Submitted by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2016-06-01T11:24:15Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Murilo Machado dos Anjos - 2015.pdf: 3279307 bytes, checksum: dc7ced1aa57b2f7b3078d3d7c37e0ae1 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2016-06-01T11:26:44Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Murilo Machado dos Anjos - 2015.pdf: 3279307 bytes, checksum: dc7ced1aa57b2f7b3078d3d7c37e0ae1 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-01T11:26:44Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Murilo Machado dos Anjos - 2015.pdf: 3279307 bytes, checksum: dc7ced1aa57b2f7b3078d3d7c37e0ae1 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Previous issue date: 2015-06-19 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The world's population sees aging and some diseases that become more common. Alzheimer's disease (AD) is a dementia caused by loss of cognitive function of the individual and drugs used in their treatment is based on the inhibition of the enzyme acetylcholinesterase (AChE). Cancer is a group of diseases that develop due to the disorderly proliferation of cells may be related to genetic factors as well as dietary habits and exposure to radiation, the treatment being based on three main techniques: surgery, radiation and chemotherapy. In this work we synthesized 15 compounds (11 chalcones and 4 imines), based on the condensation of Claisen-Smth, and they are characterized by NMR (1H and 13C), IV These compounds were submitted to acetylcholinesterase activity by the modified method of Elman, using CCD and Martson, in addition to the evaluation of cytotoxic tumorias lines SF-295 (glioblastoma - human), HL-60 (acute leukemia promielítica) and HCT-116 (colon). The compounds showed no activity for the enzyme AChE front of the methods employed, and this cause investigated using molecular modeling methods, which sought in the literature active compounds for this enzyme, containing resemblance with the structures synthesized in this work. 80 descriptors were calculated being submitted to statistical analysis (Fisher's weight) where the number of variables is reduced to 24 and these have been selected GAP and bond angle where it was observed that the values of the synthesized compounds, mostly It was found out of range for the active compounds. The previous modeling studies are not sufficient to determine the causes of inactivity of the compounds, being necessary to the realization of a structure and reactivity studies. The evaluation of the antitumor compounds presented become more positive as the MCH-1 / A população mundial veem envelhecendo e com isto algumas doenças tornam-se mais comum. A doença de Alzheimer (DA) é uma demencia causada pela perda da função cognitiva do indivíduo e as drogas empregadas no seu tratamento tem como base a inibição da enzima acetilcolinesteráse (AChE). O cancer é um conjunto de doenças que se desenvolvem pela multiplicação desordenada de células, pode estar relacionado com fatores genéticos como também hábitos alimentares e exposição à radiação, sendo o tratamento baseado em três principais técnicas: cirurgia, radioterapia e quimioterapia. Neste trabalho foram sintetizados 15 compostos (11 chalconas e 4 iminas), baseando-se na condensação de Claisen-Smth, sendo os mesmos caracterizados por RMN (1H e 13C) e I.V. Estes compostos foram submetidos à atividade anticolinesterásica pelo método modificado de Elman, utilizando-se CCD, e Martson, além da avaliação citotóxica para as linhagens tumorias SF-295 (glioblastoma - humano), HL-60 (leucemia promielítica aguda) e HCT-116 (colón). Os compostos não apresentaram atividade para a enzima AChE frente aos métodos empregado, sendo esta causa investigada utilizando métodos de modelagem molecular, onde buscou-se na literatura compostos ativos para esta enzima, que continham similiaridades com as estruturas sintetizadas neste trabalho. Foram calculados 80 descritores sendo estes submetidos à uma análise estátistica (peso de fisher) onde o número de variáveis foi reduzido para 24 e destas foram selecionadas o GAP e ângulo de ligação, onde observou-se que os valores dos compostos sintetizados, em sua maioria, estavam fora da faixa encontrada para os compostos ativos. Os estudos prévios de modelagem não são suficientes para determinar as causas da inatividade dos compostos, sendo necessário a realização de um estudo de estrutura e reatividade. A avaliação antitumoral dos compostos apresentou-se mais positiva, sendo as chalconas Mch-1 e Mch-7 ativas para duas linhagens celulares tumorais (HCT-116 e SF-265).

Submitted by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2018-01-23T10:12:23Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Rafael Rodrigues Ramos - 2016.pdf: 3052351 bytes, checksum: 16f26e57dbbb19ea6adcdbf527260ad2 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2018-01-23T10:12:49Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Rafael Rodrigues Ramos - 2016.pdf: 3052351 bytes, checksum: 16f26e57dbbb19ea6adcdbf527260ad2 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-01-23T10:12:49Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Rafael Rodrigues Ramos - 2016.pdf: 3052351 bytes, checksum: 16f26e57dbbb19ea6adcdbf527260ad2 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2016-11-28 / Herein two solid state phenomena have been observed in two chalcones. Firstly, polymorphism has been found in (E)-1-(2-aminophenyl)-3-(3,4,5 trimethoxyphenyl)prop-2-en-1-one (1). This compound crystallizes with only one conformer rather than three in the known reported structure. In the polymorphs, the conformation of the phenyl ring bonded to carbonyl differs slightly. The intermolecular hydrogen bonding from NH2 is the main interaction responsible for polymorphism. Our polymorph is assembled only with weak N–H⋯π interactions instead of strong N–H⋯O and N–H⋯N ones observed in the known structure. DFT calculations reveal that the three conformers of the known polymorph deviate from the minimum energy conformation which is adopted in our crystal form to compensate for the absence of strong intermolecular contacts. Second, conformerism is reported for (E)-1-(3-hydroxyphenyl)-3-(4-nitrophenyl)prop-2-en-1-one (2). Three crystallographically independent molecules are found in the structure of 2: two of them are similarly planar with an anti conformation around the single bond between the carbonyl and α carbons while the third one is twisted, with its phenyl ring bonded to carbonyl rotated by ca. 60° besides presenting a syn conformation around the corresponding rotatable bond. Both conformational features are related to the crystal packing, allowing accommodation of twisted molecules onto the layers made up of hydrogen bonded planar molecules. Furthermore, our potential energy surface scans indicate that the planar and twisted conformations of the phenyl ring bonded to carbonyl are not compatible with the syn and ant iconformations of the chalcone skeleton. / Temos aqui dois fenômenos de estado sólido foram observados em duas chalconas. Inicialmente o polimorfismo foi encontrado no composto (E)-1-(2-aminofenil)-3-(3,4,5 trimetoxifenil)prop-2-en-1-ona (1). Este composto cristaliza em apenas um confórmero em vez de três relatados na estrutura conhecida. Nesses compostos polimórficos, a conformação do anel fenil ligado a carbonila difere ligeiramente. A ligação de hidrogênio intermolecular a partir de NH2 é a principal interação responsável pelo polimorfismo. Nosso polimorfo é montado apenas com interações fracas de N–H⋯π em vez de interações fortes N–H⋯O e N–H⋯N observadas na estrutura conhecida. Os cálculos DFT revelam que os três confórmeros do polimorfo conhecido se desviam da conformação de energia mínima adotada em nossa forma de cristal, para compensar a ausência dos fortes contatos intermoleculares. O conformerismo é relatado para o composto (E)-1-(3-hidroxifenil)-3-(4-nitrofenil)prop-2-en-1-ona (2). Esse composto apresenta três moléculas cristalograficamente independentes: duas delas são igualmente planares com uma conformação anti em torno da ligação simples entre os carbonos α e a carbonila, enquanto a terceira é torcida por 60° em seu anel fenil ligado a carbonila, apresentando também uma conformação sin em torno da ligação correspondente. Ambas características conformacionais estão relacionadas ao empacotamento do cristal, que permite acondicionar moléculas torcidas nas camadas formadas por moléculas planares ligadas ao hidrogênio. Além disso, as verificações das energias de superfícies potenciais indicam que as conformações planares e torcida localizada na ligação entre o anel fenil ligado a carbonila não são compatíveis com as conformações sin e anti presentes na conformação como todo da chalcona.

A combretastatina A4 é um promissor agente anticâncer. Na célula, inibe a polimerização dos microtúbulos, os quais são fundamentais nos processos de motilidade, manutenção estrutural e mitose. Essa inibição se dá a partir do sítio de interação da αβ-tubulina bloqueando o fluxo do sangue que alimenta os tumores, o que resulta na morte dos mesmos. Com estrutura semelhante às combretastatinas, as chalconas constituem uma classe de compostos que atuam no mesmo sítio de interação na tubulina. Baseando-se nos trabalhos experimentais de Ducki e colaboradores, estudou-se a estrutura molecular de 87 chalconas análogas à combretastatina A4 por meio do método quântico DFT com o propósito de desenvolver modelos de Relações Quantitativas Estrutura-Atividade (QSAR) aplicados a tais antagonistas. A partir dos métodos dos Mínimos Quadrados Parciais (PLS) e de Redes Neurais Artificiais (ANN), foram gerados modelos que conduzem à elucidação da relação dos compostos estudados com suas respectivas atividades biológicas. Os descritores eletrônicos e moleculares selecionados apresentam alta concordância com as características das moléculas, havendo predominância de comportamento linear com a atividade biológica, podendo, eventualmente, apresentar comportamento não-linear, o que torna o modelo gerado altamente consistente. / Combretastatin A4 is a promising anticancer agent. It inhibits the polymerization of microtubules in the cell, which are essential in the process of motility, structural maintenance and mitosis. This inhibition is given from the interaction site of αβ-tubulin blocking the blood flow that feeds the tumor, what results in its death. The chalcones, sharing a similar structure of the combretastatin, are also a class of compounds that act in the same site of interaction in the tubulin. Based on the experimental work of Ducki and co-workers, we proposed a molecular structure study of 87 chalcones similar to combretastatin A4 using the DFT method in order to develop Quantitative Structure-Activity Relationships (QSAR) applied to the given antagonists. Through Partial Least Squares (PLS) and Artificial Neural Network (ANN) methods, some models has been generated to lead the understanding on the relationship between the compounds studied and their respective biological activities. The electronic and molecular descriptors selected have high correlation with the molecule features, being linear most of the time, although with eventual non-linear behavior, which makes the generated model highly consistent.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2016-07-05T14:29:27Z No. of bitstreams: 1 fabiobalbinomiguel.pdf: 3333579 bytes, checksum: 7c04d54eae882165509807a56d7d1df7 (MD5) / Approved for entry into archive by Diamantino Mayra (mayra.diamantino@ufjf.edu.br) on 2016-07-05T15:11:45Z (GMT) No. of bitstreams: 1 fabiobalbinomiguel.pdf: 3333579 bytes, checksum: 7c04d54eae882165509807a56d7d1df7 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-05T15:11:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 fabiobalbinomiguel.pdf: 3333579 bytes, checksum: 7c04d54eae882165509807a56d7d1df7 (MD5) Previous issue date: 2012-07-16 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Este trabalho descreve a síntese de derivados de chalconas e suas respectivas 2,4- dinitrofenilidrazonas resultando na obtenção de vinte e três compostos inéditos sendo: quatro análogos de chalconas e dezenove 2,4-dinitrofenilidrazonas. O interesse pela obtenção de chalconas e suas respectivas 2,4-dinitrofenilidrazonas se deve às inúmeras propriedades farmacológicas descritas para estas classes de compostos, a saber: analgésica, antiinflamatória, anticâncer, antioxidante, antimalarial, antifúngicas, bactericidas, tripanocidas, leishmanicidas. Neste presente trabalho foram obtidos vinte e seis análogos de chalconas através de reações de condensação aldólica de Claisen-Schmidt. Para a obtenção das chalconas de cadeia longa foram, inicialmente, sintetizados os aldeídos de cadeia longa via reação de O-alquilação. Para isso foram utilizados o 4-hidroxibenzaldeído e 3-hidroxibenzaldeído em reação com os haletos de alquila e 1-clorohexano, 1-clorooctano, 1-bromononano, 1-clorodecano, 1-clorododecano e 1-clorotetradecano. Os aldeídos alquilados e dezoito aldeídos comerciais foram condensados à acetofenona para a obtenção das chalconas que foram, então, condensadas à 2,4-dinitrofenilidrazina para a formação de vinte e cinco 2,4-dinitrofenilidrazonas. Dentre as vinte e cinco hidrazonas aqui sintetizadas, doze foram obtidas na forma de uma mistura de isômeros E/Z e treze hidrazonas foram obtidas como um único isômero. Dentre aquelas doze hidrazonas obtidas como mistura E/Z, quatro foram isoladas como um único isômero por CCD preparativa. As chalconas inéditas e hidrazonas sintetizadas estão sendo avaliadas quanto a suas atividades antiinflamatória, antioxidante e antimalarial. / This study describes the synthesis of chalcone derivatives and their 2,4- dinitrophenylhydrazones, resulting in twenty-three novel compounds being: four analogues of chalcones and nineteen 2,4-dinitrophenylhydrazones. The interest in obtaining chalcones and their 2,4-dinitrophenylhydrazones analogues has grown because of numerous pharmacological properties described in the literature that these compounds have, namely: analgesic, anti-inflammatory, anticancer, antioxidant, antimalarial, antifungal, bactericides, trypanocidal and antileishmanial activity. In the present study were obtained twenty six chalcones analogues via reactions of aldolic condensation of Claisen-Schmidt. For the obtaining of long chain chalcones were initially synthesized long chain aldehydes by Oalkylation reaction. For this, were used the 4-hydroxybenzaldehyde and 3- hydroxybenzaldehyde reacted with alkyl halides 1-chlorohexane, 1-chlorooctane, 1- bromononane, 1-chlorodecane, 1-chlorododecane and 1-chlorotetradecane. The alkyl aldehydes and eighteen commercial aldehydes were condensed to acetophenone to obtain chalcones which were then condensed with 2,4-dinitrophenylhydrazine to form 2,4- dinitrophenylhydrazones. Of the twenty-five hydrazones summarized here, twelve were obtained as a mixture of E/Z isomers and thirteen hydrazones was obtained as a single isomer. Among those twelve hydrazones obtained as E/Z mixture, four compounds were isolated as a single isomer by preparative TLC. The synthesized chalcones and hydrazones are being tested for anti-inflammatory, antioxidant and antimalarial.

Orientador: Marcos José Salvador / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-20T10:39:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pascoal_AislanCristinaRhederFagundes_M.pdf: 4510440 bytes, checksum: 168a21e640dc3b31d66e0351b69fee87 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: Campomanesia adamantium (Cambess.) O. Berg (Myrtaceae) é uma planta popularmente conhecida como gabiroba ou guaviroba, cujos frutos são comestíveis. Suas folhas e cascas são usadas na medicina popular como antiinflamatórias, antidiarréicas, anti-sépticas das vias urinárias e para o tratamento da gripe. Como parte de um programa de bioprospecção que visa à descoberta de produtos naturais bioativos, o presente estudo teve por objetivo a prospecção de metabólitos secundários com atividade antioxidante e antiproliferativa acumulados no extrato etanólico das folhas de C. adamantium. Para tanto, adequou-se a metodologia para a avaliação in vitro da atividade antioxidante (redução do radical DPPH e ORACFL) e antiproliferativa, frente a linhagens de células tumorais humanas e procedeu-se o estudo fitoquímico, buscando-se a identificação dos constituintes majoritários ativos. Inicialmente obteve-se o perfil dos extratos ativos (HPLC-DAD e ESI-MS), identificando algumas substâncias conhecidas diretamente no extrato bruto e frações (desreplicação). Os extratos ativos foram submetidos ao fracionamento guiado pela atividade antioxidante e antiproliferativa e para a substância isolada e purificada realizou-se a elucidação estrutural utilizando-se métodos espectroscópicos de análise (RMN (1D e 2D ) e espectrometria de massas). Ainda, buscou-se avaliar se a substância purificada induz a morte celular por apoptose frente à linhagem de célula de câncer de próstata (PC-3) com análise de expressão do RNAm por PCR semiquantitativo do genes BAX e BCl-2 e a fragmentação do DNA por citometria de fluxo. Com base nos resultados sugere-se que: (1) o extrato bruto etanólico das folhas de C. adamantium e suas frações butanólica e acetato de etila apresentaram atividade antiproliferativa frente a linhagens tumorais humanas; (2) o extrato bruto etanólico das folhas de C. adamantium e suas frações butanólica e acetato de etila apresentaram atividade antioxidante tanto pelo método indireto DPPH (baseado em mecanismos de transferência de elétrons), quanto pelo ensaio ORACFL (método direto, cinético, baseado em mecanismos de transferência de hidrogênio). A atividade antioxidante destas amostras pode ser relacionada com o alto teor de substâncias fenólicas totais solúveis estimado pelo método colorimétrico Folin Ciocalteu; (3) análises empregando HPLC-DAD e ESI-MS e MS-MS dos extratos e frações com atividade antioxidante sugeriram a presença dos flavonóides isoquercitrina (Ca1), quercitrina (Ca2), miricetina (Ca3), quercetina (Ca4) e das chalconas 2',4'-diidroxi-6'-metoxichalcona (Ca5), 2',4'-diidroxi-5'-metil-6'-metoxichalcona (Ca6) e 2',4'-diidroxi-3',5'-dimetil-6'-metoxichalcona (Ca7); (4) o estudo fitoquímico da fração acetato de etila levou ao isolamento e identificação da chalcona Ca5, que apresentou promissora atividade antiproliferativa frente a algumas das linhagens de células tumorais humanas estudadas; (5) as análises de expressão dos genes BAX e BCl-2 não apresentaram alterações significativas em relação às células controles que indicassem indução de apoptose. Porém, com a análise por citometria de fluxo da fragmentação do DNA pode-se observar que as células que foram tratadas com a chalcona isolada (Ca5) tiveram um aumento significativo da fragmentação, indicando indução do processo apoptótico. Assim, procedeu-se o estudo com C. adamantium para a busca de compostos com atividade antioxidante e antiproliferativa de origem vegetal, o que pode vir a contribuir para a quimioprevenção de doenças relacionadas com o estresse oxidativo (doenças degenerativas, câncer, cardiovasculares, inflamatórias) e para obter novas fontes de insumos farmacêuticos / Abstract: Campomanesia adamantium (Cambess.) O. Berg (Myrtaceae) is a plant popularly known as gabiroba or guaviroba, whose fruits are edible. Its leaves and bark are used in folk medicine as anti-inflammatory, antidiarrheal, antiseptic of the urinary tract and treatment of flu. As part of a bioprospecting program aimed at the discovery of bioactive natural products, this study aims at prospecting with phyto-derived antioxidant and antiproliferative activity accumulated in the ethanol extract from leaves of C. adamantium. To this end, it has adapted methods for in vitro evaluation of antioxidant activity (DPPH radical reduction and ORACFL assays) and antiproliferative activity against human tumor cell lines and proceeded to the phytochemical study, seeking to identify the major constituents active. Initially, we obtained the profile of the active extracts (HPLC-DAD and ESI-MS), identifying some known substances directly into the crude extract and fractions (dereplication). The active extracts were subjected to fractionation guided by the antioxidant and antiproliferative activities and the compound isolated and purified held structural elucidation using spectroscopic analysis (NMR (1D and 2D) and mass spectrometry). Still, we sought to assess whether the purified substance induces cell death by apoptosis front of the cell line of prostate cancer (PC-3) with analysis of mRNA expression by semiquantitative PCR of the genes BAX and BCL-2 and DNA fragmentation by flow cytometry. The results suggest that: (1) the crude ethanol extract of leaves of C. adamantium and its fractions in butanol and ethyl acetate showed antiproliferative activity against human tumor lines; (2) the crude ethanol extract of leaves of C. adamantium and its fractions butanol and ethyl acetate showed antioxidant activity proved both by DPPH method (based on mechanisms of electron transfer), and by the ORACFL assay (kinetic method based on mechanisms of hydrogen transfer). The antioxidant activity of these samples may be related to the high content of total soluble phenolic substances estimated by the Folin Ciocalteu colorimetric assay; (3) analysis employing HPLC-DAD, ESI-MS and MS-MS of extracts and fractions with antioxidant activity suggested the presence of flavonoids isoquercitrin (Ca1), quercitrin (Ca2), myricetin (Ca3), quercetin (Ca4) chalcones and 2 ', 4'-dihydroxy- 6'-metoxichalcona (Ca5), 2', 4'-dihydroxy-5'-methyl-6 '-metoxichalcona (Ca6) and 2', 4'-dihydroxy-3 ', 5'-dimethyl-6'-metoxichalcona (Ca7); (4) the phytochemical study of ethyl acetate fraction led to the isolation and identification of the chalcone Ca5 which showed promising antiproliferative activity against some human tumor cell lines studied; (5) analysis of gene expression of BAX and BCL-2 showed no changes, but DNA fragmentation can be observed apoptosis in cells that were treated with chalcone Ca5. Thus, we proceeded the study of C. adamantium to search of natural products with antioxidant and antiproliferative activities, to contribute to the chemoprevention of diseases related to oxidative stress (degenerative diseases, cancer, cardiovascular, inflammatory) and to obtain new sources of pharmaceutical products / Mestrado / Biologia Vegetal / Mestre em Biologia Vegetal

Chalconas e flavonoides são compostos comumente presentes em plantas, e constituem uma grande família de produtos naturais com um amplo espectro de atividades farmacológicas. Mudanças na estrutura destas moléculas tem se provado úteis no desenvolvimento de novos agentes terapêuticos, sendo assim, esses compostos tem sido intensamente estudados. Métodos computacionais como a dinâmica molecular (DM) são ferramentas poderosas para o acesso a informações de difícil obtenção por outros meios experimentais. Campos de força acurados são essenciais para a descrição de sistemas biológicos em simulações de DM, assim, um conjunto de parâmetros associado a um composto necessita ser cuidadosamente calibrado para garantir a obtenção de resultados confiáveis. Considerando a relevância dessa família de moléculas e a falta de parâmetros validados para a estrutura básica de chalconas e flavonoides no campo de força GROMOS, o presente trabalho tem como objetivo prover um novo conjunto de parâmetros para a simulação destes compostos. Um protocolo que combina cálculos ab initio e simulações de DM foi aplicado para obter novas cargas atômicas e parâmetros torsionais Propriedades experimentais como densidade e entalpia de vaporização foram usadas como comparação aos valores obtidos em simulações, como forma de validação dos parâmetros. A comparação dos perfis torsionais obtidos por cálculos quânticos e por mecânica molecular auxiliou na geração de novos potenciais que permitem uma descrição conformacional mais acurada dos diedros de interesse. Diversos ajustes em grupos de cargas foram feitos, e os valores para propriedades termodinâmicas obtidos nas simulações estão em concordância com os dados experimentais. Simulações de metadinâmica foram realizadas para avaliar o comportamento conformacional de chalconas e flavonoides completos, e contatos de NOE foram medidos durante simulações de DM, obtendo uma reprodução quase completa das distâncias entre alguns grupos de prótons. O protocolo empregado gerou parâmetros de campo de força que reproduzem bem dados experimentais, e espera-se que estes resultados contribuam para a realização de estudos computacionais acurados envolvendo chalconas e flavonoides. / Chalcones and flavonoids are polyphenolic compounds extensively distributed in plants, constituting a large family of natural products with a broad spectrum of pharmacological activities. Changes in their structure have been proven useful for the development of new therapeutic agents, thus these biomolecules are being intensively studied and modified. Computational methods such as molecular dynamics (MD) simulations are powerful tools to assess information that is difficult to obtain experimentally. Accurate force fields are essential for describing biological systems in a MD simulation, thus a parameter set associated to a certain compound need to be carefully calibrated to ensure reliable results. Considering the relevance of this family of molecules and the lack of validated parameters for the basic structure of chalcones and flavonoids in the GROMOS force field, this work intends to provide a new parameter set for the simulation of these compounds. We employed a protocol combining ab initio calculations and MD simulations for the obtention of new atomic charges and torsional parameters Experimental properties such as density and enthalpy of vaporization were compared to the calculated values in order to validate the parameters. A fitting of molecular-mechanical to quantum-mechanical torsional profiles was performed for each of the dihedrals of interest in the structures, generating new torsional potentials that provide accurate description of conformational behavior. Additionally, adjustments in charge groups were made in topologies used for the MD simulations and the obtained values of the thermodynamic properties are in good agreement with experimental data. Metadynamics simulations were performed to evaluate the conformation of complete chalcones and flavonoids, and NOE contacts during MD simulations were measured, obtaining an almost complete reproduction of inter-proton interactions. The employed protocol generated force field parameters that reproduce well the target data and we expect they will contribute to more accurate computational studies on the biological role of chalcones and flavonoids.

A utilização de laser para estudo, análise e caracterização de materiais é de imensa importância no desenvolvimento e progresso da ciência e tecnologia, melhorando ciclicamente a área de ótica não linear (ONL). Estudos do comportamento de compostos orgânicos cujas estruturas são π conjugadas mostram sua ampla aplicabilidade em dispositivos eletrônicos e na área medicinal. A adição de grupos laterias doadores ou aceitadores de elétrons têm a capacidade de aumentar os efeitos ópticos não lineares nestes compostos, otimizando suas propriedades. Nesta dissertação de mestrado, foram realizados estudos em compostos orgânicos focados em suas características ópticas não lineares. Nove derivados de chalconas e quatro derivados de azometinas foram analisadas através da técnica de espalhamento hiper-Rayleigh (HRS) e da técnica de varredura-z, cujos efeitos óticos não lineares observados correspondem à segunda e terceira ordem da polarizabilidade, respectivamente. Com o espalhamento hiper-Rayleigh, foram determinadas a primeira hiperpolarizabilidade βHRS cujo valor mais alto foi 24×10−30 cm5/esu para as chalconas e 273×10−30 cm5/esu para as azometinas. A técnica de varredura-z foi utilizada para determinar o espectro da seção de choque de absorção de dois fótons (σ2PA) cujos valores de pico das moléculas derivadas de chalconas são de aproximadamente 15 GM e algumas apresentaram estados excitados que são permitidos apenas por absorção de dois fótons. Duas das moléculas derivadas de azometinas apresentaram valores de pico da ordem de 12 GM, uma não apresentou absorção de dois fótons e uma apresentou valor de pico de 55 GM. Além disso, foi utilizado o método de Soma-Sobre-Estados (SOS - do inglês Sum-Over-States) para determinar os momentos de dipolo de transição e diferença de momentos de dipolo permanente de todos os derivados. / The use of lasers for study, analyses and characterization of materials are of great importance for progress and development of science and technology, improving in a cyclic way the nonlinear optics area (NLO). Studies of the behave of π-conjugated organic compounds show its wide applicability in electronic devices and in the medicinal area. Adding electron donor or acceptor lateral groups to these compounds may alter its nonlinear optical effects, optimizing its properties. In this Master dissertation, studies on organic compounds focused in its nonlinear optical characteristics were realized. Nine chalcone derivatives and four azomethines derivatives were analyzed using the Hyper-Rayleigh Scattering technique (HRS) and Z-Scan technique, by which the nonlinear optical effects observed corresponds to the second and third order of the polarizabilities, respectively. With the HRS the first hyperpolarizability βHRS was determined, which the highest values was of 24×10−30 cm5/esu for the chalcones, and 273×10−30 cm5/esu for the azomethines. The Z-Scan technique was utilized for determining the two-photon cross-section σ2PA which peak values of the chalcone derivatives were of approximately 15 GM and some of them presented excited states that are only allowed by two-photon absorption. Two of the azomethines derivatives molecules presented peak values of the order of 12 GM, one of them did not present two-photon absorption, and one presented peak value of 55 GM. Furthermore, the Sum-Over-States (SOS) method was used to determine the transition dipole momentums and the difference of permanent dipole momentum of all of the derivatives.

Submitted by Cássio da Cruz Nogueira (cassionogueirakk@gmail.com) on 2017-10-18T12:20:57Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_AtividadeAntiplasmodialModelagem.pdf: 2404946 bytes, checksum: f50c8e09794716ea2356ae20dc9b113b (MD5) / Approved for entry into archive by Irvana Coutinho (irvana@ufpa.br) on 2017-11-03T14:56:45Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_AtividadeAntiplasmodialModelagem.pdf: 2404946 bytes, checksum: f50c8e09794716ea2356ae20dc9b113b (MD5) / Made available in DSpace on 2017-11-03T14:56:45Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_AtividadeAntiplasmodialModelagem.pdf: 2404946 bytes, checksum: f50c8e09794716ea2356ae20dc9b113b (MD5) Previous issue date: 2008 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A malária é uma infecção causada pelo Plasmodium sp. e pode ser grave, se não tratada precocemente. Ela acomete importante fração da humanidade e tem profundo impacto sanitário mundial. Estima-se que 3,3 bilhões de pessoas estejam expostas ao risco de transmissão. Um dos problemas inerentes à infecção é o progressivo aumento da resistência do parasito aos antimaláricos. Nesse contexto, fazem-se necessários estudos para o desenvolvimento de novas alternativas quimioterápicas. Muitas substâncias têm atividade antiplasmodial comprovada, como as chalconas. Entretanto, as propriedades fisico-químicas dessas moléculas, que são importantes para suas ações biológicas, não estão bem estabelecidas. Neste trabalho, foi realizada a modelagem molecular e avaliada a atividade antiplasmodial de duas chalconas (HBR1 e LH2) e quatro derivados de chalconas (GH3, IV4, LCH1 e LCH3). Para isso, foram determinadas: as concentrações inibitórias em 50% do crescimento do P. falciparum in vitro e as propriedades físico-químicas das substâncias, como HOMO, LUMO, potencial eletrostático, C log P, energia de hidratação, polarizabilidade e volume molecular, através de cálculos virtuais. Os resultados dos valores calculados foram correlacionados com a atividade biológica, a fim de se identificar parâmetros químicos que possam influenciar a ação antiplasmodial. As concentrações inibitórias em 50% do crescimento do P. falciparum variaram de 0,2 a 1,7 μM, sendo que estes valores foram menores do que os descritos na literatura. O estudo da correlação entre as atividades biológicas e as propriedades fisico-químicas mostraram parâmetros determinantes de atividade biológica, como LUMO, potencial eletrostático, C log P e energia de hidratação, que podem auxiliar na seleção de moléculas mais ativas contra o P. falciparum. Assim, essas propriedades moleculares podem ser utilizadas no planejamento racional de novas chalconas e/ou derivados com atividade antiplasmodial. / Malaria is an infection caused by Plasmodium sp. and It can be serious, if not treated precociously. It affects significant fraction of humanity and has profound health impact worldwide. It is estimated that 3.3 billion people are exposed to the risk of transmission. One of the problems of the infection is the growing emergence of parasite resistance to antimalarial drugs. In this context, studies are needed to develop new alternative chemotherapy. Many substances, such as the chalcones, have had their antiplasmodial activity proven. However, the physicochemical properties of these molecules, which are important for biological actions, are not well established. In this work, molecular modeling was performed and the antiplasmodial activity was evaluated of two chalcones (HBR1, and LH2) and four derivatives of chalcones (GH3, IV4, LCH1, and LCH3). For that, we determined the drug concentration inhibitory of 50% of the growth of P. falciparum in vitro as well as the physicochemical properties of derivatives of chalcones as HOMO, LUMO, electrostatic potential, C log P, hydration energy, polarizability and molecular volume through virtual calculations. The results of the calculated values were correlated with the biological activity in order to identify chemical parameters that can influence the antiplasmodial action. The inhibitory concentrations in 50% of the growth of P. falciparum ranged from 0,2 to 1,7 M, and these values were smaller than described them in the literature. The study of the correlation between the biological activities and the physicochemical properties showed determinating parameters for the biological activity, as LUMO, electrostatic potential, C log P and hydration energy, which may help in the selection of molecules more active against P. falciparum. Thus, these molecular properties can be used in the rational planning of new chalcones and/or derivatives with antiplasmodial activity.

A utilização de laser para estudo, análise e caracterização de materiais é de imensa importância no desenvolvimento e progresso da ciência e tecnologia, melhorando ciclicamente a área de ótica não linear (ONL). Estudos do comportamento de compostos orgânicos cujas estruturas são π conjugadas mostram sua ampla aplicabilidade em dispositivos eletrônicos e na área medicinal. A adição de grupos laterias doadores ou aceitadores de elétrons têm a capacidade de aumentar os efeitos ópticos não lineares nestes compostos, otimizando suas propriedades. Nesta dissertação de mestrado, foram realizados estudos em compostos orgânicos focados em suas características ópticas não lineares. Nove derivados de chalconas e quatro derivados de azometinas foram analisadas através da técnica de espalhamento hiper-Rayleigh (HRS) e da técnica de varredura-z, cujos efeitos óticos não lineares observados correspondem à segunda e terceira ordem da polarizabilidade, respectivamente. Com o espalhamento hiper-Rayleigh, foram determinadas a primeira hiperpolarizabilidade βHRS cujo valor mais alto foi 24×10−30 cm5/esu para as chalconas e 273×10−30 cm5/esu para as azometinas. A técnica de varredura-z foi utilizada para determinar o espectro da seção de choque de absorção de dois fótons (σ2PA) cujos valores de pico das moléculas derivadas de chalconas são de aproximadamente 15 GM e algumas apresentaram estados excitados que são permitidos apenas por absorção de dois fótons. Duas das moléculas derivadas de azometinas apresentaram valores de pico da ordem de 12 GM, uma não apresentou absorção de dois fótons e uma apresentou valor de pico de 55 GM. Além disso, foi utilizado o método de Soma-Sobre-Estados (SOS - do inglês Sum-Over-States) para determinar os momentos de dipolo de transição e diferença de momentos de dipolo permanente de todos os derivados. / The use of lasers for study, analyses and characterization of materials are of great importance for progress and development of science and technology, improving in a cyclic way the nonlinear optics area (NLO). Studies of the behave of π-conjugated organic compounds show its wide applicability in electronic devices and in the medicinal area. Adding electron donor or acceptor lateral groups to these compounds may alter its nonlinear optical effects, optimizing its properties. In this Master dissertation, studies on organic compounds focused in its nonlinear optical characteristics were realized. Nine chalcone derivatives and four azomethines derivatives were analyzed using the Hyper-Rayleigh Scattering technique (HRS) and Z-Scan technique, by which the nonlinear optical effects observed corresponds to the second and third order of the polarizabilities, respectively. With the HRS the first hyperpolarizability βHRS was determined, which the highest values was of 24×10−30 cm5/esu for the chalcones, and 273×10−30 cm5/esu for the azomethines. The Z-Scan technique was utilized for determining the two-photon cross-section σ2PA which peak values of the chalcone derivatives were of approximately 15 GM and some of them presented excited states that are only allowed by two-photon absorption. Two of the azomethines derivatives molecules presented peak values of the order of 12 GM, one of them did not present two-photon absorption, and one presented peak value of 55 GM. Furthermore, the Sum-Over-States (SOS) method was used to determine the transition dipole momentums and the difference of permanent dipole momentum of all of the derivatives.

Submitted by JÚLIO HEBER SILVA (julioheber@yahoo.com.br) on 2017-09-01T19:45:59Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Bruna Lannuce Silva Cabral - 2016.pdf: 2655661 bytes, checksum: 8657b40f9cd2fde25e4f19fd30363a93 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2017-09-15T13:49:34Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Bruna Lannuce Silva Cabral - 2016.pdf: 2655661 bytes, checksum: 8657b40f9cd2fde25e4f19fd30363a93 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-15T13:49:34Z (GMT). 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Taking into account that LQFM064 was considered the most promising of the compounds analysed in terms of cytotoxicity, further tests to elucidate the cell death pathways and to evaluate the safety profile were carried out. Morphological analysis of the cells was performed by light microscopy and fluorescence. Cellular apoptosis induction mechanisms were investigated by analyzing death markers using the flow cytometry technique. Safety aspects of the compound were also investigated. Cytotoxicity was analysed using the OECD test method of incorporating the neutral red dye into murine fibroblast cells (3T3), and using the result of this assay to predict LD50. Myelotoxic potential was assessed by using the clonogenic assay of granulocyte macrophage colony-forming units (CFUGM). The data were analyzed by Analysis of Variance (ANOVA) and a posteriori by the Tukey test or t-test. The means were considered statistically significant when P < 0.05. The LQFM 064 prototype was cytotoxic for the MCF-7 (IC50 = 21 µM) and 3T3 (IC50 = 30 µM) lineages in a concentrationdependent manner. Treatment of tumor cells with LQFM064 induced morphological changes suggestive of apoptosis. In addition, several biochemical alterations indicated cell death by apoptosis, such as: cell cycle arrest in the G0/G1 phase, the outgrowth of phosphatidylserine, increased expression of caspases -3/7, -8 and -9, reduced mitochondrial membrane potential and increased generation of Reactive Oxygen Species (ROS). Activation of both apoptotic pathways was also seen through modulation of the proteins involved in the extrinsic and intrinsic pathways. The compound was myelotoxic to normal bone marrow cells in a concentration-dependent manner. However, this toxicity was lower for normal than for tumor cells. It was therefore concluded that the LQFM064 compound triggered alterations suggestive of apoptosis in MCF-7 tumor cells, and could be considered promising as an antitumor drug prototype. / Na busca de novos agentes antineoplásicos, as chalconas, compostos intermediários na biossíntese de flavonoides, representam um grupo de compostos interessante, uma vez que apresentam atividade citotóxica marcante contra uma gama de células neoplasicas e ainda relativa facilidade de modificações químicas estruturais. Sendo assim, o objetivo deste trabalho foi investigar o potencial citotóxico de compostos análogos de chalconas, bem como avaliar os mecanismos de morte celular desencadeados pelo protótipo mais promissor sobre linhagem celular de adenocarcinoma mamário humano, MCF-7. Para tal, foi realizada triagem de avaliação da citotoxicidade de três análogos de chalconas (LQFM064, LQFM157 e LQFM178) utilizando método de redução do sal tetrazólio (MTT). Tendo em vista que o LQFM064 foi considerado o mais promissor, baseado na citotoxicidade, dentre os compostos avaliados, foram realizados ensaios posteriores visando à elucidação das vias de morte celular e da avaliação do perfil de segurança. A análise morfológica das células foi realizada por microscopia óptica e de fluorescência. Os mecanismos de indução de apoptose celular foram investigados por meio da análise de marcadores de morte através da técnica de citometria de fluxo. Foi ainda investigado, aspectos da segurança do composto. A avaliação da segurança foi realizada baseada na OECD 129, método de incorporação do corante vermelho neutro em células de fibroblastos murinos (3T3) e, o resultado desse ensaio, usado para prever a DL50. A investigação do potencial mielotóxico foi realizada por ensaio clonogênico de unidades formadoras de colônias de granulócitos e macrófagos (UFC-GM). Os dados foram analisados por Análise de Variância (ANOVA) e teste a posteriori de Tukey ou por teste de t. As médias foram consideradas estatisticamente significativas quando p < 0,05. O protótipo LQFM064 foi citotóxico para a linhagem MCF-7 (CI50 = 21 µM) e para a linhagem 3T3 (CI50 = 30 µM) de modo concentração-dependente. O tratamento das células tumorais com o LQFM064 induziu alterações morfológicas sugestivas de apoptose. Além disso, diversas alterações bioquímicas indicam morte celular por apoptose tais como: parada do ciclo celular na fase G0/G1, externalização da fosfatidilserina, aumento na expressão das caspases -3/7, -8 e -9, redução do potencial de membrana mitocondrial e aumento na geração de Espécies Reativas de Oxigênio (EROs). Ademais, observou-se a ativação de ambas as vias apoptóticas por meio da modulação de proteínas envolvidas nas vias extrínseca e intrínseca. O composto foi mielotóxico para células normais de medula óssea de forma concentração-dependente. No entanto, essa toxicidade foi menor para as células normais, quando comparada as células tumorais. Portanto, conclui-se que o composto LQFM064 desencadeou alterações sugestivas de apoptose nas células tumorais MCF-7, podendo ser considerado promissor como candidato a protótipo de fármaco antitumoral.