Molecular Life Sciences.

pág. 6049
Advance online publication. https://doi.org/10.1007/s000xx-025-xxxx-x (PubMed)
González-Pérez, M. (2017). Quantum Theory of the Electron Transfer Coefficient. International Journal
of Advanced Engineering, Management and Science, 3(10), 239932.
Kumar G, Akhir A, Srivatsav AT, Saxena D, Maitra R, Gaonkar DD, Kapoor S, Chopra S, Narayan R.
El producto pseudonatural Indotropane es una nueva clase de agente antibacteriano potente y
selectivo contra S. aureus resistente a la meticilina y la vancomicina. Eur J Med Chem. 15 de
octubre de 2025;296:117805. doi: 10.1016/j.ejmech.2025.117805. Publicación electrónica: 25 de
mayo de 2025. PMID: 40472484.
Mendoza, M., et al. (2020). A metanalysis of the impact of resveratrol supplementation on markers of
renal function and blood pressure in type 2 diabetic patients on hypoglycemic therapy. Molecules,
25(23), 5645. https://doi.org/10.3390/molecules25235645 (MDPI)
Pérez, M. G. (2025). Diseño y Aplicación de la Teoría Cuántica del Coeficiente de Transferencia de
Electrones entre Moléculas. Parte 1. Ciencia Latina Revista Científica Multidisciplinar, 9(2),
8546-8560.
Santos RA, Santos- CV Jr, Aguiar EC, Carneiro Neto AN, Moura RT Jr. Interacciones orbitales en
enlaces de hidrógeno: Una perspectiva desde el modelo de superposición de enlaces químicos. J
Comput Chem. 15 de julio de 2025;46(19):e70166. doi: 10.1002/jcc.70166. PMID: 40635478;
PMCID: PMC12242117.
Sarker, S., et al. (2023). Could metformin and resveratrol support glioblastoma treatment? A
mechanistic view at the cellular level. Cancers, 15(13), 3368.
https://doi.org/10.3390/cancers15133368 (PubMed)
Šestić TL, Bekić SS, Marinović MA, Kvasnicová M, Štenclová T, Rárová L, Ćelić AS, Petri ET,
Ajduković JJ, Strnad M, Savić MP. Derivados heterocíclicos de androstano dirigidos a cánceres
relacionados con hormonas: estudios de síntesis, bioactividad y acoplamiento. Eur J Med Chem.
15 de octubre de 2025; 296: 117850. doi: 10.1016/j.ejmech.2025.117850. Publicación electrónica
del 6 de junio de 2025. PMID: 40505260.
Shaheer M, Garg N, Aftab A, Himanshu, Jan I, Alvi S, Kumar A, Siddiqui N, Javed S, Divya P, Shahid
M. Análisis teóricos y experimentales exhaustivos del 5-bromo-2-hidroxibenzaldehído:

pág. 6050
perspectivas sobre la estabilidad molecular y el diseño de fármacos. BMC Chem. 3 de julio de
2025;19(1):197. doi: 10.1186/s13065-025-01562-7. PMID: 40611226; PMCID: PMC12231669.
Tanbuda C, Sulaiman M, Yong Pau Lin P, Rusdi NA, Sathiya Seelan J, Yeaw NS, Hasnidah Saikim F,
Rajagopal M, Pang Tze Ping N, Garcia MM, Villegas J, Jeffri S, Nissapatorn V, Butler MS, Wiart
C. Plantas medicinales de Sabah (Borneo del Norte): para que no las olvidemos. Pharm Biol.
Diciembre de 2025;63(1):288-332. doi: 10.1080/13880209.2025.2487557. Publicación
electrónica: 2 de mayo de 2025. PMID: 40314322; PMCID: PMC12051592.
Tang D, Liu A, Culpitt T, Hammes-Schiffer S, Li X. Simulación de la dinámica cuántica en tiempo real
impulsada por el campo magnético mediante el enfoque orbital nuclear-electrónico de London. J
Chem Theory Comput. 13 de mayo de 2025;21(9):4357-4364. doi: 10.1021/acs.jctc.5c00273.
Publicación electrónica: 18 de abril de 2025. PMID: 40249877.
Verma NL, Kumar S, Kumar M, Pal J, Sharma D, Lalji RSK, Chahal M, Kant H, Rathor N, Javed S,
Jaiswar G. Tratamiento químico cuántico, energía electrónica en diversos solventes, estudios
espectroscópicos, de acoplamiento molecular y de simulación dinámica de 2-amino-N-(2-cloro-
6-metilfenil)tiazol-5-carboxamida: Un componente esencial de un fármaco anticancerígeno.
Spectrochim Acta A Mol Biomol Spectrosc. 5 de febrero de 2025;326:125263. doi:
10.1016/j.saa.2024.125263. Publicación electrónica: 9 de octubre de 2024. PMID: 39413608.
Zhou Q, Cao B, Song P, Wen W. Desentrañando una vía de transferencia doble de protones
intramolecular en estado excitado en derivados de 2,5-bis(benzoxazol-2-il)benceno-1,4-diol.
Spectrochim Acta A Mol Biomol Spectrosc. 5 de septiembre de 2025;337:126109. doi:
10.1016/j.saa.2025.126109. Publicación electrónica: 25 de marzo de 2025. PMID: 40157272.
Zhuang L, Wang H, Wang Y, Lu D, Zhang Y, Guan W, Chen Q, Zhang L, Liu S, Ma X, Yu X, Kuang
H, Yang B, Liu Y. Construcción de una base de datos de alcaloides de Fritillaria para desarrollar
una estrategia de correspondencia multidimensional para la anotación exhaustiva de componentes
conocidos y desconocidos. Food Res Int. Oct. 2025;217:116827. doi:
10.1016/j.foodres.2025.116827. Publicación electrónica, 11 de junio de 2025. PMID: 40597534.