A proteção miocárdica durante cirurgias cardíacas, é uma das variáveis responsáveis pela melhora dos resultados cirúrgicos nos últimos anos. Sua composição e as técnicas de administração tem sido objeto de várias publicações. A solução cardioplégica cristalóide, hipotérmica é uma das soluções com grande aceitação clínica. O emprego de soluções cardioplégicas tem sido objeto de varias publicações, e dentre elas, a solução cristalóide hipotérmica heprcalêmica possui grande aceitação clínica. Visando estudar a proteção miocárdica auferida pela adição de procaína à solução cardioplégica, desenvolvemos um experimento clínico que possibilitasse avaliar a morfologia celular diante o emprego de biópsias miocárdicas e microscopia eletrônica. Foram estudados 18 pacientes submetidos à circulação extracorpórea para troca valvular aórtica eletiva, no Hospital de Clínicas de Porto Alegre no período de Outubro de 1999 a Julho de 2000.Cada paciente foi distribuído aleatoriamente em dois grupos: grupo (A) – constituído de 8 pacientes recebendo solução cardioplégica sem procaína; grupo (B) – constituído de 10 pacientes recebendo solução cardioplégica com procaína. Ambos os grupos, o saco pericárdico foi irrigado com solução salina hipotérmica. As biópsias miocárdicas foram tomadas em 3 momentos: I- antes da parada isquêmica, II- no final do período isquêmico e a III- 15 minutos após a reperfusão. A avaliação ultra-estrutural comparando os grupos nos três momentos não demonstrou diferenças significativas, sendo a média dosescores no grupo (A), nos momentos I, II, e III, de 0,1 ± 0,2; 0,4 ± 0,3 e 0,4 ± 0,4. No grupo (B) 0,2 ± 0,2; 0,4 ± 0,3 e 0,7 ± 0,2, respectivamente. Entretanto, o retorno espontâneo ao ritmo sinusal, pós despinçamento, ocorreu em 70% dos pacientes no grupo (B) e, em 12,5% no grupo (A) (p=0,024). Conclui-se que as duas soluções testadas protegeram o miocárdio de forma eficaz, e, não foi possível demonstrar, em nível ultraestrutural, a superioridade da solução contendo procaína. Constatou-se que o retorno ao ritmo espontâneo do coração após o despinçamento aórtico, foi significativamente maior no grupo que utilizou procaína adicionada à solução. / Adequate myocardial protection during cardiac surgery is one of the variables that has improved surgical results in the last years. It’s composition type and techniques of delivery has been focused in many publications. The hypothermic crystalloid cardioplegia is one of the most reliable methods of myocardial protection.The present study was performed to analyse the benefit of local anaesthetic (procaine) added to the cardioplegia in the cellular morphology evaluated by electronic microscopy. Eighteen patients that underwent aortic valve replacement in the Hospital de Clínicas de Porto Alegre from october 1999 to july 2000 were studied. They were randomly allocated into two groups: group (A)- eight patients received cardioplegia without procaine; group (B)- ten patients receiving cardioplegia with procaine. Myocardial biopsies were done in three different periods: 1fst- before ischemic arrest, 2nd- at the end of ischemic arrest and 3rd- 15 minutes after reperfusion. The ultrastructural analysis comparing the groups in the three moments did not show any statistically significant difference. The mean score in group (A) at moment I, II and III was 0,1 ± 0,2; 0,4 ± 0,3 ; 0,4 ± 0,4 and group (B) 0,2 ± 0,2; 0,4 ± 0,3; 0,7 ± 0,2. The spontaneal return to sinus rhythm after aortic declamping in group (B) occurred in 70% and in group (A) 12,5% (p=0,024). We concluded that both cardiolegic solutions tested were equally effective in myocardial preservation and we could not demonstrate at the ultrastructural level any benefit when procaine was added. The spontaneous return tosinus rhythm after aortic declamping was significantly greater when procamine was added (group B).

A proteção miocárdica durante cirurgias cardíacas, é uma das variáveis responsáveis pela melhora dos resultados cirúrgicos nos últimos anos. Sua composição e as técnicas de administração tem sido objeto de várias publicações. A solução cardioplégica cristalóide, hipotérmica é uma das soluções com grande aceitação clínica. O emprego de soluções cardioplégicas tem sido objeto de varias publicações, e dentre elas, a solução cristalóide hipotérmica heprcalêmica possui grande aceitação clínica. Visando estudar a proteção miocárdica auferida pela adição de procaína à solução cardioplégica, desenvolvemos um experimento clínico que possibilitasse avaliar a morfologia celular diante o emprego de biópsias miocárdicas e microscopia eletrônica. Foram estudados 18 pacientes submetidos à circulação extracorpórea para troca valvular aórtica eletiva, no Hospital de Clínicas de Porto Alegre no período de Outubro de 1999 a Julho de 2000.Cada paciente foi distribuído aleatoriamente em dois grupos: grupo (A) – constituído de 8 pacientes recebendo solução cardioplégica sem procaína; grupo (B) – constituído de 10 pacientes recebendo solução cardioplégica com procaína. Ambos os grupos, o saco pericárdico foi irrigado com solução salina hipotérmica. As biópsias miocárdicas foram tomadas em 3 momentos: I- antes da parada isquêmica, II- no final do período isquêmico e a III- 15 minutos após a reperfusão. A avaliação ultra-estrutural comparando os grupos nos três momentos não demonstrou diferenças significativas, sendo a média dosescores no grupo (A), nos momentos I, II, e III, de 0,1 ± 0,2; 0,4 ± 0,3 e 0,4 ± 0,4. No grupo (B) 0,2 ± 0,2; 0,4 ± 0,3 e 0,7 ± 0,2, respectivamente. Entretanto, o retorno espontâneo ao ritmo sinusal, pós despinçamento, ocorreu em 70% dos pacientes no grupo (B) e, em 12,5% no grupo (A) (p=0,024). Conclui-se que as duas soluções testadas protegeram o miocárdio de forma eficaz, e, não foi possível demonstrar, em nível ultraestrutural, a superioridade da solução contendo procaína. Constatou-se que o retorno ao ritmo espontâneo do coração após o despinçamento aórtico, foi significativamente maior no grupo que utilizou procaína adicionada à solução. / Adequate myocardial protection during cardiac surgery is one of the variables that has improved surgical results in the last years. It’s composition type and techniques of delivery has been focused in many publications. The hypothermic crystalloid cardioplegia is one of the most reliable methods of myocardial protection.The present study was performed to analyse the benefit of local anaesthetic (procaine) added to the cardioplegia in the cellular morphology evaluated by electronic microscopy. Eighteen patients that underwent aortic valve replacement in the Hospital de Clínicas de Porto Alegre from october 1999 to july 2000 were studied. They were randomly allocated into two groups: group (A)- eight patients received cardioplegia without procaine; group (B)- ten patients receiving cardioplegia with procaine. Myocardial biopsies were done in three different periods: 1fst- before ischemic arrest, 2nd- at the end of ischemic arrest and 3rd- 15 minutes after reperfusion. The ultrastructural analysis comparing the groups in the three moments did not show any statistically significant difference. The mean score in group (A) at moment I, II and III was 0,1 ± 0,2; 0,4 ± 0,3 ; 0,4 ± 0,4 and group (B) 0,2 ± 0,2; 0,4 ± 0,3; 0,7 ± 0,2. The spontaneal return to sinus rhythm after aortic declamping in group (B) occurred in 70% and in group (A) 12,5% (p=0,024). We concluded that both cardiolegic solutions tested were equally effective in myocardial preservation and we could not demonstrate at the ultrastructural level any benefit when procaine was added. The spontaneous return tosinus rhythm after aortic declamping was significantly greater when procamine was added (group B).

A proteção miocárdica durante cirurgias cardíacas, é uma das variáveis responsáveis pela melhora dos resultados cirúrgicos nos últimos anos. Sua composição e as técnicas de administração tem sido objeto de várias publicações. A solução cardioplégica cristalóide, hipotérmica é uma das soluções com grande aceitação clínica. O emprego de soluções cardioplégicas tem sido objeto de varias publicações, e dentre elas, a solução cristalóide hipotérmica heprcalêmica possui grande aceitação clínica. Visando estudar a proteção miocárdica auferida pela adição de procaína à solução cardioplégica, desenvolvemos um experimento clínico que possibilitasse avaliar a morfologia celular diante o emprego de biópsias miocárdicas e microscopia eletrônica. Foram estudados 18 pacientes submetidos à circulação extracorpórea para troca valvular aórtica eletiva, no Hospital de Clínicas de Porto Alegre no período de Outubro de 1999 a Julho de 2000.Cada paciente foi distribuído aleatoriamente em dois grupos: grupo (A) – constituído de 8 pacientes recebendo solução cardioplégica sem procaína; grupo (B) – constituído de 10 pacientes recebendo solução cardioplégica com procaína. Ambos os grupos, o saco pericárdico foi irrigado com solução salina hipotérmica. As biópsias miocárdicas foram tomadas em 3 momentos: I- antes da parada isquêmica, II- no final do período isquêmico e a III- 15 minutos após a reperfusão. A avaliação ultra-estrutural comparando os grupos nos três momentos não demonstrou diferenças significativas, sendo a média dosescores no grupo (A), nos momentos I, II, e III, de 0,1 ± 0,2; 0,4 ± 0,3 e 0,4 ± 0,4. No grupo (B) 0,2 ± 0,2; 0,4 ± 0,3 e 0,7 ± 0,2, respectivamente. Entretanto, o retorno espontâneo ao ritmo sinusal, pós despinçamento, ocorreu em 70% dos pacientes no grupo (B) e, em 12,5% no grupo (A) (p=0,024). Conclui-se que as duas soluções testadas protegeram o miocárdio de forma eficaz, e, não foi possível demonstrar, em nível ultraestrutural, a superioridade da solução contendo procaína. Constatou-se que o retorno ao ritmo espontâneo do coração após o despinçamento aórtico, foi significativamente maior no grupo que utilizou procaína adicionada à solução. / Adequate myocardial protection during cardiac surgery is one of the variables that has improved surgical results in the last years. It’s composition type and techniques of delivery has been focused in many publications. The hypothermic crystalloid cardioplegia is one of the most reliable methods of myocardial protection.The present study was performed to analyse the benefit of local anaesthetic (procaine) added to the cardioplegia in the cellular morphology evaluated by electronic microscopy. Eighteen patients that underwent aortic valve replacement in the Hospital de Clínicas de Porto Alegre from october 1999 to july 2000 were studied. They were randomly allocated into two groups: group (A)- eight patients received cardioplegia without procaine; group (B)- ten patients receiving cardioplegia with procaine. Myocardial biopsies were done in three different periods: 1fst- before ischemic arrest, 2nd- at the end of ischemic arrest and 3rd- 15 minutes after reperfusion. The ultrastructural analysis comparing the groups in the three moments did not show any statistically significant difference. The mean score in group (A) at moment I, II and III was 0,1 ± 0,2; 0,4 ± 0,3 ; 0,4 ± 0,4 and group (B) 0,2 ± 0,2; 0,4 ± 0,3; 0,7 ± 0,2. The spontaneal return to sinus rhythm after aortic declamping in group (B) occurred in 70% and in group (A) 12,5% (p=0,024). We concluded that both cardiolegic solutions tested were equally effective in myocardial preservation and we could not demonstrate at the ultrastructural level any benefit when procaine was added. The spontaneous return tosinus rhythm after aortic declamping was significantly greater when procamine was added (group B).

Modelos de Relações Quantitativas entre Estrutura Química e Atividade Biológica (QSAR), previamente gerados no grupo para uma série de brometos de N-benzil-N,N-dimetil-2-(4-X-benzamido)etan-1-amônio substituídos (compostos estruturalmente análogos à procaína), mostraram uma contribuição positiva da lipofilicidade (expressa pelo parâmetro lipofílico, logPapp) para a atividade de bloqueio da transmissão neuromuscular observada para estes. Como os compostos desta série são sais de amônio quaternários, sendo alguns altamente hidrofílicos, as determinações dos seus valores de logPapp pelo método shake-flask acarretam dificuldades experimentais, levando a altas incertezas. Para contornar estas dificuldades, em outro trabalho iniciado no grupo, sugeriu-se, como estratégia metodológica, avaliar a aplicação do conceito do par iônico, usando, para tanto, um contraíon grande e hidrofóbico. Assim, observou-se, para um único composto desta série, o aumento da sua lipofilicidade, por possível formação de par iônico, tornando-o menos hidrofílico. Nesta dissertação, visando ampliar os estudos envolvendo a aplicação desta estratégia metodológica e seus efeitos sobre a lipofilicidade, outros compostos foram selecionados para que uma faixa mais ampla de valores de LogPapp pudesse ser avaliada. Para tanto, os valores de logPapp de cinco compostos desta série foram determinados pelo método shake-flask, usando o sistema n-octanol/água, avaliando-se, ainda, os efeitos da força iônica na partição. Para estes, a faixa de valores de LogPapp determinados variou de -1,73 a 0,99. Para avaliar a aplicação do conceito do par iônico como estratégia, os valores de LogPapp destes compostos foram determinados na presença de diferentes concentrações do contraíon hidrofóbico n-octil sulfato de sódio (OcS). Verificou-se aumento da lipofilicidade com aumento das concentrações de OcS. Obteve-se, também, os correspondentes valores de LogPapp extrapolados para concentração zero de OcS (LogPapp0), que concordaram, dentro do erro experimental, com os valores determinados diretamente na ausência de OcS. Estes resultados indicam que o conceito do par iônico pode ser aplicado como estratégia metodológica, para melhorar as condições experimentais e diminuir as incertezas nas determinações de valores de LogPapp para esta série de brometos de amônio quaternários hidrofílicos. Finalmente, foram realizados experimentos complementares para verificar a formação de par iônico: (i) determinações dos valores de logP da benzamida (composto sem carga permanente) na presença de OcS; (ii) análise por RMN de um dos compostos desta série, na presença de OcS. Ambos indicaram que, somente para os brometos de amônio quaternários estudados, o aumento da lipofilicidade observado ocorre por possível formação de par iônico. E, ainda, foi avaliada a aplicação do conceito do par iônico e seus efeitos sobre a lipofilicidade do QX-222 e do brometo de neostigmina (compostos altamente hidrofílicos), revelando limitações na sua aplicação como estratégia metodológica. / Quantitative Structure-Activity Relationships (QSAR) models previously generated in our group for a set of N-benzyl-N,N-dimethyl-2-(4-X-benzamido)ethan-1-ammonium bromides (procaine structural analogs) showed a positive contribution of the lipophilic term (expressed by the partition coefficient, logPapp) to their neuromuscular blockage activity. However, since some of them are hydrophilic quaternary ammonium bromides, their logPapp measurements were usually associated with experimental shortcomings, leading to low accuracy logPapp values. In order to make these experiments more feasible, the application of the ion-pair concept was evaluated as a methodological strategy in another previous work, initially to one compound of this set. For this purpose, logPapp measurements have been done in the presence of a large and hydrophobic counter ion, leading to an increase of its lipophilicity, due to possible ion-pair formation. In the present work, in order to further investigate this strategy and its effects on the lipophilicity, we include more compounds, allowing the assessment of a wider range of logPapp values. Thus, logPapp values of five compounds were obtained by the shake-flask method, using n-octanol/water, with and without ionic strength adjustment. For them, logPapp range values were determined from -1.73 to 0.99. To evaluate the application of the ion-pair concept as strategy, logPapp values of these compounds were determined in the presence of eleven sodium octyl sulfate (OcS) concentrations. It was observed that the lipophilicity of these compounds, increased with the addition of OcS. Moreover, we obtained the corresponding logPapp values extrapolated to zero OcS concentration (logPapp0), which agreed, within the experimental error, with the corresponding values determined in absence of OcS. These results suggest that the ion-pair concept can be applied as a strategy to improve the experimental conditions, increasing the accuracy of logPapp measurements for this set of hydrophilic quaternary ammonium bromides. Finally, supplementary experiments were done to verify the ion-pair formation: (i) measurement of logP values of benzamide (not a permanent ion) in presence of OcS; (ii) NMR spectroscopy analysis of one compound of this set, also in presence of OcS. Both indicated that only for the studied quaternary ammonium bromides the lipophilicity increase is due to possible ion-pair formation. Additionally, the application of the ion-pair concept and its effects on the lipophilicity was evaluated for QX-222 and for neostigmine bromide (highly hydrophilic compounds), which revealed limitations in its application as a methodological strateg

Modelos de Relações Quantitativas entre Estrutura Química e Atividade Biológica (QSAR), previamente gerados no grupo para uma série de brometos de N-benzil-N,N-dimetil-2-(4-X-benzamido)etan-1-amônio substituídos (compostos estruturalmente análogos à procaína), mostraram uma contribuição positiva da lipofilicidade (expressa pelo parâmetro lipofílico, logPapp) para a atividade de bloqueio da transmissão neuromuscular observada para estes. Como os compostos desta série são sais de amônio quaternários, sendo alguns altamente hidrofílicos, as determinações dos seus valores de logPapp pelo método shake-flask acarretam dificuldades experimentais, levando a altas incertezas. Para contornar estas dificuldades, em outro trabalho iniciado no grupo, sugeriu-se, como estratégia metodológica, avaliar a aplicação do conceito do par iônico, usando, para tanto, um contraíon grande e hidrofóbico. Assim, observou-se, para um único composto desta série, o aumento da sua lipofilicidade, por possível formação de par iônico, tornando-o menos hidrofílico. Nesta dissertação, visando ampliar os estudos envolvendo a aplicação desta estratégia metodológica e seus efeitos sobre a lipofilicidade, outros compostos foram selecionados para que uma faixa mais ampla de valores de LogPapp pudesse ser avaliada. Para tanto, os valores de logPapp de cinco compostos desta série foram determinados pelo método shake-flask, usando o sistema n-octanol/água, avaliando-se, ainda, os efeitos da força iônica na partição. Para estes, a faixa de valores de LogPapp determinados variou de -1,73 a 0,99. Para avaliar a aplicação do conceito do par iônico como estratégia, os valores de LogPapp destes compostos foram determinados na presença de diferentes concentrações do contraíon hidrofóbico n-octil sulfato de sódio (OcS). Verificou-se aumento da lipofilicidade com aumento das concentrações de OcS. Obteve-se, também, os correspondentes valores de LogPapp extrapolados para concentração zero de OcS (LogPapp0), que concordaram, dentro do erro experimental, com os valores determinados diretamente na ausência de OcS. Estes resultados indicam que o conceito do par iônico pode ser aplicado como estratégia metodológica, para melhorar as condições experimentais e diminuir as incertezas nas determinações de valores de LogPapp para esta série de brometos de amônio quaternários hidrofílicos. Finalmente, foram realizados experimentos complementares para verificar a formação de par iônico: (i) determinações dos valores de logP da benzamida (composto sem carga permanente) na presença de OcS; (ii) análise por RMN de um dos compostos desta série, na presença de OcS. Ambos indicaram que, somente para os brometos de amônio quaternários estudados, o aumento da lipofilicidade observado ocorre por possível formação de par iônico. E, ainda, foi avaliada a aplicação do conceito do par iônico e seus efeitos sobre a lipofilicidade do QX-222 e do brometo de neostigmina (compostos altamente hidrofílicos), revelando limitações na sua aplicação como estratégia metodológica. / Quantitative Structure-Activity Relationships (QSAR) models previously generated in our group for a set of N-benzyl-N,N-dimethyl-2-(4-X-benzamido)ethan-1-ammonium bromides (procaine structural analogs) showed a positive contribution of the lipophilic term (expressed by the partition coefficient, logPapp) to their neuromuscular blockage activity. However, since some of them are hydrophilic quaternary ammonium bromides, their logPapp measurements were usually associated with experimental shortcomings, leading to low accuracy logPapp values. In order to make these experiments more feasible, the application of the ion-pair concept was evaluated as a methodological strategy in another previous work, initially to one compound of this set. For this purpose, logPapp measurements have been done in the presence of a large and hydrophobic counter ion, leading to an increase of its lipophilicity, due to possible ion-pair formation. In the present work, in order to further investigate this strategy and its effects on the lipophilicity, we include more compounds, allowing the assessment of a wider range of logPapp values. Thus, logPapp values of five compounds were obtained by the shake-flask method, using n-octanol/water, with and without ionic strength adjustment. For them, logPapp range values were determined from -1.73 to 0.99. To evaluate the application of the ion-pair concept as strategy, logPapp values of these compounds were determined in the presence of eleven sodium octyl sulfate (OcS) concentrations. It was observed that the lipophilicity of these compounds, increased with the addition of OcS. Moreover, we obtained the corresponding logPapp values extrapolated to zero OcS concentration (logPapp0), which agreed, within the experimental error, with the corresponding values determined in absence of OcS. These results suggest that the ion-pair concept can be applied as a strategy to improve the experimental conditions, increasing the accuracy of logPapp measurements for this set of hydrophilic quaternary ammonium bromides. Finally, supplementary experiments were done to verify the ion-pair formation: (i) measurement of logP values of benzamide (not a permanent ion) in presence of OcS; (ii) NMR spectroscopy analysis of one compound of this set, also in presence of OcS. Both indicated that only for the studied quaternary ammonium bromides the lipophilicity increase is due to possible ion-pair formation. Additionally, the application of the ion-pair concept and its effects on the lipophilicity was evaluated for QX-222 and for neostigmine bromide (highly hydrophilic compounds), which revealed limitations in its application as a methodological strateg

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

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

No presente trabalho, destinado a tese de doutorado, desenvolvemos um estudo da relação entre a estrutura química e atividade antimicrobiana de duas séries, a saber: Série I - quatorze cloretos N,N[(dimetilamino)etil]-benzoatos para-substituídos, onde R4 = H, CH3, C2H5, nC4H9, tC4H9, OCH3, nOC4H9, COCH3, Cl, CN, NO2, OC6H13, SO2Me, CF3 (compostos I.1 a I.14) e Série II - quatorze cloretos meta-substituídos onde R3 = H, -CH3, -OCH3, -OC2H5, -OC4H9, -F, -Cl, -Br, -I, -NO2, -CN, -CF3, -N(CH3)2, SO2CH3 (compostos II.1. a II.14). Os compostos haviam sido sintetizados anteriormente no grupo (Amaral et al, 1997; Sousa, 1997). Para as séries I e II, os valores do coeficiente de partição em n-octanol foram obtidos por cálculo (utilizando os programas CLOGP e ACD/LogP) bem como determinados experimentalmente pelo método CLAE e considerados parâmetros lipofílicos nos modelos de QSAR. Adicionalmente, para as séries I e II, os valores da posição da banda de absorção da carbonila na região do infravermelho bem como do deslocamento químico da carbonila no RMN 13C foram determinados sendo o primeiro considerado como parâmetro eletrônico nos modelos QSAR. E, ainda, para as séries I e II os valores de MR3 e de MR4 , relacionados à refratividade molar, foram obtidos da literatura e considerados nas análises QSAR . Para as séries I e II os valores de IC50 (concentração inibição 50% do crescimento) foram determinados contra, respectivamente, o fungo Saccharomyces cerevisiae (BY4741) e contra a bactéria Escherichia coli (DH5α) e considerados como parâmetros biológico nas análises QSAR. Para as séries I e II e para as séries I e II reunidas, foram gerados modelos QSAR e estes foram analisados visando avaliar a natureza e a contribuição de cada parâmetro estrutural para cada uma das atividades avaliadas. A aplicação do modelo linear resultou em modelos iestatisticamente significativos para as atividades contra o Saccharomyces cerevisiae (BY4741) e contra a Escherichia coli (DH5α) para a série I e para as séries I e II reunidas. A série II não gerou modelos lineares estatisticamente significativos. A aplicação dos modelos bilinear e parabólico foram verificadas não resultando em modelos estatisticamente significativos. Para a série I e para as séries I e II reunidas estudadas neste trabalho, as diferenças observadas nos modelos QSAR gerados para a inibição do crescimento de, respectivamente, S. cerevisiae (BY4741) e de E. coli (DH5α) podem ser, possivelmente, explicadas considerando-se as diferenças nas membranas externas de cada microorganismo. / In this PhD thesis work, we developed a quantitative structure relationship study for the antimicrobial activity of two series, namely: Series I fourteen para-substituted N,N- [(dimethylamino)ethyl)] benzoates chlorides, where R4 = -H, -CH3, -C2H5, -nC4H9, -tC4H9, -OCH3, - nOC4H9, -COCH3, -Cl, -CN, -NO2, -OC6H13, -SO2Me, -CF3 (compounds I.1 - I.14) and Series II - fourteen meta-substituted chlorides, where R3 = -H, -CH3, -OCH3, -OC2H5, -OC4H9, -F, -Cl, -Br, -I, -NO2, -CN, -CF3, -N(CH3)2, -SO2CH3 (compounds II.1. - II.14). These compounds had been previously synthesized in the group (Amaral et al, 1997; Sousa, 1997). For series I and II, the partition coefficient values in n-octanol were obtained by calculation (using the CLOGP and the ACD/LogP programs) and were obtained experimentally by HPLC method. These values were taken as lipophilic parameters in the QSAR analysis. In addition, for the series I and II, the carbonyl infrared absorption band values and 13C-NMR chemical shifts of carbonyl group were determined, being the former considered as electronic parameters in the QSAR analysis. Further, for the series I and II, the MR3 and MR4 values were taken from the literature and considered as molar refractivity related parameter in the QSAR analyses. For the series I and II, IC50 values (concentration inhibiting 50% growth) were determined against, respectively, Saccharomyces cerevisiae (BY4741) yeast and Escherichia coli (DH5α) bacteria and taken as biological parameters in the QSAR analysis. For the series I and II and for series I e II altogether, QSAR models were generated and analysed in order to determine the nature and the contribution of each structural parameter to the determined antimicrobial activities. The application of linear model resulted in statistically significant QSAR models for the activities evaluated against Saccharomyces cerevisiae (BY4741) and against Escherichia coli (DH5α) for series I and for series I and II taken altogether. No statistically significant linear models were obtained for series II. The application of bilinear and parabolic models was verified, resulting in no statistically significant models. For series I and series I e II altogether, the differences observed in the generated QSAR models for the inhibition, respectively, of Saccharomyces cerevisiae (BY4741) and of E. coli (DH5α) growth, can be, probably, explained considering the differences in the external membranes of each microorganism.

No presente trabalho, destinado a tese de doutorado, desenvolvemos um estudo da relação entre a estrutura química e atividade antimicrobiana de duas séries, a saber: Série I - quatorze cloretos N,N[(dimetilamino)etil]-benzoatos para-substituídos, onde R4 = H, CH3, C2H5, nC4H9, tC4H9, OCH3, nOC4H9, COCH3, Cl, CN, NO2, OC6H13, SO2Me, CF3 (compostos I.1 a I.14) e Série II - quatorze cloretos meta-substituídos onde R3 = H, -CH3, -OCH3, -OC2H5, -OC4H9, -F, -Cl, -Br, -I, -NO2, -CN, -CF3, -N(CH3)2, SO2CH3 (compostos II.1. a II.14). Os compostos haviam sido sintetizados anteriormente no grupo (Amaral et al, 1997; Sousa, 1997). Para as séries I e II, os valores do coeficiente de partição em n-octanol foram obtidos por cálculo (utilizando os programas CLOGP e ACD/LogP) bem como determinados experimentalmente pelo método CLAE e considerados parâmetros lipofílicos nos modelos de QSAR. Adicionalmente, para as séries I e II, os valores da posição da banda de absorção da carbonila na região do infravermelho bem como do deslocamento químico da carbonila no RMN 13C foram determinados sendo o primeiro considerado como parâmetro eletrônico nos modelos QSAR. E, ainda, para as séries I e II os valores de MR3 e de MR4 , relacionados à refratividade molar, foram obtidos da literatura e considerados nas análises QSAR . Para as séries I e II os valores de IC50 (concentração inibição 50% do crescimento) foram determinados contra, respectivamente, o fungo Saccharomyces cerevisiae (BY4741) e contra a bactéria Escherichia coli (DH5α) e considerados como parâmetros biológico nas análises QSAR. Para as séries I e II e para as séries I e II reunidas, foram gerados modelos QSAR e estes foram analisados visando avaliar a natureza e a contribuição de cada parâmetro estrutural para cada uma das atividades avaliadas. A aplicação do modelo linear resultou em modelos iestatisticamente significativos para as atividades contra o Saccharomyces cerevisiae (BY4741) e contra a Escherichia coli (DH5α) para a série I e para as séries I e II reunidas. A série II não gerou modelos lineares estatisticamente significativos. A aplicação dos modelos bilinear e parabólico foram verificadas não resultando em modelos estatisticamente significativos. Para a série I e para as séries I e II reunidas estudadas neste trabalho, as diferenças observadas nos modelos QSAR gerados para a inibição do crescimento de, respectivamente, S. cerevisiae (BY4741) e de E. coli (DH5α) podem ser, possivelmente, explicadas considerando-se as diferenças nas membranas externas de cada microorganismo. / In this PhD thesis work, we developed a quantitative structure relationship study for the antimicrobial activity of two series, namely: Series I fourteen para-substituted N,N- [(dimethylamino)ethyl)] benzoates chlorides, where R4 = -H, -CH3, -C2H5, -nC4H9, -tC4H9, -OCH3, - nOC4H9, -COCH3, -Cl, -CN, -NO2, -OC6H13, -SO2Me, -CF3 (compounds I.1 - I.14) and Series II - fourteen meta-substituted chlorides, where R3 = -H, -CH3, -OCH3, -OC2H5, -OC4H9, -F, -Cl, -Br, -I, -NO2, -CN, -CF3, -N(CH3)2, -SO2CH3 (compounds II.1. - II.14). These compounds had been previously synthesized in the group (Amaral et al, 1997; Sousa, 1997). For series I and II, the partition coefficient values in n-octanol were obtained by calculation (using the CLOGP and the ACD/LogP programs) and were obtained experimentally by HPLC method. These values were taken as lipophilic parameters in the QSAR analysis. In addition, for the series I and II, the carbonyl infrared absorption band values and 13C-NMR chemical shifts of carbonyl group were determined, being the former considered as electronic parameters in the QSAR analysis. Further, for the series I and II, the MR3 and MR4 values were taken from the literature and considered as molar refractivity related parameter in the QSAR analyses. For the series I and II, IC50 values (concentration inhibiting 50% growth) were determined against, respectively, Saccharomyces cerevisiae (BY4741) yeast and Escherichia coli (DH5α) bacteria and taken as biological parameters in the QSAR analysis. For the series I and II and for series I e II altogether, QSAR models were generated and analysed in order to determine the nature and the contribution of each structural parameter to the determined antimicrobial activities. The application of linear model resulted in statistically significant QSAR models for the activities evaluated against Saccharomyces cerevisiae (BY4741) and against Escherichia coli (DH5α) for series I and for series I and II taken altogether. No statistically significant linear models were obtained for series II. The application of bilinear and parabolic models was verified, resulting in no statistically significant models. For series I and series I e II altogether, the differences observed in the generated QSAR models for the inhibition, respectively, of Saccharomyces cerevisiae (BY4741) and of E. coli (DH5α) growth, can be, probably, explained considering the differences in the external membranes of each microorganism.