Sida rhombifolia L belongs to the family Malvaceae, it is native to the American continent and can be found in all regions of Brazil. It is popularly known as prickly sida , and used in traditional medicine as anti-inflammatory, antidiabetic and lipid lowering. The aim of this study was to determine and evaluate the physical and chemical parameters of quality in the four seasons and the aerial parts and roots of the plant drug; determining the content of total polyphenols, flavonoids and tannins in the extracts of the aerial parts and roots of S. rhombifolia in four seasons; evaluating the antimicrobial and antioxidant activity in these same extracts; investigating the hypoglycemic and lipid lowering activity of extracts that have a higher content of flavonoids, as well as to analyze biochemical parameters of liver, kidney and pancreatic toxicity and cytotoxicity in cells NCTC clone 929 by incorporation of neutral red dye. The drug was collected at the four seasons in Santa Maria, RS, separated into aerial parts and roots and made hydroethanolic extracts 70% from each of these collections. The physico-chemical parameters varied according to the plant part analyzed and the season. The values found for strange matter, determination of water and ash insoluble in hydrochloric acid are consistent with those established for herbs. The winter collection showed higher content of total ash, both to shoots (21.20%) and roots (17.63%). The swelling rates varied significantly among the aerial parts and roots, and the highest rates obtained for each of the samples were collected in summer (35.47%) and autumn (18.40%), respectively. There were significant differences between the content of total polyphenols and flavonoids throughout the year and these have focused differently from the aerial parts and roots. The content of tannins and did not suffer seasonal variation nor the distribution between the parties analyzed the plant. The extracts of the aerial parts (172.50 g / mL) and roots (374.08 g / mL) of winter presented the best antioxidant activity. Extracts of S. rhombifolia showed good antibacterial activity while showed no activity against fungi. The extracts of the aerial parts and roots of the summer of the winter showed no hypoglycemic and lipid lowering activity in healthy animals, the markers of liver, kidney and pancreatic damage did not vary in relation to the control group, and the IC50 obtained at the cytotoxicity assays were 8.88 mg/mL e 12.57 mg/mL, respectively. / Sida rhombifolia L. pertence à família Malvaceae, é nativa do continente americano e pode ser encontrada em todas as regiões do Brasil. É conhecida popularmente por guanxuma, e utilizada na medicina tradicional como antiinflamatória, hipoglicemiante e hipolipidemiante. O objetivo deste trabalho foi determinar e avaliar os parâmetros físico-químicos de qualidade nas quatro estações do ano e nas partes aéreas e raízes da droga vegetal; realizar o doseamento de polifenóis totais, flavonoides e taninos condensados nos extratos das partes aéreas e raízes de S. rhombifolia nas quatro estações; avaliar a atividade antioxidante e antimicrobiana nestes mesmos extratos; investigar a atividade hipoglicemiante e hipolipidemiante dos extratos que apresentarem maior conteúdo de flavonoides, assim como analisar parâmetros bioquímicos de toxicidade hepática, renal e pancreática e citotoxicidade em células NCTC clone 929 por incorporação do corante vermelho neutro. A droga vegetal foi coletada nas quatro estações do ano no município de Santa Maria, RS, separada em partes aéreas e raízes e feitos extratos hidroetanólicos 70% de cada uma destas coletas. Os parâmetros físico-químicos variaram de acordo com a parte da planta analisada e a estação. Os valores encontrados para matéria estranha, determinação de água e cinzas insolúveis em ácido clorídrico estão de acordo com os estabelecidos para drogas vegetais. A coleta de inverno apresentou maior conteúdo de cinzas totais, tanto para as partes aéreas (21,20%) quanto para as raízes (17,63%). Os índices de intumescência variaram significativamente entre as partes aéreas e raízes, e os maiores índices obtidos para cada uma das coletas foram nas amostras do verão (35,47%) e outono (18,40%), respectivamente. Houve diferença significativa entre os conteúdos de polifenóis totais e flavonoides ao longo do ano e estes concentraram se diferentemente entre as partes aéreas e raízes. O conteúdo de taninos não sofreu variação entre as partes analisadas da planta e de sazonalidade. Os extratos das partes aéreas (172,50 μg/mL) e das raízes (374,08 μg/mL) do inverno foram os que apresentaram melhor atividade antioxidante. Os extratos de S. rhombifolia apresentaram boa atividade antibacteriana e não apresentaram atividade contra fungos. Os extratos das partes aéreas do verão e das raízes do inverno não demonstraram atividade hipoglicemiante e hipolipidemiante em animais sadios. Os marcadores de danos hepáticos, renais e pancreáticos não variaram em relação ao grupo controle, e as IC50 obtidas nos testes de citotoxicidade das partes aéreas e raízes foram 8,88 mg/mL e 12,57 mg/mL, respectivamente.

Submitted by Michele Mologni (mologni@unoeste.br) on 2018-05-11T18:40:49Z No. of bitstreams: 1 Rita de Cássia Lima Mazzuchelli.pdf: 967240 bytes, checksum: b50abc610a188a8f6408500562f11123 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-11T18:40:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rita de Cássia Lima Mazzuchelli.pdf: 967240 bytes, checksum: b50abc610a188a8f6408500562f11123 (MD5) Previous issue date: 2017-05-16 / The objective of this study was to evaluate drying times of the previous pasture to soybean cultivation, associated with physical intervention (scarification), through impacts on soil microbial activity in soil and grain yield in the livestock farming system integration. The experiment was conducted in soil classified as Acrisol dystrophic. The experimental area was occupied by the species Urochloa brizantha (cv Marandu) with five years of implementation. The experimental design was a split tracks, onstituting a double factorial 5x2. The plots consisted of five periods of desiccation of grassland (150 DBS - days before soybean sowing; 120 DBS, 60 DBS, 30 DBS and 15 DBS) and the subplots, with and without soil scarification. Were grown two production cycles of soybean and maize, soil samples being collected at the beginning of each production cycle for biological, chemical and physical analysis of fertility. plants were collected for nodulation analysis. At the end of each production cycle crops were evaluated for productivity parameters. The longer periods of early pasture desiccation provided gains in microbial activity in the soil, the first year of cultivation of soybeans and corn. There were also improvements in soil fertility indicators. In the second year of cultivation of soybeans and corn gains in quality indicators were lower compared to the first year of cultivation. Early pasture desiccation in 150 days before the soybean crop yielded considerable nodulation and soybean yield gains. The yield of corn after the first crop of soybeans, was significantly influenced by longer periods of anticipation desiccation performed before soybean cultivation. / O objetivo do presente trabalho foi o de avaliar épocas de dessecação da pastagem anteriores ao cultivo da soja, associado com intervenção física (escarificação), através de impactos na atividade microbiana no solo e rendimento de grãos dentro do sistema de integração lavoura pecuária. O experimento foi desenvolvido em solo classificado como Argissolo Vermelho distroférrico. A área experimental estava ocupada com a espécie Urochloa brizantha (cv Marandu) com cinco anos de implantação. O delineamento experimental foi em faixas subdivididas, constituindo um fatorial duplo, 5x2. As parcelas foram constituídas por cinco épocas de dessecação da pastagem (150 DAS - dias antes da semeadura da soja; 120 DAS; 60 DAS; 30 DAS e 15 DAS) e as subparcelas, com e sem escarificação do solo. Foram cultivados dois ciclos produtivos de soja e milho, sendo coletadas amostras de solo ao início de cada ciclo produtivo para análises biológicas, químicas de fertilidade e físicas. Foram coletadas plantas para análise de nodulação. Ao final de cada ciclo produtivo as culturas foram avaliadas para os parâmetros de produtividade. Os maiores períodos de dessecação antecipada da pastagem proporcionaram ganhos na atividade microbiana no solo, no primeiro ano de cultivo da soja e milho. Ocorreram também melhorias em indicadores de fertilidade do solo. No segundo ano de cultivo da soja e milho os ganhos nos indicadores de qualidade foram menores, comparando-se ao primeiro ano de cultivo. A dessecação antecipada da pastagem em 150 dias antes do cultivo da soja proporcionou ganhos consideráveis de nodulação e rendimento da soja. O rendimento do milho, após o primeiro cultivo da soja, foi influenciado significativamente pelos maiores períodos de antecipação da dessecação efetuada antes do cultivo da soja.

Malária, doença de Chagas e leishmaniose, consideradas doenças negligenciadas, e tuberculose, infecção bacteriana reemergente, que grassa em diversas regiões do mundo, constituem-se grandes desafios médico-sociais para os países acometidos. Nitroderivados são substâncias utilizadas na terapêutica como antimicrobianos de amplo espectro. O mecanismo de ação proposto para estes compostos engloba a redução do grupo nitro por nitrorredutases inespecíficas, levando à produção de radicais livres. Estes, altamente reativos, reagiriam, por sua vez, com macromoléculas, organelas, membranas e mesmo ácidos nucléicos danificando-os irreversivelmente e levando o microrganismo - bactérias e parasitos -- à morte. No caso particular da doença de Chagas, a redutase envolvida na redução seria a tripanotiona redutase, que poderia ser inibida por estes compostos. Compostos 5-nitro-2-heterocíclicos benzidrazídicos são derivados estudados como antibacterianos e antiparasitários. Sabe-se que alterações na posição 2 dos anéis 5-nitrofurânicos interferem com o potencial redox do grupo nitro e, assim, com a atividade biológica destes compostos. Com base nesta informação e supondo que a estrutura destas moléculas seja completamente ressonante, propôs-se a síntese de série de derivados 5-nitro-heterocíclicos benzidrazídicos variando-se a estrutura dos análogos em dois pontos principais: substituições no anel benzênico da estrutura e o tipo de anel heterocíclico ligado diretamente ao grupo nitro. Com relação ao tipo de anel ligado ao grupo nitro foram propostos derivados 5-nitrofurânicos e 5-nitrotiofênicos. Quanto aos substituintes no anel benzênico propuseram-se derivados mono e dissubstituídos nas posições meta e para de acordo com suas contribuições eletrônicas e hidrofóbicas para o sistema. Para tanto foram utilizados os parâmetros físico-químicos π e σ. Para analisar o efeito das modificações na atividade biológica destes compostos aplicou-se a metodologia de Topliss como ponto de partida para a análise quantitativa, QSAR-2D, pelo método misto de Hansch-Free Wilson. A biblioteca planejada foi obtida por síntese paralela em solução, empregando-se sintetizadores paralelos automatizados. Foram obtidos 56 derivados, que foram purificados, caracterizados estruturalmente e, então, analisados frente a quatro microrganismos: Plasmodium falciparum, Leishmania donovani, Trypanosoma cruz e Mycobacterium tuberculosis. Os estudos de QSAR-2D revelaram importância significativa do tipo de anel heterocíclico ligado ao grupo nitro para a atividade destes compostos. Não foi possível, entretanto, obter correlação das atividades com as substituições realizadas no anel aromático, o que levou ao arrolamento de diferentes hipóteses, incluindo aquelas relativas à deslocalização eletrônica nas estruturas estudadas. Estas hipóteses, bem como os resultados sobre a influência do tipo de anel heterocíclico ligado ao grupo nitro nas atividades biológicas estudadas fornecem subsídios para novos projetos de pesquisa dedicados à exploração das informações obtidas neste trabalho. / Malaria, Chagas\' disease and leishmaniasis, considered as neglected diseases, and tuberculosis, reemerging bacterial infection disseminated worldwide, are medical-social challenges for the countries involved. Nitroderivatives are therapeutic compounds used as broad spectrum antimicrobial drugs. The most accepted mechanism of action of these compounds is based on nitro group reduction by unspecific nitroreductases or, in case of Chagas\' disease, inhibition of tripanotiona redutase. Free radical species are formed from this reduction, which can react with macromolecules, organelles, membranes and nucleic acids of microorganisms leading them to death. The 5-nitro-2-heterocyclic benzhydrazide derivatives are nitrofuran analogs that have been tested as antibacterial and antiprotozoal drugs. As already known, modifications in position 2 of 5-nitroheterociclic rings can interfere with nitro group redox potential and then with their biological activities. Based on this information and considering these compound structures are completely conjugated structures, we suggested the synthesis of a library of 5-nitro-2-heterocyclic benzhydrazide derivatives with two main points of structural modification: the substituents in benzenic ring and the kind of heterocyclic ring directly linked to the nitro group. The former was achieved by suggesting mono and dissubstituted analogs based on their hydrophobic and electronic contributions whose values were obtained from physico-chemical parameters π and σ. Nitrofurans and nitrothiophenes were elected to study the influence of the heterocyclic ring directly linked to the nitro group. Topliss methodology was used as a starting point to 2D-QSAR mixed quantitative method through Hansch-Free Wilson analysis. The designed library was synthesized by solution phase parallel synthesis using automated parallel synthesizers. Fifty-six analogs were synthesized, purified, characterized and biologically analyzed against four microorganisms: Plasmodium falciparum, Leishmania donovani, Trypanosoma cruzi e Mycobacterium tuberculosis. The 2D-QSAR studies provided information about the significative influence of the kind of heterocyclic ring on the biological activity of the series. Nevertheless, it was not possible to obtain information about the influence of different substitutions on benzene ring and different hypothesis were advanced to explain the electronic distribution in the structures herein studied. These hypotheses as well as the data about the influence of the kind of heterocyclic ring directly linked to the nitro group on the biological activities studied deserve to be tested and explored in future researches.

Este projeto visa à obtenção do megazol e de seus derivados, que possam ser comparados quanto a sua atividade biológica, no intuito de produzir um análogo mais potente e menos tóxico. O megazol, estrutura de interesse do trabalho proposto, foi sintetizado inicialmente em 1968 por Asato e Berkelhammer utilizando o 5-nitroirnidazol como material de partida. Nos anos 80, pesquisadores brasileiros da Fundação Instituto Oswaldo Cruz e do Centro René Rachou, devido a grande incidência da doença de Chagas no Brasil, relacionaram um grande número de substâncias químicas até então indicadas como ativas contra o Trypanosoma cruzi. Dentre estas substâncias, o megazol foi o que apresentou um grande interesse, pois em testes \"in vivo\" em ratos mostrou um efeito curativo significativo, em dose única. A partir daí, estudos desta molécula e análogos tornaram-se imprescindíveis, no intuito de determinar o mecanismo de ação desta estrutura e seus potenciais efeitos tóxicos. A rota de síntese utilizada como enfoque foi a descrita por Albuquerque em 1995 e otimizada por Moretto em 2001. No presente trabalho, obtiveram-se seis derivados do megazol a partir da modificação da função amina ligada ao anel 1,3,4 tiadiazólico. Uma destas modificações foi realizada pela sua reação com cloretos ou anidridos de ácidos, outra foi a partir da diazotação e substituição pelo átomo de cloro, e a substituição do cloro pelo metoxi. Os derivados obtidos foram testados em culturas de células Vero infectadas com Trypanosoma cruzi e analisados em relação ao índice de infecção do parasita. Até o presente momento três compostos mostraram-se tão ativos quanto ao megazol. Os dados obtidos serão empregados para ampliar não só O estudo de novos fármacos anti-chagásicos, mas também para uma melhor compreensão dos processos químicos envolvidos na síntese de intermediários do tipo 5-nitroirnidazóis. / This project aims the synthesis of megazol and some derivatives, with more powerful and better biological activity. Megazol, the chemical structure of interest in this work, was synthesized initially in 1968 for Asato and Berkelhammer using 5-nitroimidazol as a starting material. In years 80, Brazilian researchers of the Oswaldo Cruz Institute Foundation and René Rachou Center, had related a great number of chemical substances active against the Trypanosoma cruzi, illness very common in Brazil One of these substances, the megazol, presented a great interest, as the tests \"in vivo\" in rats showed significant curative effect, in only one dose. As a result of this biological test, more accurate studies of the analogous molecules had become essential, in intention to determine the mechanism of action of this structure and its potential toxic effect. The synthesis route was that described by Albuquerque in 1995, and optimized by Moretto in 2001. In the present work, six derivatives of megazol resulted from the chemical modification from the amine of 1,3,4 thiadiazolic ring. One of these modifications was made by the reaction with anhydrides, chlorides or acids; another one was from the diazotation and substitution by the chlorine atom, and the substitution of chlorine by the methoxy group. The gotten derivatives had been tested in cultures of Vero cells infected with Trypanosoma cruzi and analyzed in relation to the parasite infection index. Until now three compounds presented a higher activity than megazol. The gotten data will be used not only for extend the study of new drugs against the Trypanosoma cruzi, but also for better understanding of the involved chemical processes in the 5-nitroimidazoles intermediate synthesis.

Pesquisas na área de Química Medicinal têm direcionado esforços na busca por métodos que acelerem o processo de descoberta de novos medicamentos. Dentre as diversas etapas relacionadas ao longo do processo de descoberta de substâncias bioativas está a análise das relações entre a estrutura química e a atividade biológica de compostos. Neste processo, os pesquisadores da área de Química Medicinal analisam conjuntos de dados que são caracterizados pela alta dimensionalidade e baixo número de observações. Dentro desse contexto, o presente trabalho apresenta uma abordagem computacional que visa contribuir para a análise de dados químicos e, consequentemente, a descoberta de novos medicamentos para o tratamento de doenças crônicas. As abordagens de análise exploratória de dados, utilizadas neste trabalho, combinam técnicas de redução de dimensionalidade e de agrupamento para detecção de estruturas naturais que reflitam a atividade biológica dos compostos analisados. Dentre as diversas técnicas existentes para a redução de dimensionalidade, são discutidas o escore de Fisher, a análise de componentes principais e a análise de componentes principais esparsas. Quanto aos algoritmos de aprendizado, são avaliados o k-médias, fuzzy c-médias e modelo de misturas ICA aperfeiçoado. No desenvolvimento deste trabalho foram utilizados quatro conjuntos de dados, contendo informações de substâncias bioativas, sendo que dois conjuntos foram relacionados ao tratamento da diabetes mellitus e da síndrome metabólica, o terceiro conjunto relacionado a doenças cardiovasculares e o último conjunto apresenta substâncias que podem ser utilizadas no tratamento do câncer. Nos experimentos realizados, os resultados alcançados sugerem a utilização das técnicas de redução de dimensionalidade juntamente com os algoritmos não supervisionados para a tarefa de agrupamento dos dados químicos, uma vez que nesses experimentos foi possível descrever níveis de atividade biológica dos compostos estudados. Portanto, é possível concluir que as técnicas de redução de dimensionalidade e de agrupamento podem possivelmente ser utilizadas como guias no processo de descoberta e desenvolvimento de novos compostos na área de Química Medicinal. / Researches in Medicinal Chemistry\'s area have focused on the search of methods that accelerate the process of drug discovery. Among several steps related to the process of discovery of bioactive substances there is the analysis of the relationships between chemical structure and biological activity of compounds. In this process, researchers of medicinal chemistry analyze data sets that are characterized by high dimensionality and small number of observations. Within this context, this work presents a computational approach that aims to contribute to the analysis of chemical data and, consequently, the discovery of new drugs for the treatment of chronic diseases. Approaches used in exploratory data analysis, employed in this work, combine techniques of dimensionality reduction and clustering for detecting natural structures that reflect the biological activity of the analyzed compounds. Among several existing techniques for dimensionality reduction, we have focused the Fisher\'s score, principal component analysis and sparse principal component analysis. For the clustering procedure, this study evaluated k-means, fuzzy c-means and enhanced ICA mixture model. In order to perform experiments, we used four data sets, containing information of bioactive substances. Two sets are related to the treatment of diabetes mellitus and metabolic syndrome, the third set is related to cardiovascular disease and the latter set has substances that can be used in cancer treatment. In the experiments, the obtained results suggest the use of dimensionality reduction techniques along with clustering algorithms for the task of clustering chemical data, since from these experiments, it was possible to describe different levels of biological activity of the studied compounds. Therefore, we conclude that the techniques of dimensionality reduction and clustering can be used as guides in the process of discovery and development of new compounds in the field of Medicinal Chemistry

Foram isoladas de Piper scutifolium e P. corcovadensis seis amidas, incluindo a piperovatina, piperlonguminina, isopiperlonguminina e corcovadina, duas inéditas (scutifoliamida A e scutifoliamida B), além de duas aristolactamas (piperolactama C e stigmalactama). A partir de P. tuberculatum foram isoladas as amidas piplartina e pelitorina e os ésteres (E)-3,4,5-trimetoxicinamato de etila (11) e 3,4,5- trimetoxidiidrocinamato de etila (12), esse último obtido pela primeira vez de origem natural. Em função da atividade biológica apresentada pelas amidas isoladas, foram sintetizadas 5-fenil-pentadienamidas e 3-cinamamidas com diferentes substituintes nos anéis aromáticos e na porção amídica. Os extratos, produtos naturais isolados e sintéticos foram submetidos a ensaios de atividade antifúngica frente Cladosporium cladosporioides e C. sphaerospermum, antimicrobiana frente à Candida albicans, C. krusei, C. parapsilosis e Cryptococcus neoformans, inibidora de acetilcolinesterase, carrapaticida frente à Boophilus microplus e citotóxica frente a linhagens tumorais humanas. Para a atividade antifúngica contra C. cladosporioides e C. sphaerospermum foi constatada maior atividade para as N-isobutil e N-pentilamidas sem substituintes no anel aromático. As N-isobutilamidas foram mais ativas como inibidores de acetilcolinesterase; contra B. microplus grande atividade foi apresentada por piperovatina, e os ensaios de citotoxicidade indicaram que o grupo 5,6-dihidropiridin- 2(1H)-ona é fundamental para a atividade. As plântulas de P. corcovadensis apresentaram em sua composição predominantemente piperovatina e assim foram utilizadas para estudos com incorporação de acetato de sódio-[1-14C] e L-fenilalanina - [U-14C] na mesma. As plântulas e calos obtidos para P. scutifolium não apresentaram produção significativa de metabólitos secundários. O estudo do metabolismo fenilpropanoídico de P. regnellii resultou no isolamento parcial da enzima responsável pela conversão de conocarpano em eupomatenóide-6. / Six amides were isolated from Piper scutifolium and P. corcovadensis including piperovatine, piperlonguminine, isopiperlonguminine and corcovadine, the new scutifoliamide A and scutifoliamide B and also two aristolactams (piperolactam C and stigmalactam). From P. tuberculatum the amides piplartine and pellitorine and two esters, ethyl (E)-3,4,5-trimethoxycinnamate (11) and ethyl 3,4,5- trimethoxydihydrocinnamate (12) were isolated, this last one obtained for the first time from natural sources. Due to the biological activity observed for the natural amides, 5- phenyl-pentadienamides and 3-cinnamamides having different substituents in the aromatic ring and amide moietis were synthesized. Extracts, isolated and synthetic compounds were assayed against Cladosporium cladosporioides, C. sphaerospermum, Candida albicans, C. krusei, C. parapsilosis and Cryptococcus neoformans, inhibitory of acetylcholinesterase, against the tick Boophilus microplus and citotoxic against human cell lines. A higher activity was observed against C. cladosporioides and C. sphaerospermum for N-isobutylamides and N-pentylamides having no substituents in the aromatic ring. N-isobutylamides were very active inhibitors of acetylcholinesterase; piperovatin was the most active against B. microplus and 5,6-dihydropyridin-2(1H)-one moiety was essential as the citotoxicity is concerned. Plantlets of P. corcovadensis contained piperovatine as major compound and thus were used as model for incorporation of sodium acetate-[1-14C] and L-phenylalanine-[U-14C]. The production of secondary metabolites in plantlets and callus of P. scutifolium was not significant. The studies of phenylpropanoid metabolism in P. regnellii was addressed to partial purification and characterization of the enzyme involved in the conversion of conocarpan to eupomatenoid-6.

Neste trabalho foi preparada uma série de onze brometo de 2-[(4-X-benzamido) etil]benzildimetilamônio, compostos I.1-I.11, série I, estruturalmente análogos à procainamida, não descritos na literatura. Os valores do coeficiente de partição, log Papp7.40, destes compostos foram determinados pelo método shake-flask e foram utilizados como parâmetro lipofílico experimental. Os valores de deslocamento químico do grupamento carbonila, δ 13 C=O, foram determinados e foram determinados cm um espectrómetro de ressonância magnética nuclear a 75 MHz. Adicionalmente, outros parâmetros físico-químicos foram retirados da literatura: π, σp, Τ, R e MR4 ou obtidos por cálculo: log Pcalc e πexp. Os valores da concentração inibitória média (IC50) capaz de reduzir a contração máxima a 50% no período de 15 minutos, foram determinados em preparações nervo frênico-músculo diafragma de camundongos. Para verificar a natureza e a contribuição relativa dos parâmetros físico-químicos frente ao bloqueio da transmissão neuromuscular foi feito uma análise de QSAR, obtendo-se equações, usando análise de regressão linear. As análises de QSAR sugerem uma dependência positiva da lipofilicidade para o bloqueio da transmissão neuromuscular expresso por pIC50, segundo o modelo proposto expresso pela equação: (Ver arquivo PDF). / In this work, a set of eleven 2-[(4-X-benzamido)ethyl]benzyl dimethylammonium bromide structurally related to procainamide was synthesized. The apparent partition coefficient values were determined by means of \"shake-flask method and were taken as lipophilic parameters. The carbonyl chemical shifts values were determined in methanol-d4 and taken as electronic parameters. Additionally, physicochemical parameters were either taken from literature: π, σp, Τ, R e MR4 or calculated: log Pcalc and πexp. The median inhibitory concentration values (IC50) able to reduce maximal contraction to 50% at 15 minutes was determined in phrenic nerve-diafragm muscle preparation of mices. In order to verify the nature and relative contribution of the physicochemical parameters to neuromuscular blockage, QSAR equations were derived using regression analysis. The obtained QSAR model, expressed by the equation below, suggest that lipophilicity term plays an important role to neuromuscular blockage. (See files PDF).

O estudo das Relações Quantitativas entre Estrutura química e Atividade biológica (QSAR/QSAR-3D) utilizando diferentes estratégias metodológicas complementares, aplicadas iterativamente, se estende a diferentes áreas de aplicação. Dentre elas destaca-se o planejamento racional de novos fármacos e o estudo de seus mecanismos de ação. Moléculas candidatas a fármacos, geradas em estudos de QSAR-3D, freqüentemente, não se tomam fármacos por apresentarem inadequadas propriedades farmacocinéticas, ou seja, ADME (absorção, distribuição, metabolismo e excreção). Nota-se assim que o conhecimento das propriedades farmacocinéticas de ligantes deve ser uma preocupação presente, em qualquer nível de desenvolvimento de um novo fármaco e ressalta-se a importância do QSAR como uma ferramenta de grande valor, principalmente na compreensão da contribuição das propriedades físico-químicas, identificadas como sendo responsáveis pela atividade. A aplicação do QSAR permite elucidar a natureza e a grandeza das propriedades físico-químicas e estruturais nas interações entre o composto e o seu alvo biológico nos processos farmacocinéticos de ADME (TESTA, 2001; MALVEZZI et al.,, 2001; GAVIRAGHI et al., 2001). Recentemente, em trabalhos realizados em nosso laboratório (SIQUEIRA, 2001), envolvendo a análise de QSAR aplicada aos valores do bloqueio da transmissão neuromuscular determinados para uma série de onze brometos de [2-(4-X-benzamido)etil]benzildimetilamônio substituídos, demonstrou-se tanto a importância da presença de um grupo catiônico terminal como da lipofilicidade para o bloqueio da transmissão neuromuscular. No presente trabalho, visando descrever as interações hidrofóbicas determinantes da potencial atividade bloqueadora neuromuscular, para uma série de dez derivados da procaína, sendo eles: cloretos de 3-(dimetilamino)propiofenona (composto 1); de 3-(dietilamino)propiofenona (composto 2); de 3-(1-pirrolidino)propiofenona (composto 3); de 3-(1-piperidino)propiofenona (composto 4); de 3-(1-morfolino)propiofenona (composto 5); de 3-[1-(4-metilpiperazino)] propiofenona (composto 6); de 3-(c-hexilamino)propiofenona (composto 7); de N-[(N,N-dimetilamino)etil]benzamida (composto 8); de N-[(N,N-dimetilamino )metil]benzamida (composto 9) e, de N-[(N,N-dimetilamino)etil]benzoato (composto 10), por nós sintetizados, determinaram-se os respectivos parâmetros hidrofóbicos e relacionados à ionização (logPappSF; logPnSF; logPiSF; (pKaaq)SF; (pKaoct)SF; logPappHPLC; IogPnPot; IogPiPot; (pKaaq)Pot; logPcalc) obtidos por três métodos experimentais (por Shake-flask; por HPLC e potenciométrico) e por cálculo (programa CLOGP), como modelos de partição. Através da análise comparativa dos valores dos parâmetros hidrofóbicos e relacionados à ionização para a série de dez derivados da procaína (compostos 1-10) sintetizados neste trabalho foi possível constatar que: (i) os valores de IogPcalc modelam, apenas, parcialmente as interações hidrofóbicas refletidas nos valores de logPappSF e de logPappHPLC em valores de pH 3,0 e 10,0, enquanto que as interações hidrofóbicas refletidas nos valores de logPnPot são idealmente modeladas pelos valores de logPcalc; (ii) nas mesmas condições experimentais, os métodos Shake-flask, HPLC e potenciométrico revelam interações hidrofóbicas proporcionais, entretanto, correlações não ideais foram observadas quanto comparados entre si; (iii) os valores de pKaSF , determinados indiretamente por Shake-flask, foram validados pela determinação direta de pKaPot, por potenciometria. Embora o sistema de avaliação da bloqueadora da transmissão neuromuscular tenha sido adequado, a série de compostos estudada não gerou valores válidos para a construção das correspondentes curvas dose-resposta. Os valores obtidos de lC50 para os compostos 3, 4 e 8 da série estudada foram insuficientes, em número, para serem utilizados em uma análise de QSAR. Estudos futuros podem ser realizados com o objetivo de verificar a atividade anestésica local para os compostos da série estudada, avaliando-se a perda da sensibilidade à estimulação sensorial, em cobaias, ou em estudos mais sofisticados de eletrofisiologia (patch clamp). Poder-se-á, assim, fornecer subsídios para elucidar as contribuições relativas da forma catiônica e da forma neutra, respectivamente de compostos ionizáveis com atividade anestésica local. / The scope of Quantitative Structure and Biological Activity Relationships (QSAR/QSAR-3D) studies, using distinct complementary methods, spreads over multiple areas of applicability. Among those, striking are the rational design of new drugs and the enlightenment of their mechanism of action. Candidate molecules, shaped by QSAR-3D analysis, frequently fail to become drugs, and hit the market, due to insufficient pharmacokinetic properties (i.e. absorption, distribution, metabolism and excretion; ADME). Hence, the awareness of pharmacokinetic properties of molecules should be a concern at any leveI of development of new drug candidates. Noteworthy is the use of QSAR as a tool of great value, specially, in the comprehension of the contribution of the physical-chemical properties, responsible for the biological activity. (TESTA, 2001; MALVEZZl et ai., 2001; GAVlRAGHl et ai., 2001). ln this work, aiming to describe the hydrophobic interactions determining the neuromuscular blocking activity of a series of ten procaine derivatives: the hydrochlorides of 3-(dimethylamine)propiophenone (compound 1); of 3-(diethylamine)propiophenone (compound 2); of 3-(1-pirrolidine)propiophenone (compound 3); of 3-(1-piperidine)propiophenone (compound 4); of 3-(1-morfoline)propiophenone (compound 5); of 3-[1-(4-methylpiperazine)]propiophenone (compound 6); de 3-(c-hexilamine)propiophenone (compound 7); de N-[(N,N-dimethylamine)ethyl]benzamide (compound 8); de N-[(N,N-dimethylamine)methyl]benzamide (compound 9) and, of N-[(N,N-dimethylamine)ethyl]benzoate (compound 10), prepared by us, the corresponding hydrophobic parameters (logPappSF; logPnSF; logPiSF; (pKaaq)SF; (pKaoct)SF; logPappHPLC; IogPnPot; IogPiPot; (pKaaq)Pot; logPcalc) were obtained by three experimental methods (Shake-flask; HPLC and potenciometric) and by calculus (CLOGP) as models of partition and distribution. Following the comparative analysis of the values of the hydrophobic parameters determined for the ten compounds of the series of procaine analogs, it was possible to conclude that: (i) the values of IogPcalc reflect only partially, the hydrophobic interactions encoded in the values of logPappSF and logPappHPLC determined in pH values of 3,0 and 10,0; (ii) the values of logPcalc reflect the hydrophobic interactions encoded in the values of logPnPot; (iii) in the same experimental conditions, the methods Shake-flask, HPLC and potenciometric, reflect proportional hydrophobic interactions, although the observed correlations were not ideal when the methods were compared between each other; (iv) the values of pKaSF, determined indirectly by Shake-flask, were validated by the direct measurement of pKaPot, by potentiometry. Even though the system used to measure the neuromuscular blocking actions was adequate, the series of procaine derivatives failed to provide sufficient values to prepare dose-effect curves and proceed with the quantitative structure activity relationships.

Malária, doença de Chagas e leishmaniose, consideradas doenças negligenciadas, e tuberculose, infecção bacteriana reemergente, que grassa em diversas regiões do mundo, constituem-se grandes desafios médico-sociais para os países acometidos. Nitroderivados são substâncias utilizadas na terapêutica como antimicrobianos de amplo espectro. O mecanismo de ação proposto para estes compostos engloba a redução do grupo nitro por nitrorredutases inespecíficas, levando à produção de radicais livres. Estes, altamente reativos, reagiriam, por sua vez, com macromoléculas, organelas, membranas e mesmo ácidos nucléicos danificando-os irreversivelmente e levando o microrganismo - bactérias e parasitos -- à morte. No caso particular da doença de Chagas, a redutase envolvida na redução seria a tripanotiona redutase, que poderia ser inibida por estes compostos. Compostos 5-nitro-2-heterocíclicos benzidrazídicos são derivados estudados como antibacterianos e antiparasitários. Sabe-se que alterações na posição 2 dos anéis 5-nitrofurânicos interferem com o potencial redox do grupo nitro e, assim, com a atividade biológica destes compostos. Com base nesta informação e supondo que a estrutura destas moléculas seja completamente ressonante, propôs-se a síntese de série de derivados 5-nitro-heterocíclicos benzidrazídicos variando-se a estrutura dos análogos em dois pontos principais: substituições no anel benzênico da estrutura e o tipo de anel heterocíclico ligado diretamente ao grupo nitro. Com relação ao tipo de anel ligado ao grupo nitro foram propostos derivados 5-nitrofurânicos e 5-nitrotiofênicos. Quanto aos substituintes no anel benzênico propuseram-se derivados mono e dissubstituídos nas posições meta e para de acordo com suas contribuições eletrônicas e hidrofóbicas para o sistema. Para tanto foram utilizados os parâmetros físico-químicos π e σ. Para analisar o efeito das modificações na atividade biológica destes compostos aplicou-se a metodologia de Topliss como ponto de partida para a análise quantitativa, QSAR-2D, pelo método misto de Hansch-Free Wilson. A biblioteca planejada foi obtida por síntese paralela em solução, empregando-se sintetizadores paralelos automatizados. Foram obtidos 56 derivados, que foram purificados, caracterizados estruturalmente e, então, analisados frente a quatro microrganismos: Plasmodium falciparum, Leishmania donovani, Trypanosoma cruz e Mycobacterium tuberculosis. Os estudos de QSAR-2D revelaram importância significativa do tipo de anel heterocíclico ligado ao grupo nitro para a atividade destes compostos. Não foi possível, entretanto, obter correlação das atividades com as substituições realizadas no anel aromático, o que levou ao arrolamento de diferentes hipóteses, incluindo aquelas relativas à deslocalização eletrônica nas estruturas estudadas. Estas hipóteses, bem como os resultados sobre a influência do tipo de anel heterocíclico ligado ao grupo nitro nas atividades biológicas estudadas fornecem subsídios para novos projetos de pesquisa dedicados à exploração das informações obtidas neste trabalho. / Malaria, Chagas\' disease and leishmaniasis, considered as neglected diseases, and tuberculosis, reemerging bacterial infection disseminated worldwide, are medical-social challenges for the countries involved. Nitroderivatives are therapeutic compounds used as broad spectrum antimicrobial drugs. The most accepted mechanism of action of these compounds is based on nitro group reduction by unspecific nitroreductases or, in case of Chagas\' disease, inhibition of tripanotiona redutase. Free radical species are formed from this reduction, which can react with macromolecules, organelles, membranes and nucleic acids of microorganisms leading them to death. The 5-nitro-2-heterocyclic benzhydrazide derivatives are nitrofuran analogs that have been tested as antibacterial and antiprotozoal drugs. As already known, modifications in position 2 of 5-nitroheterociclic rings can interfere with nitro group redox potential and then with their biological activities. Based on this information and considering these compound structures are completely conjugated structures, we suggested the synthesis of a library of 5-nitro-2-heterocyclic benzhydrazide derivatives with two main points of structural modification: the substituents in benzenic ring and the kind of heterocyclic ring directly linked to the nitro group. The former was achieved by suggesting mono and dissubstituted analogs based on their hydrophobic and electronic contributions whose values were obtained from physico-chemical parameters π and σ. Nitrofurans and nitrothiophenes were elected to study the influence of the heterocyclic ring directly linked to the nitro group. Topliss methodology was used as a starting point to 2D-QSAR mixed quantitative method through Hansch-Free Wilson analysis. The designed library was synthesized by solution phase parallel synthesis using automated parallel synthesizers. Fifty-six analogs were synthesized, purified, characterized and biologically analyzed against four microorganisms: Plasmodium falciparum, Leishmania donovani, Trypanosoma cruzi e Mycobacterium tuberculosis. The 2D-QSAR studies provided information about the significative influence of the kind of heterocyclic ring on the biological activity of the series. Nevertheless, it was not possible to obtain information about the influence of different substitutions on benzene ring and different hypothesis were advanced to explain the electronic distribution in the structures herein studied. These hypotheses as well as the data about the influence of the kind of heterocyclic ring directly linked to the nitro group on the biological activities studied deserve to be tested and explored in future researches.

O ambiente marinho desponta como uma fonte natural importante devido à sua fantástica diversidade orgânica, que permanece praticamente inexplorada. Abordagens químicas e biológicas de organismos marinhos, atualmente, representam uma área de pesquisa ampla e promissora, visto a constante descoberta de diversos metabólitos com propriedades medicinais variadas, além de um arsenal metabólico praticamente ilimitado. Algas vermelhas, com destaque para a família Rhodomelaceae, são exímias produtoras de metabólitos halogenados aos quais são atribuídos importantes atividades biológicas. Micro-organismos marinhos e/ou endofíticos são apontados como os alvos mais promissores para descoberta de novos fármacos. Neste contexto, o presente trabalho descreve a identificação de metabólitos secundários da macroalga Bostrychia tenella (Rhodomelaceae, Rhodophyta), a qual possui poucos relatos na literatura a respeito de seu metabolismo secundário, bem como o potencial biológico de micro-organismos endofíticos associados a esta espécie. O estudo químico da espécie B. tenella coletada nos costões rochosos da Praia da Fortaleza (Ubatuba-SP) proporcionou a identificação, por meio de análises via CG-EM (fração acetato), de 63 metabólitos dos quais 39 são substâncias apolares de cadeias carbônicas longas (ex. ácidos graxos e ésteres, esteróides, dentre outros) e 24 são metabólitos fenólicos, incluindo 17 halofenóis clorados, bromados e iodados. Destas 24 substâncias, até o presente momento, três são inéditas, nove são inéditas como produtos naturais, quatro são inéditas em algas marinhas e seis são inéditas para o gênero Bostrychia. Adicionalmente, 45 linhagens de micro-organismos endofíticos foram isoladas da alga Bostrychia tenella, das quais 10 foram cultivadas em meio sólido arroz, proporcionando a obtenção de extratos brutos e frações orgânicas. Apesar das frações de B. tenella não terem exibido atividade biológica, extratos e frações dos micro-organismos endofíticos associados a esta espécie apresentaram-se ativos em todos os ensaios realizados: citotoxicidade utilizando células tumorais HL-60, HCT-8 e SF-295, antifúngico utilizando fitopatógenos Cladosporium cladosporioides e C. sphaerospermum, antibacteriano utilizando Staphylococcus aureus e Klebsiella pneumoniae, e inibição da degranulação mastocitária utilizando células RBL-2H3. O presente trabalho contribuiu para aumento do conhecimento sobre o metabolismo secundário da alga Bostrychia tenella e proporcionou a descoberta do potencial biológico de micro-organismos endofíticos associados a esta alga, atribuindo a esta espécie relevância química e microbiológica para o estudo de produtos naturais marinhos. / The marine environment appears as an important natural source due to its fantastic organic diversity, which practically remains unexplored. Chemical and biological approaches concerning marine organism, currently, represent an ample and promising research area, since there are a constant metabolite discovery with a variety of medicinal properties, besides the limitless metabolic armory. Red seaweeds, with distinction for the Rhodomelaceae family, are exempt of halogenated metabolites producers which are attributed important biological activities. Marine and/or endophytic microorganisms are pointed as the most promising targets with respect to discovery of new pharmaceuticals. In this context, the present work describes the secondary metabolites identification from seaweed Bostrychia tenella (Rhodomelaceae, Rhodophyta), as well as the biological potential of associated endophytic microorganisms. The chemical study of B. tenella species collected in the rocky shore of Praia de Fortaleza (Ubatuba-SP) provided the identification, by means of GC-MS analyses (acetate fraction), of 63 metabolites, which 39 consisted of nonpolar substances containing a long carbonic chains (fatty acids, esters, steroids, amongst others) and 24 were phenolic compounds, including 17 chlorinated, bromated and iodized halophenols. Related to these 24 substances, until the present moment, three are unknown, nine are unknown as natural products, four are unknown in seaweeds and six are unknown in the Bostrychia genus. Additionally, 45 endophytic microorganism strains had been isolated from B. tenella, from which 10 were cultivated in solid rice medium, providing several crude extracts and fractions. Although the B. tenella fractions did not show biological potential, extracts and fractions from endophytic microorganism associates to this species presented biological activity in all of evaluated assays: cytotoxicity using tumor cells HL-60, HCT-8 and SF-295, antifungal in Cladosporium cladosporioides and C. sphaerospermum, antibacterial using Staphylococcus aureus and Klebsiella pneumoniae, and mast cell degranulation inhibition using RBL-2H3 cells. The present work contributed for the secondary metabolism knowledge increase regarding Bostrychia tenella species, and demonstrated the endophytic microorganism biological potential, attributing to this species chemical and microbiological relevance for the marine natural products research.