Orientador: Douglas Soares Galvão / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-23T19:37:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Santos_RicardoPaupitzBarbosados_M.pdf: 1477030 bytes, checksum: e7ad1f9764a814b6eef54d5741a9bc4a (MD5) Previous issue date: 1998 / Resumo: O Taxol, substância isolada a partir da casca do Taxus brevifolia, e de outras espécies do gênero Taxus, tem sido objeto de inúmeras pesquisas nos últimos anos. Esta molécula tem sido muito estudada principalmente por ser um forte agente anti-cancerígeno. Esta ação eficiente contra tumores, existe , principalmente devido à interação destes compostos com uma proteína específica chamada Tubulina, que é responsável por vários processos da divisão celular. Neste trabalho é apresentada uma análise detalhada da estrutura eletrônica do Taxol e de alguns de seus derivados, que de maneira geral são chamados taxóides. Como ferramenta principal é utilizado o conceito de Densidade de Estados, que é calculada para algumas regiões específicas das moléculas. Esta análise tem como objetivo correlacionar a atividade biológica destes compostos com índices críticos da estrutura eletrônica. São analisados objetivamente dois índices experimentais, um relativo à capacidade dos compostos para estimular a polimerização da Tubulina e outro relacionado com a citotoxidade dos compostos em relação às células tumorais. São identificados comportamentos qualitativos que sugerem ligações entre os dados da estrutura eletrônica dos taxóides e estes dois índices / Abstract: Taxol is a substance isolated from the bark of Taxus brevifolia and from another species of generus taxus. It is the object of intense academic and industrial research. The reason for this interest in studying taxol is its strong anti-cancer activity .This efficient activity against tumors occurs because of its particular interaction with a specific protein, the tubulin, which is responsible for several processes of celular division. In this work we present a detailed analysis of taxol's electronic structure and of some of its derivatives, called taxoids. The main tool used is the concept of Densit of States, which is calculated for some specific regions of the molecules. The objective of this analysis is to correlate the biological activity of these compounds with critical indices calculated from their electronic structure. Two experimental indices cells. Qualitative behaviour which suggests connections between these indices and the electronic structure calculations are identified. / Mestrado / Física / Mestre em Física

Orientador: Douglas Soares Galvão / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-09-11T21:00:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Llanes_ScheilaFurtadoBraga_D.pdf: 1486609 bytes, checksum: 975b9d683860f2c68531081bcd9d855c (MD5) Previous issue date: 2003 / Resumo: Este trabalho envolveu a investigação da atividade biológica de fármacos por meio de descritores quânticos teóricos e a investigação de um sistema molecular de chaveamento ótico. Em uma primeira parte, apresentamos o estudo realizado para um conjunto de 20 taxóides, compostos caracterizados por uma estrutura molecular complexa, e por uma atuação diferenciada no combate ao câncer. Investigamos a estrutura destes compostos através de métodos semiempíricos partindo de seu precursor sintético 10-deacetilbaccatin III. Investigamos a relação entre a atividade experimental dos taxóides e descritores teóricos através de três metodologias de reconhecimento de padrões: a metodologia de índices eletrônicos, a análise de componentes principais e análise hierárquica de clusters. Para estas três investigações distintas pudemos correlacionar a atividade dos taxóides estudados com parâmetros teóricos, em sua maioria eletrônicos. Seguindo o mesmo tipo de análise aplicada para os taxóides, estudamos um conjunto de 41 derivados da benzo[c]quinolizin-3-onas, compostos inibidores das enzimas 5alfa-reductase humana. Aplicando os três métodos acima citados selecionamos descritores relacionados à resposta biológica destes compostos e construímos regras e padrões que os diferenciasse quanto à atividade biológica. Numa investigação especulativa, aplicando as regras e padrões construídos, sugerimos a atividade biológica para alguns compostos ainda não avaliados experimentalmente. Na segunda parte deste trabalho investigamos um sistema orgânico de chaveamento, baseado no comportamento fotocrômico de moléculas quirais. Este é um sistema de grande interesse no desenvolvimento de memórias moleculares que utilizem uma lógica binária. Utilizamos métodos semiempíricos na investigação estrutural e energética do sistema e propusemos uma rota para o funcionamento do sistema, capaz de explicar qualitativa e quantitativamente o seu comportamento / Abstract: This work deals with the structure-activity relationship investigation of pharmacological compounds using theoretical quantum descriptors, and the investigation of an optical molecular switching system. In the first part, we present a study of 20 taxoids, remarkable molecules by their complex molecular structure and dissimilar mode of action as antitumor agent. We investigated the compounds structure with semiempirical methods initiating with their synthetic precursor 10-deacetilbaccatin III. Taxoids experimental activity relationship was investigated with theoretical descriptors applying three pattern recognition methodologies: the electronic indices methodology, principal component analysis and hierarchical cluster analysis. With these three distinct methods we were able to correlate the biological activity of the studied taxoids with theoretical parameters. In a similar approach we studied a set of 41 benzo[c]quinolizin-3-ones derivatives, applied as human 5alpha-reductase inhibitors. Making use of the three methods mentioned above we selected the descriptors related to the compounds biological indices and constructed the rules and patterns able to separate them according to their activity. Considering a speculative approach, we proposed the biological activity to untested compounds, via the obtained rules. In a second part of the work we investigated an organic switching system, based on the photocromic behavior of chiral molecules. This is a system of great interest for molecular memories development based on binary logics. We applied semiempirical methods in the system structural and energetic investigations, and proposed a route able to explain qualitative and quantitatively how the system works / Doutorado / Física / Doutora em Ciências