Submitted by Cássia Santos (cassia.bcufg@gmail.com) on 2017-05-26T11:41:13Z No. of bitstreams: 2 Tese - Marcelo do Nascimento Gomes - 2017.pdf: 17453741 bytes, checksum: 2207111e32956fbf831d9eedf261a49e (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2017-05-26T14:53:49Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Tese - Marcelo do Nascimento Gomes - 2017.pdf: 17453741 bytes, checksum: 2207111e32956fbf831d9eedf261a49e (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-26T14:53:49Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Tese - Marcelo do Nascimento Gomes - 2017.pdf: 17453741 bytes, checksum: 2207111e32956fbf831d9eedf261a49e (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2017-04-06 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Goiás - FAPEG / In view of the current panorama of tuberculosis (TB) pandemic in the world, aggravated by co-infection with the HIV virus and the emergence of resistant strains of Mycobacterium tuberculosis (M. tb.), The research and discovery of new Anti-TB drugs. The present work aimed at the planning, synthesis and biological evaluation of new compounds with anti-TB activity, candidates for TB drugs. Structure and activity relationship (SAR) studies were developed using Matched Pair Molecular Analysis (MMPA) and binary models of quantitative relations between structure and activity (QSAR) using a combination of molecular fingerprints and machine learning methods. Bioisosteric replacement were proposed to plan new aryl and heteroaryl chalcones using the information obtained from SAR and QSAR analyses. Thirty-three compounds were selected by the consensus QSAR model for the synthesis. These compounds were synthesized and their structures confirmed by infrared (IR), hydrogen nuclear magnetic resonance (1H NMR) and carbon (13C NMR) spectroscopic methods and mass spectrometry (MS). Compounds which showed high purity (≥95% in HPLC) were tested against strains of M. tb. H37Rv (sensitive) and resistant to rifampicin (RMP) or isoniazid (INH). In addition, they were also tested in mammalian cell cytotoxicity assays and activity spectrum. We identified 22 hits with anti-TB activity, with minimum inhibitory concentration (MIC) in M. tb. H37Rv in aerobic conditions (MABA) <10 μM. Of these, 12 compounds exhibited potent M. tb. replication activity on nanomolar scale, with MIC values in MABA <1 μM and in micromolar under anaerobic conditions (LORA) with MIC <10 μM. In addition, these compounds also showed potent inhibitory activity against monoresistant strains at RMP or INH (MIC <1 μM and MIC <10 μM, respectively). Hits also demonstrated low cytotoxicity in mammalian cells (Vero cells) and selectivity index between 11 and 545 for M. tb. The same selectivity was verified in the activity spectrum assay against four commensal strains and six strains of non-tuberculosis mycobacteria (NTMs), in which the compounds presented broad spectrum against the NTMs strains. These results demonstrated that the combination of in silico strategies for the design of aryl and heteroaryl chalcones was efficient in identifying new compounds that proved to be potent, selective and promising candidates for prototypes of anti-TB drugs. / Face ao panorama atual da pandemia de tuberculose (TB) no mundo, agravado pela co-infecção com o vírus HIV e o surgimento de cepas de Mycobacterium tuberculosis (M. tb.) resistentes aos fármacos utilizados, é urgente a pesquisa e descoberta de novos fármacos anti-TB. O presente trabalho objetivou o planejamento, a síntese e avaliação biológica de novos compostos com atividade anti-TB, candidatos a fármacos para TB. Foram desenvolvidos estudos de relação entre estrutura e atividade (SAR) utilizando o método Matched Pair Molecular Analysis (MMPA) e modelos binários de relações quantitativas entre estrutura e atividade (QSAR) utilizando combinação de descritores (fingerprints) moleculares e métodos de aprendizado de máquina. Substituições bioisostéricas foram propostas para planejar novas aril e heteroaril chalconas utilizando as informações obtidas nas análises de SAR e QSAR. Trinta e três compostos foram selecionados pelo modelo de QSAR por consenso para a síntese. Estes compostos foram sintetizados e suas estruturas foram confirmadas por métodos espectroscópicos no infravermelho (IV), de ressonância magnética nuclear de hidrogênio (RMN de 1H) e de carbono (RMN de 13C) e espectrometria de massas (EM). Os compostos que apresentaram elevado grau de pureza (≥95% em CLAE) foram testados contra cepas de M. tb. H37Rv (sensíveis) e resistentes a rifampicina (RMP) ou isoniazida (INH). Além disso, também foram testados em ensaios de citotoxicidade em células de mamíferos e espectro de atividade. Foram identificados 22 hits com atividade anti-TB, com concentração inibitória mínima (MIC) em M. tb. H37Rv em ensaios em condições aeróbias (MABA) <10 μM. Destes, 12 compostos exibiram potente atividade na replicação de M. tb em escala nanomolar, com valores de MIC em MABA <1 μM e em micromolar em condições anaeróbias (LORA) com MIC <10 μM. Ademais, esses compostos também apresentaram potente atividade inibitória contra cepas monoresitentes a RMP ou INH (MIC<1 μM e MIC<10 μM, respectivamente). Os hits também demonstraram baixa citotoxicidade em células de mamífero (células Vero) e índice de seletividade entre 11 e 545 para M. tb. A mesma seletividade foi verificada no ensaio de espectro de atividade frente a quatro cepas comensais e seis cepas de micobactérias não-tuberculose (NTMs), em que os compostos apresentaram amplo espectro contra as cepas NTMs. Estes resultados demonstraram que a combinação das estratégias in silico para o planejamento de aril e heteroaril chalconas foi eficiente na identificação de novos compostos que se mostraram potentes, seletivos e promissores candidatos a protótipos de fármacos anti-TB.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2016-03-21T13:33:47Z No. of bitstreams: 1 clarissacamposbarbosadecastro.pdf: 2254862 bytes, checksum: 1e36ad3e2b75fb1647eeebd43a2ae62c (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2016-04-24T02:13:28Z (GMT) No. of bitstreams: 1 clarissacamposbarbosadecastro.pdf: 2254862 bytes, checksum: 1e36ad3e2b75fb1647eeebd43a2ae62c (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-24T02:13:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 clarissacamposbarbosadecastro.pdf: 2254862 bytes, checksum: 1e36ad3e2b75fb1647eeebd43a2ae62c (MD5) Previous issue date: 2013-07-31 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / FAPEMIG - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais / A esquistossomose é uma doença que afeta cerca de 240 milhões de pessoas no mundo e mais de 700 milhões estão expostas ao risco de contraí-la, sendo que no Brasil, o Estado de Minas Gerais é um dos mais afetados com esta parasitose. Atualmente, o único fármaco disponível para o tratamento desta doença é o praziquantel (PZQ). No entanto, este medicamento já está no mercado há décadas e tem demonstrado relatos de ineficácia. Neste contexto, extratos e metabólitos secundários obtidos de espécie do gênero Piper (Piperaceae) têm demonstrado expressiva atividade esquistossomicida. Assim, o presente trabalho descreve o estudo fitoquímico do extrato diclorometânico das inflorescências de Piper aduncum L. (PaI), bem como a avaliação da atividade esquistossomicida in vitro do extrato, frações e dos metabólitos obtidos. No estudo fitoquímico, a fração clorofórmica, obtida do PaI, foi submetida ao fracionamento cromatográfico por meio de colunas de sílica gel, o que culminou no isolamento e identificação de quatro metabólitos: uma diidrochalcona, uma chalcona e duas flavanonas, sendo relatada pela primeira vez a presença da diidrochalcona uvangoletina e da chalcona cardamonina nesta espécie de Piper. No estudo esquistossomicida in vitro foi utilizado vermes adultos de S. mansoni da linhagem BH e os parâmetros avaliados foram mortalidade, motilidade e alterações tegumentares. Os resultados deste estudo demonstraram que o extrato diclorometânico bruto (PaI), na concentração de 200 μg/mL, possui expressiva atividade esquistossomicida in vitro ao ser capaz de causar a morte de 100% dos parasitos após 24 h de incubação. Em relação à atividade esquistossomicida das frações obtidas deste extrato, a clorofórmica (200 μg/mL) foi a mais ativa ao provocar a morte de todos os vermes após 48 h, enquanto a fração hexânica, na mesma concentração, só foi capaz de provocar tal efeito após 72 h de incubação. Em contrapartida, a fração em acetato de etila demonstrou-se inativa frente aos parasitos. Dentre as substâncias isoladas da fração clorofórmica, a cardamonia foi a mais ativa ao provocar, na concentração de 25 μM, a morte e lesões tegumentares em 100% dos vermes adultos de S. mansoni em apenas 24 h de incubação. Já uvangoletina demonstrou pouco ativa e a flavanona pinocembrina inativa, ambas testadas na concentração de 100 μM. Os resultados obtidos neste estudo, aliados aos já alcançados pelo nosso grupo de pesquisa, demonstram o grande potencial de chalconas como protótipos para o desenvolvimento de novos fármacos esquistossomicidas. / Schistosomiasis is a disease that affects more than 240 million individuals in the world and 700 million people in the world remain under risk of infection. In Brazil, the Minas Gerais state is one of the most affected by this disease. Nowadays, the only drug available for treatment of disease is praziquantel (PZQ). However, this drug is already on market for decades and has shown ineffectiveness. In this context, extract and secondary metabolites of the genus Piper (Piperaceae) have shown an expressive schistosomicidal activity. Thus, the present work describes the phytochemical study of the dichloromethane extract of Piper aduncum L. (PaI) inflorescences, as well as its in vitro schistosomicidal evaluation and its fractions and metabolites. The phytochemical study, the chloroform fraction, obtained by PaI, was subjected to fractionation using chromatographic on silica gel columns that allowed the isolation and identification of four metabolites: one diidrochalcone, one chalcone and two flavanones, from which the diidrochalcone uvangoletin and the chalcone cardamonin were reported for the first time in this species of Piper. In the in vitro schistosomicidal study, was used adult worms of the S. mansoni BH strain and the parameters evaluated were mortality, motility and alterations tegumental surface. The results this study showed that the crude dichloromethane extract (PaI), at 200 μg/mL, show has expressive schistosomicidal activity being able to cause 100% of death in parasites after 24 h of incubation. Relative schistosomicidal activity of the fractions, chloroform fractions (200 μg/mL) was the most active being able to death of all worms after 48 h , while hexane fractions, at the same concentration, also being able to cause this effect after 72h of incubation. On the other hand, ethyl acetate fractions show inactive. Among pure compounds obtained from chloroform fraction, cardamonin was the most active, being able, at 25 μM, to both kill and cause tegumental alterations in 100% of adult worms of S. mansoni in the first 24 h of incubation. On the other hand, uvangoletin showed weak activity, while flavanone pinocembrin was inactive, both at concentration of 100 μM. The results obtained in this study, combined with those already achieved by our research group, demonstrate the great potential of chalcones as prototypes for the development of new antischistosomal drugs.

Orientador: Wanda Pereira Almeida / Tese (doutorado) - Universiade Estadual de Campinas, Instituto de Química / Made available in DSpace on 2018-08-20T10:19:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Motta_LuizFrederico_D.pdf: 7487995 bytes, checksum: 147ff46d24e06394d18af036b2472d1e (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: O objetivo do presente trabalho foi identificar os principais descritores dos derivados análogos de chalcona com intuito de correlacionar com a atividade anti-Candida albicans. A incidência de infecções sistêmicas por C. albicans vem crescendo bastante nos últimos anos, particularmente nos casos de HIV e também em função do aumento da resistência ao arsenal terapêutico existente. Realizamos um estudo QSAR-2D, obtendo um modelo multidimensional pelo método PLS. O modelo obtido possui quatro descritores: refratividade molar, potencial de ionização, comprimento molecular e Verloop B4(A). Com apenas 3 variáveis latentes (PCs), foi capaz de acumular 96,14% da informação original, elucidando 85% da variância total e predizendo 78% da atividade biológica. O modelo proposto possui bom grau de ajuste e significância estatística (R = 0,776 e SEC = 0,229). Os métodos LOO cross-validation, LNO cross-validation, Y-randomization e a validação externa indicaram que o modelo é significante, robusto e possui elevada previsibilidade interna e externa. Levando em consideração o modelo QSAR-2D, propusemos a síntese de novos análogos de chalcona. Realizamos a síntese de 28 chalconas alvo derivadas de aldeídos aromáticos, empregando-se a condensação de Claisen-Schmidt, e avaliamos a atividade anti-Candida albicans. Os compostos foram caracterizados estruturalmente por métodos espectrométricos. Das 28 chalconas alvo, 18 são inéditas. Os rendimentos químicos variaram entre 53% e 98%. Com relação à avaliação da atividade antifúngica, foi realizado o teste de difusão em disco para todos os compostos, empregando o meio RPMI 1640 e seguiram-se os protocolos padrões publicados no documento M27-A2 (CLSI, 2002). As chalconas que apresentaram halo de inibição > 10 mm foram consideradas ativas, e a CIM e CFM foram determinadas pelo método da microdiluição em caldo. O estudo QSAR-2D corroborou o resultado experimental observado. A chalcona mais ativa apresentou CIM = 9 mg/mL, e no teste de citotoxicidade para células 3T3 não mostrou atividade, sugerindo toxicidade seletiva. A chalcona mais ativa apresentou um perfil Drug Likeness e Drug Score baixo em relação ao fluconazol, mas sobreviveu à Regra de Lipinski apresentando biodisponibilidade oral. O MEP, MDEHOMO e MDELUMO da chalcona mais ativa revelou que o orbital HOMO é evidenciado na carbonila, que o carbono C4 possui orbital LUMO e potencial eletrostático positivo, indicando que a chalcona possui centro eletrofílico em C4 sujeito à ocorrência de ataques nucleófilos. O MDEHOMO da glutationa reduzida revelou que o orbital HOMO está no átomo de enxofre do grupo sulfídrila do aminoácido cisteína. Em função da ocorrência do mecanismo de ressonância, as chalconas possuem uma estrutura química com centro eletrofílico no carbono C4, o que indica provável interação entre o orbital HOMO do átomo de enxofre da GSH e o orbital LUMO do carbono C4 da chalcona resultando em ligação covalente e na formação de conjugado glutationa-chalcona. A diminuição na concentração de glutationa reduzida no meio intracelular do fungo resulta em stress oxidativo celular e, portanto morte da Candida albicans / Abstract: The objective of this study is to identify the main descriptors of the derivatives of chalcone analogues with the aim to correlate with the activity anti-Candida albicans. The incidence of systemic infection by C. albicans has increased greatly in recent years, particularly in cases of HIV and also due to increased resistance to existing therapeutic arsenal. We performed a study QSAR-2D, obtained a multidimensional model by PLS method. The obtained model has four descriptors: molar refractivity, ionization potential, molecular length and Verloop B4 (A). With only three latent variables (PCs), was able to earn 96.14% of the original data, explaining 85% of the total variance and predicting 78% of biological activity. The proposed model has a good degree of fit and statistical significance (R = 0.776 and SEC = 0.229). The methods LOO cross-validation, LNO cross-validation, Y-randomization and external validation indicated that the model is significant, robust and has high internal and external predictability. Taking into account the model QSAR-2D, we proposed the synthesis of new analogues of chalcone. We performed the synthesis of 28 chalcones target derived from aromatic aldehydes, using the Claisen-Schmidt condensation, and evaluated the activity anti-Candida albicans. The compounds were characterized by spectrometric methods. Of the 28 chalcones target, 18 are new. The chemical yields ranged between 53% and 98%. Regarding the evaluation of antifungal activity, we performed the disk diffusion test for all compounds, using the RPMI 1640 and followed standard protocols published in document M27-A2 (CLSI, 2002). The chalcones that presented inhibition halo > 10mm were considered active, and the CIM and CFM were determined by broth microdilution. The study QSAR-2D corroborated with the observed experimental result. The most active chalcone showed MIC = 9 mg/mL, and the test of cytotoxicity to 3T3 cells had no activity, suggesting selective toxicity. The chalcone most active gave an overview Drug Likeness and Drug Score low in relation to fluconazole, but survived the Lipinsky Rule of presenting oral bioavailability. The MEP, MDEHOMO and MDELUMO of chalcone most active shown that the HOMO orbital is evidenced in the carbonyl, the carbon C4 has the LUMO orbital and a positive electrostatic potential, indicating that the chalcone has electrophilic center in C4 subject to the occurrence of nucleophilic attack. The MDEHOMO of reduced glutathione revealed that the HOMO orbital on sulfur atom of the sulfhydryl group of the amino acid cysteine. Because the occurrence of the resonance mechanism, the chemical structure of chalcones have a carbon C4 electrophilic, indicating a probable interaction between the HOMO orbital of the sulfur atom of GSH and the LUMO orbital of the carbon C4 of chalcone resulting covalent bond and the formation of glutathione-chalcone conjugated. The decrease in the concentration of reduced glutathione in the intracellular environment of the fungus results in cellular oxidative stress and therefore the death of Candida albicans / Doutorado / Físico-Química / Doutor em Ciências

[pt] As reações de acoplamento C-C e C-N são metodologias muito úteis na funcionalização de estruturas orgânicas, principalmente no que tange a inserção de grupos arila em plataformas específicas. Chalconas são cetonas alfa, beta-insaturadas bastante exploradas na literatura devido à facilidade de obtenção e à estrutura facilmente modulável, o que faz com que as propriedades desses compostos possam ser dirigidas para objetivos específicos (chalconas bioativas, chalconas luminescentes, etc). Sua estrutura versátil permite utilizá-la como plataforma para reações regiosseletivas na porção olefínica e também permite funcionalizações nas porções arílicas. Para tal fim, reações de acoplamento carbono-carbono e carbono-nitrogênio catalisadas por metais de transição podem ser ferramentas de grande utilidade, especialmente na síntese de compostos poliarilados. O presente trabalho aborda a utilização de reações de acoplamento catalisadas por metais de transição na síntese de novas beta-arilchalconas, alfa, beta-diarilchalconas e chalconas N-diaril-substituídas na porção aromática. O trabalho é dividido em duas grandes partes: na primeira parte são abordadas as arilações de Heck e Suzuki na porção alceno de chalconas, com a obtenção de compostos cuja estrutura está de acordo com o farmacóforo proposto para inibidores alostéricos da enzima fosfodiesterase-4 (PDE4). Na segunda parte, a Reação de Ullmann é utilizada como etapa chave na obtenção de chalconas N-diariladas na porção aromática, levando a uma biblioteca de novos compostos fluorescentes. Em relação à arilação da porção alquenílica das chalconas, reações de Heck foram realizadas utilizando-se diferentes haletos aromáticos, resultando na obtenção de beta-arilchalconas com rendimentos variando de 20 a 85 porcento e relações E:Z de aproximadamente 75:25. A partir das misturas estereoisoméricas, obtevese isômeros majoritariamente E (E:Z maior 96:4) através de simples precipitações em solventes apropriados. Reações competitivas foram avaliadas por CG para a determinação da influência dos diferentes substituintes nos anéis aromáticos na velocidade da reação. alfa, beta-diarilchalconas foram obtidas a partir de intermediários beta-arilados, via metodologia sequencial de bromação seguida de acoplamento Suzuki, com rendimentos entre 60 e 99 porcento. Na segunda parte da dissertação é descrita a síntese de p-N-diarilaminochalconas, utilizando-se como etapa chave um acoplamento C-N catalisado por cobre. Foram obtidas chalconas com características D-n-D e D-n-A, além de beta-arilchalconas com características D-nD. Os compostos que apresentaram fluorescência mais intensa foram aqueles com característica D-n-D. A beta-arilação diminuiu consideravelmente a fotoluminescência dos compostos. A fluorescência dos compostos foi fortemente influenciada pelo solvente, sugerindo transferência de carga intramolecular no estado excitado. Com o objetivo de relacionar a estrutura dos compostos com suas características de emissão, foram realizados cálculos de DFT. / [en] C-C and C-N Coupling Reactions are useful methodologies for functionalization of organic structures, especially regarding the insertion of aryl groups in specific platforms. Chalcones are alpha, beta-unsaturated ketones widely explored in literature as a result of features such as easiness of preparation and highly modulating structure which allows the properties of these compounds to be directed for specific purposes (bioactive chalcones, luminescent chalcones, etc.) Its versatile structure allows it to be used as a platform for regioselective reactions in the olefin moiety and the structures also allows functionalization in the aryl fragment. For this purpose, the carbon-carbon and carbon-nitrogen reactions catalyzed by transition metals can be very useful tools, especially in the synthesis of polyarylated chalcones.The present work describes the use of metal-catalyzed coupling reactions in the synthesis of new beta-arilchalcones, alpha, beta-diarylchalcones and N-diaryl-substituted chalcones on the aromatic moiety. The manuscript is divided into two major parts: the first part deals with Heck and Suzuki Reactions in the alkene portion of chalcones, leading to compounds whose structures are in agreement with the proposed pharmacophore for allosteric inhibitors of the enzyme Phosphodiesterase 4 (PDE4). In the second part, the Ullmann Reaction is used as a key step in the synthesis of p-N-diarylated-chalcones, leading to a library of new fluorescent compounds.Regarding the arylation of the alkenyl moiety of chalcones, Heck reactions were carried out using different aromatic halides resulting in beta arylchalcones, in yields ranging from 20 to 85 porcento and E:Z ratios of approximately 75:25. From the stereoisomeric mixtures, the E-isomers could be isolated by simple precipitations in appropriate solvents. Competitive reactions were evaluated by GC to determine the influence of the different substituents on the aromatic rings over the reaction rate. alpha, beta-diaryl-chalcones were obtained from beta-aryl intermediates via sequential bromination/Suzuki coupling in yields of approximately 50 porcento. In the second part of this work the synthesis of diarylaminochalcones is described using a copper-catalyzed C-N coupling as the key step. Chalcones with D-n-D and D-n-A characteristics were obtained, as well as beta-arylchalcones with D-n-D design. The compounds that showed the most intense fluorescence were those with D-n-D characteristics. beta-arylation considerably decreases these compounds photoluminescence. Solvent effects were observed suggesting intramolecular charge transfer in the excited state. To relate the structure of the compounds with their emission characteristics, DFT experiments were performed.

Submitted by Marcos Anselmo (marcos.anselmo@unipampa.edu.br) on 2018-09-24T15:01:09Z No. of bitstreams: 1 CAMILA COELHO RODRIGUES.pdf: 1765480 bytes, checksum: b3f50f8973734acade5a9396b1aafebf (MD5) / Approved for entry into archive by Marcos Anselmo (marcos.anselmo@unipampa.edu.br) on 2018-09-24T15:03:24Z (GMT) No. of bitstreams: 1 CAMILA COELHO RODRIGUES.pdf: 1765480 bytes, checksum: b3f50f8973734acade5a9396b1aafebf (MD5) / Made available in DSpace on 2018-09-24T15:03:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CAMILA COELHO RODRIGUES.pdf: 1765480 bytes, checksum: b3f50f8973734acade5a9396b1aafebf (MD5) Previous issue date: 2018-07-13 / A apocinina apresenta estrutura pequena e possui diversas atividades biológicas, sua estrutura pode ser oxidada em certas condições e resultar na formação do seu dímero, a diapocinina. Como um potencial agente terapêutico, análogos estruturais da diapocinina, contendo grupos substituintes ligados a esta molécula, podem apresentar atividade neuroprotetora e aceptora de radicais. As chalconas apresentam estrutura química 1,3-diaril-2-propen-1-ona simples que permite variadas modificações estruturais com a finalidade de otimizar o perfil farmacológico ou direcioná-las para diferentes atividades biológicas. A resposta de maior destaque é a capacidade aceptora de radicais e atividade neuroprotetora. Neste trabalho foram realizadas a síntese e caracterização da diapocinina e seus derivados, a avaliação das propriedades físico-químicas e da atividade aceptora de radicais, estudos de modelagem e docking molecular, toxicidade in silico e in vivo, com a finalidade de se obter compostos que possam ser empregados como candidatos a novos fármacos aceptores de radicais e antiparkinsonianos. A diapocinina foi sintetizada a partir da apocinina e caracterizada por CLAE, espectroscopia IV, e RMN 1H e 13C. As chalconas derivadas da diapocinina com substituintes 4-Cl, 4-N(CH3)2, 4-OCH3 e 4-NO2, foram sintetizadas através da condensação de Claisen-Schmidt. A análise de capacidade aceptora de radicais foi realizada através do ensaio de DPPH utilizando como padrão BHT. A análise de toxidade in silico, especificamente o risco de causar genotoxidade, mutagenicidade, efeitos irritante e sobre sistema reprodutor, foi realizado através dos programas computacionais Osiris Property Explorer e admetSAR. Os estudos de docking molecular foram realizados utilizando o software iGemdock 2.1 e envolveu a avaliação de ligação individual da apocinina e diapocinina. Os protocolos experimentais pré-clínicos in vivo de avaliação de atividade frente a sintomas de doença de Parkinson foi realizado com Drosophila melanogaster. A apocinina demonstrou capacidade de captura de DPPH maior que seu dímero, sugerindo-se que este composto se apresenta como melhor candidato para o desenvolvimento de compostos com atividade antioxidante potencial. A partir da análise da toxicidade in silico observou-se que somente os compostos 4-N(CH3)2 e 4-NO2 apresentaram riscos de causar os efeitos mutagênicos e genotóxicos, sendo que os demais compostos apresentaram risco teórico baixo. Os resultados obtidos no estudo de docking molecular permitiram a obtenção de modelos teóricos onde a apocinina e a diapocinina não possuem ligação no mesmo sitio de interação. Assim sugere-se que estruturas químicas possam, de maneira simultânea, atuar no mesmo alvo, mas em sítios adjacentes de interação. A avaliação da atividade frente a sintomas da doença de Parkinson realizada através de ensaio de sobrevivência, toxicidade e comportamento com Drosophila melanogaster constata que tanto a apocinina e diapocinina são compostos promissores para o estudo e o desenvolvimento de agentes para se utilizar na terapêutica, com atividade neuroprotetora. / Apocynin is phenolic compound with a small structure which exhibit diverse pharmacological activities. Aromatic ring structure can be oxidized under enzymatic or in oxidizing medium generating its dimer, diapocinin. Structural analogues of diapocinin are considering a potential therapeutic agent, and depending on substituent moieties attached to this molecule. Chalcones have a simple chemical 1,3-diaryl-2-propen-1-one structure which allows structural modifications aiming the optimization of the broad recognized pharmacological profile or to reach some different biological activities. Oxygen radical acceptor (antioxidant) and neuroprotective are highlighted biological activities observed to these class of compounds and they were studied in this research. In this work, the synthesis and characterization of diapocinin and its chalcone derivatives, the evaluation of physicochemical properties and radical acceptor activity, molecular modeling and docking studies, in silico and in vivo toxicity, and evaluation of Parkinson’s disease in Drosophila melanogaster protocols were performed in order to support the new antioxidant and antiparkinsonian drugs. Diapocinin was synthesized from apocynin and characterized by HPLC, IR spectroscopy, and 1H and 13C NMR. Chalcones derived from diapocinin, with 4-Cl, 4-N(CH3)2, 4-OCH3 and 4-NO2, were synthesized by the condensation of Claisen-Schmidt. Radical acceptor evaluation was performed usign DPPH assay using BHT as standard. In silico toxicity analysis, specifically the risk of causing genotoxicity, mutagenicity, irritant effects and activity on the reproductive system, were performed using Osiris Property Explorer and admetSAR. Molecular docking studies were performed using iGemdock 2.1 software, and this study involved the evaluation of individual binding of apocynin and diapocinin and alfa-synuclein and NADPH oxidase. In vivo preclinical experimental protocols of activity against Parkinson's disease symptoms were performed with Drosophila melanogaster. Apocynin demonstrated higher DPPH radical capture than diapocynin, suggesting that this compound is the best candidate for the development of compounds with potential antioxidant activity. From the analysis of in silico toxicity, it was observed the 4-N(CH3)2 and 4-NO2 compounds presented risks of causing the mutagenic and genotoxic effects, and the other compounds presented low theoretical risk. The results obtained in the molecular docking study allowed the generation of theoretical models which the apocynin and diapocinin not show binding or interactions in the same molecular protein site. Thus, it is suggested that chemical structures may, simultaneously, act on the same target, but in adjacent sites of interaction. The evaluation of activity against Parkinson's disease symptoms performed by survival, toxicity and behavior assays with Drosophila melanogaster suggest the both apocynin and diapocinin are promising compounds for the study and development of agents to be used in therapy, with neuroprotective activity.

Submitted by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2019-02-01T09:56:12Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Thaís Forest Giacomello - 2019.pdf: 3222145 bytes, checksum: 30b7cb27105455314142954d1f75610f (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2019-02-01T10:05:20Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Thaís Forest Giacomello - 2019.pdf: 3222145 bytes, checksum: 30b7cb27105455314142954d1f75610f (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2019-02-01T10:05:20Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Thaís Forest Giacomello - 2019.pdf: 3222145 bytes, checksum: 30b7cb27105455314142954d1f75610f (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2019-01-17 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Goiás - FAPEG / Chalcone is a class of natural products that has a lot of interest, mainly pharmaceutical because of its biological actions. They are several classes and in addition they are non rigid and complex molecules making their structural characterizations become difficult task in experimental techniques. Spectroscopic techniques, in the last years, have developed very fast, greatly aiding the elucidation of natural products. However, several cases of review of natural product structures have been found in the literature due to erroneous elucidations in analytical techniques of experimental routines. Thus, it is extremely important to develop protocols that can assist in determining the correct structures of these molecules. In this work aimed to develop a parameterized protocol for NMR 13C chemical shift calculations with the purpose of assisting in the correct determination of polyphenol type molecules. Thus, a group of polyphenols, specifically a subclass of these, chalcones, having varied substituents and experimental structural elucidation were selected in the literature. This base of chalcones was submitted to randomized conformational searches using Monte Carlo method and MMFF force field. In addition, the configurators with energy of up to 3 kcal/mol of each chalcone were calculations optimization of geometry and frequency. The chemical shift of 13C was calculated after assuming Boltzmann statics. All of these calculations were performed using the mPW1PW91 / 6-31G (d) level. After that, the scaled chemical shifts (δesc) was defined. This was obtained using the expression δ𝑒𝑠𝑐 = 𝑎 𝑥 δ𝑐𝑎𝑙𝑐 + 𝑏, where a and b are the coefficients of linear regressions obtained between calculated (δcalc) versus experimental chemical shift. In order to validate the protocol, the scaling factor were used to obtain δesc values for chalcones different from those used in the base. The result shows that the level of theory applied reproduced excellently the experimental data. Calculations performed with a scaling factor lead to a better result than when there is no use of this factor. In addition, the applicability of the scaling factor allows the cancellation of systematic errors, which make δesc are closer to the experimental ones. Thus, the parameterized protocol was shown to be an important tool for the structural elucidation of polyphenols through theorotical calculations of ¹³C NMR chemical shifts. / Chalcona é uma classe de produtos naturais que tem muito interesse, principalmente farmacêutico, devido as suas ações biológicas. São moléculas não rígidas e complexas fazendo com que suas caracterizações estruturais se tornem tarefa difícil em técnicas experimentais. As técnicas espectroscópicas, nos últimos anos, tiveram um desenvolvimento muito rápido auxiliando bastante a elucidação de produtos naturais. No entanto, vários casos de revisão de estruturas de produtos naturais foram encontrados na literatura devido a ter elucidações errôneas em técnicas analíticas de rotinas experimentais. Com isso, é de extrema importância desenvolver protocolos que podem auxiliar na determinação de estruturas corretas dessas moléculas. Este trabalho buscou desenvolver um protocolo parametrizado para cálculo de deslocamento químico de RMN 13C com o intuíto de auxilar a determinação correta de moléculas tipo polifenóis. Assim, selecionou-se um grupo de polifenóis, especificamente uma subclasse desses, as chalconas, que possuissem substituintes variados e elucidação estrutural experimental na literatura. Essa base de chalconas foi submetida a buscas conformacionais estocásticas, onde usa-se o método Monte Carlo e campo de forças merck. Então, os confôrmeros com energia de até 3 kcal/mol de cada chalcona foram selecionados e assim feito cálculos de otimização de geometria e frequência. O deslocamento químico de 13C foi calculado após, considerando a distribuição populacional de Boltzmann. Todos esses cálculos foram realizados utilizando o nível mPW1PW91/6-31G(d). Após, com esses dados foi definido o deslocamento químico escalonado (δesc). Esse, foi obtido utilizando a expressão 𝛿𝑒𝑠𝑐=𝑎 𝑥 𝛿𝑐𝑎𝑙𝑐+𝑏, onde a e b são os coeficientes de regressões lineares obtidas entre os deslocamentos químicos calculados (δcalc) e experimentais. Para validação do método, o fator de escalonamento foi utilizado para obter os valores de δesc em outras chalconas diferentes das utilizadas na base. O resultado mostra que o nível de teoria aplicado permite uma boa reprodução dos dados experimentais. Os cálculos realizados com fator de escalonamento levam a um melhor resultado do que quando não há o uso deste fator. Além disso a aplicabilidade do fator de escalonamento permite o cancelamento de erros sistemáticos, o que faz com que os valores de δesc sejam mais próximos aos experimentais. Assim, o protocolo parametrizado mostrou-se uma importante ferramenta para a elucidação estrutural de polifenois através de cálculos de deslocamentos químicos de RMN ¹³C.

Submitted by Cássio da Cruz Nogueira (cassionogueirakk@gmail.com) on 2017-01-31T12:12:07Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_SinteseCapacidadeAntioxidante.pdf: 1936790 bytes, checksum: c31289c3ccac51d2352de37d23f858b6 (MD5) / Approved for entry into archive by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2017-02-01T12:18:40Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_SinteseCapacidadeAntioxidante.pdf: 1936790 bytes, checksum: c31289c3ccac51d2352de37d23f858b6 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-01T12:18:40Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_SinteseCapacidadeAntioxidante.pdf: 1936790 bytes, checksum: c31289c3ccac51d2352de37d23f858b6 (MD5) Previous issue date: 2014 / A prostaglandina endoperóxido-sintase (PGES) e o citocromo P-450 são enzimas chaves em humanos, responsáveis pelos efeitos analgésicos e toxicidade do acetaminofen, respectivamente. O acetaminofen (ACP) ou paracetamol é um fármaco analgésica e antipirética de venda livre, amplamente utilizado e parece ser seguro, se utilizada em doses terapêuticas normais, mas altas doses de ACP produzem lesão hepática e/ou renal em seres humanos e em animais de experimentação. Até o momento, os projetos de desenvolvimento de novos derivados paracetamol tiveram pouco impacto na aplicação clínica de um derivado mais seguro do ACP. Assim, neste trabalho uma série de derivados de ACP baseados na analogia entre chalconas e hidrazonas foi investigada usando cálculos de química quântica no nível de teoria DFT/B3LYP, com o conjunto de base 6- 31G*. O HOMO, IP, BDEOH e contribuição da densidade de spin para a oxidação inicial de um eléctron ou um átomo de hidrogênio a partir de abstração do grupo hidroxila fenólica foi relacionada com a reatividade do radical tirosil produzindo N-acetil-p-benzosemiquinona imina (NAPSQI). A segunda abstração de hidrogênio foi relacionada com a reação química entre o grupo amida e o radical hidroxil formando N-acetil-p-benzoquinona imina (NAPQI). Os valores mais baixos de BDEOH foram relacionados com os valores mais elevados de extinção do radical tirosil e a estabilidade está relacionada com a densidade de spin para as abstrações iniciais do elétron ou hidrogênio. Os valores mais elevados de BDENH foram relacionados com a formação de NAPQI e os baixos valores de LUMO com a reatividade de NAPQI como sistema Michael. Os resultados mostraram que alguns análogos podem ser uma boa estratégia para o desenvolvimento de fármacos mais seguros como compostos analgésicos. Os compostos foram sintetizados e suas propriedades antioxidantes foram estimadas utilizando o método de química teórica. Alguns compostos podem ser bons antioxidantes. Um mecanismo de interação entre os derivados de hidrazonas e a PGES foi proposto usando propriedades moleculares. / The prostaglandin-endoperoxide synthase (PGES) and cytochrome P-450 are key enzymes in human, which are responsible for analgesic effect and toxicity of acetaminophen, respectively. Acetaminophen or paracetamol is a widely used over-the-counter analgesic and antipyretic drug and appears to be safe if used in normal therapeutic doses, but large doses of ACP produce hepatic and/or renal injury in humans and in experimental animals. At moment, the design of new acetaminophen derivatives has few impacts for its clinical applications of safe acetaminophen derivative. Thus, in this work a series of acetaminophen derivatives based on chalcone and hydrazone analogy was been investigated using quantum chemical calculations at the DFT/B3LYP theory level, with the 6-31G* basis sets. The HOMO, IP, BDEOH, and spin density contribution for the oxidation of an initial electron or hydrogen atom abstraction from the phenolic hydroxyl group was related with the quenching reactivity of tyrosyl radical to give N-acetyl-p-benzosemiquinone imine (NAPSQI). The second hydrogen abstraction was related with the chemistry reaction between amide group and hydroxyl radical to give N-acetyl-p-benzoquinone imine (NAPQI). The lowest BDEOH values were related with higher quenching values of the tyrosyl radical and the stability was related with the spin density for the initial electron or hydrogen abstractions. The highest BDENH values were related with small NAPQI formation and LUMO values with reactivity of NAPQI-like Michael system. Our results showed that some analogous may be a good strategy for safer drug design of analgesic compounds. The compounds were synthesized and their antioxidant property was estimated using theoretical methods. Some compounds can be good antioxidant. A proposed mechanism for the interaction between hydrazone derivatives and PGES was realized using molecular properties.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / The present work evaluated the cytoprotective effect of chalcone-enriched fraction (CEF) and 2-methyl-inositol (MIT) in primary rat mesencephalic cell culture exposed to the neurotoxin 6-hydroxydopamine (6-OHDA). The CEF was obtained from Myracrodruon urundeuva, a Brazilian medicinal plant used as an antiinflamatory and wound healing agent.in female genital tract. In this fraction there are the dimerics chalcones urundeuvinas A, B e C The other compound was the MIT isolated from Magonia glabrata, a plant popularly known as âTingui de Bolaâ, which bark from its root is used as poison to catch the fishes from lakes and rivers. The immunohistochemical assay for tyrosine hydroxylase revealed that the percentage of dopaminergic cells in our cultures is approximately 2%. After exposition to 6-OHDA (40 and 200 microM) the cellular viability was reduced to 88,81% and 35,45% respectively. The mitochondrial activity was reduced to 88,8 and 35,4%, the nitrite levels was increased to 551,9% and 721,3% respectively and the lipid peroxidation was increased to 166,84% in the concentration of 200 microM, as observed in the MTT, nitrite and TBARS assays respectively. The results show that the exposition to CEF (100 microg/mL) before 6-OHDA (neuroprevention experiment) or after 6-OHDA (neurorescue experiment) reduced significantly the cell death caused by 6-OHDA (40 e 200 microM). The CEF prevented significantly the increase in nitrite levels induced by 6-OHDA (40 and 200 microM) (in both experiments), except in the neurorescue experiment in which the CEF failed to revert the increase in nitrite levels generated by 6-OHDA (200 microM). The CEF inhibited the lipid peroxidation induced by 6-OHDA (200 microM) in both experiments, and also showed antiapoptotic activity against 6-OHDA (40 and 200 microM) in both experiments. The MIT protected significantly TH- and TH+ cells from injury induced by 6-OHDA (40 and 200 microM) in both experiments. It showed a reduction in the nitrite levels generated by 6-OHDA in both experiments. The MIT also reverted the lipid peroxidation generated by 6-OHDA (200 microM) and showed antiapoptotic activity against 6-OHDA (40 and 200 microM) in both experiments. These results suggest that the neuroprotective action these compounds, CEF and MIT are due to antioxidant, besides a possible mitochondrial protection of these polyphenols. In related to MIT not must be discarded the idea of a second messenger action through the production of inositol triphosphate and protein kinase C activation. The findings may have a clinical importance in neurodegenerative conditions like Parkinsonâs disease / No presente trabalho, estudou-se o efeito citoprotetor da fraÃÃo enriquecida de chalconas (FEC) e do 2-O-metilinositol (MIT) em cultura primÃria de cÃlulas mesencefÃlicas de ratos expostas à neurotoxina 6-hidroxidopamina (6-OHDA). A FEC foi isolada de Myracrodruoun urundeuva, planta medicinal brasileira comumente utilizada como antiinflamatÃrio do trato genital feminino. Nesta fraÃÃo estÃo presentes as chalconas dimÃricas urundeuvinas A, B e C. Outro composto estudado foi o MIT, isolado de Magonia glabrata, uma planta popularmente conhecida como âTingui de Bolaâ, cujas cascas de suas raÃzes sÃo usadas como âvenenoâ para facilitar a pesca nos lagos e rios. O MIT à um monossacarideo com um Ãnico anel da estrutura poli-hidroxilada. Apesar de relatos da toxicidade desta planta, o composto estudado nÃo apresentou toxicidade. As cÃlulas foram cultivadas durante quatro dias e apÃs este tempo foram prÃ-incubadas com FEC ou MIT trÃs horas antes (Protocolo de neuroprevenÃÃo) ou trÃs horas apÃs (Protocolo de neuroresgate) a adiÃÃo da 6-OHDA. A imunohistoquÃmica para tirosina hidroxilase revelou um percentual de cÃlulas dopaminÃrgicas em torno de 2%. A 6-OHDA (40 e 200 microM), promoveu uma diminuiÃÃo na viabilidade celular em torno de 37,65% e 63,44% para cÃlulas nÃo dopaminÃrgicas (TH-) e (79,78% e 93,75%) para cÃlulas dopaminÃrgicas (TH+) e aumentou os nÃveis de nitrito para 551,9% e 721,3% respectivamente em relaÃÃo ao controle. AlÃm disso induziu uma grande peroxidaÃÃo lipÃdica (aumento de 166,84%) como observados pelos ensaios MTT, nitrito e TBARS, respectivamente. Na concentraÃÃo de 200microM a 6-OHDA induziu uma grande morte celular, com aumento de cÃlulas em apoptose tardia e necrose. Os resultados mostraram que a FEC (1; 10 e 100 microg/mL) reduziu significativamente e de maneira dose-dependente (p menor igual a0,05) a morte celular induzida pela 6-OHDA (40 e 200 microM). AlÃm disso preveniu o aumento de nitrito e a peroxidaÃÃo lipÃdica. A FEC demonstrou atividade antiapoptÃtica e preveniu a necrose causada pela 6-OHDA (200 microM) (nos dois Protocolos estudados). O MIT (1, 10 e 100 microg/mL) protegeu tanto as cÃlulas TH- quanto TH+ do dano induzido pela 6-OHDA (40 e 200microM) (em ambos os Protocolos), reduzindo os nÃveis de nitrito e a peroxidaÃÃo lÃpidica. TambÃm demonstrou uma potente atividade antiapoptÃtica. Estes resultados demonstram que a neuroproteÃÃo dos compostos estudados, FEC e MIT, se deva as aÃÃes antioxidante, alÃm de uma proteÃÃo a nÃvel mitocondrial destes polifenois, no caso do MIT tambÃm nÃo se podendo descartar uma aÃÃo a nÃvel de segundo mensageiro, via formaÃÃo de inositol trifosfato e ativaÃÃo de PKC. Os achados podem ter uma futura importÃncia clÃnica em doenÃas neurodegenerativas tais como na DoenÃa de Parkinson