A hipertensão arterial é uma doença crônica que afeta pessoas em todo o mundo, podendo levar a diversas complicações para o indivíduo e até mesmo a morte. Uma importante classe de medicamentos anti-hipertensivos são os inibidores da enzima conversora da angiotensina (iECA), que além de diminuir os níveis pressóricos pela inibição da formação de um potente agente vasoconstritor (angiotensina II), auxilia em outras patologias, como na insuficiência cardíaca e na nefropatia diabética. Os iECA podem levar a uma série de efeitos adversos que fazem com que a adesão ao tratamento seja prejudicada. Com isso, a busca por novos representantes dessa classe, especialmente de origem natural, é uma importante estratégia para a descoberta de fármacos superiores. Estudos relatam que alguns derivados fenólicos de produtos naturais possuem atividade inibitória frente à ECA, como o eugenol, glicosídeos do eugenol e glicosídeos da vanilina. Diante disso, buscou-se a obtenção de dezoito derivados dessas substâncias a fim de avaliar-se o perfil de atividade em função das modificações realizadas. As substâncias propostas foram obtidas com sucesso a partir de reações clássicas de O-metilação, O-benzilação, Oglicosilação, oxidação e redução. Todos os produtos obtidos foram caracterizados por espectroscopias no infravermelho e de ressonância magnética nuclear. Na sequência, as substâncias foram submetidas à triagem in vitro, a concentração fixa de 2,0 mmol.L-¹. As substâncias mais ativas, capazes de inibir ao menos 60% da atividade da ECA tiveram seu valor de CI50 determinados, sendo elas FN01 (CI50 1,7 ± 0,3 mmol.L-¹), FNG01 (CI50 1,0 ± 0,15 mmol.L-¹), FN02 (CI50 1,3 ± 0,3 mmol.L-¹), FNG02 (CI50 1,1 ± 0,2 mmol.L-¹), FNG03 (CI50 1,0 ± 0,2 mmol.L-¹) e FNG05 (CI50 1,8 ± 0,2 mmol.L-¹). Esses resultados demonstraram que a presença de substituintes hidrofílicos auxilia na interação das substâncias com o sítio de ligação da ECA, enquanto grupos hidrofóbicos não são bons substituintes na hidroxila fenólica, impactando negativamente o potencial inibitório. Estudos de modelagem molecular estão sendo realizados para avaliação da forma de interação entre cada um desses melhores derivados com a enzima. Desta forma, essas substâncias poderão servir de protótipos para otimização estrutural e futuras investigações como candidatos a agentes iECA. / Hypertension is a chronic disease that affects people all over the world. It can lead to various complications for the patients and even death. An important class of antihypertensive drugs are the angiotensin converting enzyme inhibitors (ACEI), which in addition to lowering blood pressure levels by inhibiting the formation of a potent vasoconstrictor agent (Angiotensin II), helps in other pathologies such as heart failure and diabetic nephropathy. Despite these facts, the ACE inhibitors adverse effects may cause the adherence to treatment to be impaired. Hence, the search for new representatives of this class, especially of natural origin, is a needed and important strategy for discovering superior drugs. Studies have reported that some phenolic derivatives of natural products have an inhibitory activity against ACE, such as eugenol, eugenol glycosides and vanillin glycosides. Therefore, it was aimed to obtain eighteen derivatives of these substances to assess their activity profiles as a function of the made structural modifications. The proposed substances were successfully obtained from classical reactions of O-methylation, O-benzylation, O-glycosylation, oxidation and reduction. All obtained compounds were characterized by infrared (IR) and nuclear magnetic resonance spectroscopy (NMR). Subsequently, the substances were subjected to in vitro screening, at the fixed concentration of 2 mmol.L-¹. The most active substances, capable of inhibiting at least 60% of ACE activity, had their IC50 values determined, being them FN01 (IC50 1.7 ± 0.3 mmol.L-¹), FNG01 (IC50 1.0 ± 0.15 mmol.L-¹), FN02 (IC50 1.3 ± 0.3 mmol.L-¹), FNG02 (IC50 1.1 ± 0.2 mmol.L-¹), FNG03 (IC50 1.0 ± 0.2 mmol.L-¹) and FNG05 (IC50 1.8 ± 0.2 mmol.L-¹). These results demonstrate that the presence of hydrophilic substituents helps the interaction of the substances with the ACE binding site, whereas hydrophobic groups on the phenolic hydroxyl substituent, negatively impacting the inhibitory potential. Molecular modeling studies are being conducted to evaluate the interaction between each of these best derivatives and ACE. In this way, these substances can serve as prototypes for structural optimization and future investigations as potential ACEI agents. / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES

O processo inflamatório consiste em uma resposta biológica de um organismo vivo contra algum tipo de agressão física, biológica ou química. A resposta inflamatória é mediada por substâncias denominada mediadores químicos, um dos mediadores é o ácido araquidônico e seus metabólitos são responsáveis pelo processo inflamatório. A cascata do ácido araquidônico produz os principais mediadores da inflamação como leucotrienos, tromboxanas e prostaglandinas. Os anti-inflamatórios não esteroidais atuam na inibição da prostaglandina endoperóxido sintase ou ciclo-oxigenase que são enzimas responsáveis pela oxidação do ácido araquidônico que apresentam duas isoformas: a PGHS-1, também conhecida como ciclo-oxigenase 1 (COX 1), configura-se uma enzima constitutiva por estar presente nos processos fisiológicos e a PGHS-2, também conhecida por ciclo-oxigenase 2 (COX 2) e pode ser induzida através do processo inflamatório. Anti-inflamatórios altamente seletivos para PGHS-2 foram desenvolvidos, entretanto, alguns deles apresentaram efeitos adversos e foram retirados do mercado, tendo como exemplos os seguintes: lumiracoxibe (Prexige®), etoricoxibe (Arcoxia®), parecoxibe (Bextra®), por entender que seus perfis de segurança, incluindo as reações adversas cardíacas, hepáticas e renais graves, superam a relação risco-benefício no tratamento das indicações estudadas. Novos protótipos de fármacos anti-inflamatórios menos seletivos passaram a ser desenvolvidos. Compostos contendo o grupo funcional éter de oxima foram sintetizados em nosso grupo de pesquisa e seus perfis de atividade anti-inflamatória foram avaliados, apresentado resultados positivos que levaram à continuidade destes estudos com o objetivo de confirmar e complementar as atividades anti-inflamatórias já identificadas. Depois de sintetizados e identificados os éteres de oxima foram submetidos a novos ensaios in vivo confirmando suas propriedades anti-inflamatórias, analgésicas e também foram identificadas atividades na inibição de agregação plaquetária. Os ensaios corroboraram para confirmar a eficácia farmacológica dos compostos sintetizados pelo nosso grupo de estudo. Neste trabalho também foi realizada a síntese de inéditos derivados de éteres de oxima, que foram submetidos à analise por RMN1H e RMN13C confirmando suas estruturas e sua rota sintética. / The inflammatory process consists is a biological response in a living organism against some kind of physical, biological or chemical attack. The inflammatory response is mediated by substances called chemical mediators. One of the mediators is arachidonic acid and its metabolites are responsible for the inflammatory process. The arachidonic acid cascade produces the main inflammatory mediators such as leukotrienes, prostaglandins and thromboxanes. Non-steroidal anti-inflammatory drugs act by inhibiting prostaglandin endoperoxide synthase or cyclooxygenase enzymes that are responsible for oxidation of arachidonic acid and which have two isoforms: a PGHS-1, also known as cyclooxygenase 1 (COX-1) which is a constitutive enzyme because of its presence in physiological processes and PGHS-2, also known as cyclooxygenase 2 (COX-2) which can be induced by the inflammatory process. Anti-inflammatory drugs highly selective for PGHS 2 have been developed. However, some of them showed adverse effects and were withdrawn from the market, the following being examples: lumiracoxib (Prexige ®), etoricoxib (Arcoxia ®), parecoxib (Bextra ®), as it was thought that their safety profiles, including serious adverse cardiac, hepatic and renal disease, outweighed the risk-benefit in their intended applications. New prototype of less selective anti-inflammatory drugs have been developed. Compounds containing the functional group oxime ether were synthesized in our research group and their profiles of anti-inflammatory activity were evaluated, and positive results were present leading to continuation of these studies in order to confirm and complement the anti-inflammatory activities already identified. Once synthesized and identified the oxime ethers were subjected to further tests in vivo confirming their anti-inflammatory and analgesic activities, and inhibiting actions on platelet aggregation have also been identified. The tests corroborated to confirm the effectiveness of the pharmacological compounds synthesized by our study group. In this work the synthesis of new derivatives of oxime ethers was also carried out, which were subjective to analysis by RMN 1H and RMN 13C, confirming their structures and their synthetic route. / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq

Os produtos naturais bioativos são fontes em potencial para o tratamento de diversas doenças associadas a altos índices de mortalidade na população mundial como, por exemplo, os cânceres e doenças infecciosas. Alguns fenilpropanoides, em especial o eugenol, o qual está presente nos óleos essenciais de diversas espécies vegetais, demonstram atividades relevantes como antimicrobianos e antiparasitários. Além disso, há diversos relatos científicos que demonstram o potencial antiproliferativo do eugenol frente a linhagens distintas de células tumorais. Da mesma forma, diversas substâncias que contêm o grupo funcional sulfonamida foram citadas como bioativa, em vista de apresentarem efeitos biológicos importantes, como antibacteriano, antifúngico, antiparasitário e antitumoral. Buscando a obtenção de novos produtos bioativos e em vista das ações biológicas relacionadas ao uso do eugenol e de sulfonamidas, empregou-se nesse trabalho a estratégia de hibridação molecular para o planejamento de substâncias inéditas que contemplassem resíduos estruturais do eugenol ou diidroeugenol e uma subunidade sulfonamídica. As oito substâncias finais propostas foram obtidas com sucesso a partir da condensação do cloreto de p-acetamidobenzenossulfonila com derivados orto e meta-aminofenóis, originados por sua vez de derivados nitrados do eugenol ou de seu análogo, diidroeugenol. Os produtos tiveram suas identidades confirmadas por meio de espectroscopia no infravermelho, de ressonância magnética nuclear e de massas. Na sequência, foram avaliados como antimicrobianos contra bactérias Gram-positivas (Staphylococcus aureus, Bacillus cereus e Enterococcus faecalis) e Gram-negativas (Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa e Salmonella typhimurium) e contra espécies patogênicas ou oportunistas de Candida (C. albicans, C. tropicalis, C. krusei, C. glabrata e C. parapsilosis). Avaliou-se, ainda, a atividade anti-Trypanosoma cruzi em formas epimastigotas do parasito e também a atividade antiproliferativa contra linhagens celulares derivadas de cânceres humanos (A549, HepG2, HT144 e MCF7). Três derivados sulfonamídicos (7a, 7b e 7c) apresentaram atividade antibacteriana com valores de CI50 na faixa de 299,40 a 297,62 μM, frente Bacillus cereus e Staphylococcus aureus. Seis derivados sulfonamídicos (6a, 6c, 7a, 7b, 7c e 7d) exibiram atividade antifúngica com valores de CI50 entre 664,89 a 748,50 μM, frente C. albicans, C. krusei, C. glabrata e C. parapsilosis. Na avaliação da atividade tripanocida, todos os oito derivados sulfonamídicos mostraram-se ativos com valores de CI50 na faixa de 217,26 a 420,21 μM. Já na avaliação da atividade antiproliferativa, apenas três derivados (6b, 6d e 7a) exibiram atividade promissora frente a linhagem de adenocarcinoma de mama (MCF7) com valores de CI50 entre 116,60 a 164,90 μM. Mesmo que os valores de CI50 encontrados nestes ensaios biológicos sejam maiores que aqueles obtidos para os fármacos referência, é importante destacar que, em alguns, casos as substâncias híbridas propostas resultaram em produtos menos tóxicos e com maior atividade que seus precursores fenilpropanoides. Por conseguinte, representam moléculas inéditas passíveis de alteração estrutural para otimização de atividade. / Bioactive natural products are potential sources for the treatment of various diseases associated with high mortality rates in the world population, such as cancers and infectious diseases. Some phenylpropanoids, especially eugenol, which are present in the essential oils of several plant species, demonstrate relevant activities as antimicrobials and antiparasitics. In addition, there are several scientific reports that demonstrate the antiproliferative potential of eugenol against distinct lines of tumor cells. Likewise, several substances containing the sulfonamide functional group have been cited as responsible for important biological effects such as antibacterial, antifungal, antiparasitic and anticancer. In order to obtain new bioactive products and in view of the biological actions related to the use of eugenol and sulfonamides, it was proposed herein the use of molecular hybridization strategy in the design of new substances that contained structural motifs of eugenol or dihydroeugenol and a sulfonamide subunit. The eight final proposed substances were successfully obtained from the condensation of p-acetamidobenzenesulfonyl chloride with ortho and meta-aminophenols derivatives, which came from nitrated derivatives of eugenol or dihydroeugenol. The products checked by infrared spectroscopy, nuclear magnetic resonance and mass spectroscopy. They were evaluated as antimicrobials against Gram-positive (Staphylococcus aureus, Bacillus cereus and Enterococcus faecalis) and Gram-negative bacteria (Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa and Salmonella typhimurium) and against pathogenic or opportunistic species of Candida (C. albicans, C. tropicalis, C. krusei, C. glabrata and C. parapsilosis). Anti-Trypanosoma cruzi activity in epimastigote forms of the parasite and antiproliferative activity against cell lines derived from human cancers (A549, HepG2, HT144 and MCF7) were also evaluated. Three sulfonamides derivatives (7a, 7b and 7c) presented antibacterial activity with IC50 values ranging from 299.40 to 297.62 μM, against Bacillus cereus and Staphylococcus aureus. Six sulfonamides derivatives (6a, 6c, 7a, 7b, 7c and 7d) exhibited antifungal activity with IC50 values between 664.89 and 748.50 μM, against C. albicans, C. krusei, C. glabrata and C. parapsilosis. In the evaluation of trypanocidal activity, all eight sulfonamides derivatives were active with IC50 values in the range of 217.26 to 420.21 μM. In the evaluation of antiproliferative activity, only three derivatives (6b, 6d and 7a) exhibited promising activity against the breast adenocarcinoma line (MCF7) with IC50 values between 116.60 and 164.90 μM. Even though the IC50 values found in these biological assays are higher than those obtained for the reference drugs, it is important to note that in some cases the proposed hybrid substances have resulted in less toxic and more active products than their phenylpropanoid precursors. Therefore, they represent new molecules that can be altered structurally for optimization of activity. / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES

A Leishmaniose consiste em uma patologia negligenciada com elevada incidência mundial, constituindo um problema de saúde pública em Minas Gerais e em todo Brasil por apresentar um alto grau de morbidade e mortalidade e um escasso arsenal terapêutico. Os parasitos da espécie Leishmania possuem enzimas essenciais ao crescimento e à viabilidade celular que podem ser investigadas como alvo de novos fármacos. Esta dissertação buscou identificar moléculas bioativas que apresentem um perfil de afinidade em alvos moleculares relacionados à Leishmaniose, utilizando as ferramentas da Modelagem Molecular e da Bioinformática, seguido de síntese destas substâncias candidatas a fármacos leishmanicidas e avaliação in vitro. Os estudos de Modelagem Molecular avaliaram os perfis de afinidade de uma série de derivados do eugenol proposta com alvos biológicos selecionados, entre elas as enzimas de Leishmania CRK3, tripanotiona sintetase, arginase e cisteíno protease rCPB2.8, por meio de ancoramento molecular. As enzimas CRK3 e cisteíno protease rCPB2.8 foram prevista pela técnica de modelagem por homologia utilizando um modelo e multiplos modelos, respectivamente, devido à ausência de uma estrutura cristalográfica desta proteína em banco de dados. As estruturas cristalográficas das proteínas arginase e tripanotiona sintetase foram obtidas no banco de dados Protein Data Bank (PDB). Para a obtenção dessas novas substâncias químicas levou-se em consideração o planejamento de uma rota sintética simples e reprodutível. Foi obtido uma série de ésteres de base de Mannich do eugenol, compostos contendo como substituintes grupamentos doadores de elétrons bem como grupamentos retiradores de elétrons e de diferente eletronegatividade e volume. As novas substâncias foram elucidadas estruturalmente utilizando ferramentas espectroscópicas. O estudo de atividade farmacológica permitiu verificar que os compostos SBM2, SBM3, SBM4, SBM5, SBM8, SBM11 e SBM13 possuem atividade leishmanicida antipromastigota, e apenas o composto SBM3 apresentou atividade inibitória satisfatória sobre a enzima rCPB2.8 na concentração de 100 μM. Foi verificado também o aumento da atividade da enzima rCPB2.8 exercida pelos compostos intermediário 2, SBM4, SBM8 e SBM9, que pode estar relacionada com a interação destes compostos em um sítio alostérico. Dentre as cavidades estudadas presentes na superfície da enzima rCPB2.8, uma possível região de interação com micromoléculas, localizada próxima ao resíduo de LYS159, apresentou um perfil de interação com os compostos similar ao observado nos estudos in vitro. / Leishmaniasis is a neglected pathology with a high incidence worldwide, constituting a governmental health problem in Minas Gerais and in the whole country as well, because of the high degree of morbidity and mortality and a scarce therapeutic arsenal. There are enzymes essential for cell growth and viability of Leishmania that are investigated as targets for new drugs. This thesis aimed to identify compounds that had leishmanicidal activity, using Molecular Modeling and Bioinformatics tools, followed by synthesis and in vitro evaluation of its pharmacological activity. The aim of the Molecular Modeling study is to evaluate the interaction of the compounds with some biological targets (CRK3, trypanothione synthetase, arginase and rCPB2.8 enzymes). The three-dimensional structures of the CRK3 and rCPB2.8 enzymes were predicted by homology modeling, since there are no crystal structures of these proteins deposited in a database. The crystallographic structures of the arginase and trypanothione synthase proteins were obtained from the Protein Data Bank (PDB). The planning of a simple and reproducible synthetic route was taken into account in the production of these substances. The Mannich base esters bearing different substituents at the para-disubstituted ring moiety were investigated, varying the substituents with electron donating groups as well as electron withdrawing groups of different electronegativity. The new substances were structurally elucidated using spectroscopic tools. The study of pharmacological activity made it possible to verify that the compounds SBM2, SBM3, SBM4, SBM5, SBM8, SBM11 and SBM13 have antipromastigote activity, and only the compound SBM3 showed inhibitory activity on the enzyme rCPB2.8 in the concentration of 100 μM. Activation of the enzyme rCPB2.8 exerted by intermediates 2, SBM4, SBM8 and SBM9 was also verified, which may be related to the interaction of these compounds in an allosteric site. Among the studied binding pockets in the surface of the rCPB2.8, one presented an interaction profile similar to that observed by in vitro studies, located in the region of the lysine residue LYS159, close to the active site. / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES

Com o aumento da expectativa média de vida, a Doença de Alzheimer (DA) tem atraído grande atenção, por ser uma doença neurodegenerativa grave, progressiva, incapacitante e, até o momento, sem cura. A multifatorialidade observada na patogênese da DA dificulta a elaboração de novas abordagens farmacológicas que atuem sobre alvos específicos, visto que há grande diversidade de fatores influenciando a instalação e a progressão da doença. Assim, o presente trabalho descreve a síntese de derivados híbridos feruloil-donepezil com potencial para agir em diversos alvos envolvidos na DA e atuar como inibidor da acetilcolinesterase (AChE), antioxidante, anti-inflamatório e neuroprotetor. Os híbridos foram avaliados no ensaio de inibição de AChE pelo método de Ellman e os 3 compostos mais ativos da série, PQM-130 (27a), PQM-127 (27b) e PQM-132 (27c), foram selecionados para avaliação nos ensaios antioxidante direto e indireto, quelação de metais, anti-inflamatório e de neuroproteção. Com bases nos dados dos ensaios in vitro e in vivo, o composto PQM-130 (27a) foi identificado como um promissor candidato a fármaco multialvo para o tratamento da DA pois apresentou CI50 de 0,46 uM no ensaio de inibição da AChE. Dados in sílico demostraram que PQM-130 (27a) apresenta conformação similar a observada no complexo AChE-donepezil, conservando várias interações chave. Estudos cinéticos revelaram que PQM-130 (27a) é um inibidor não competitivo, interagindo com a região PAS da enzima com Ki de 1,04 μM. Além de ser um potente inibidor de AChE, o composto PQM-130 (27a) também age como antioxidante indireto em células neuronais através da ativação de mecanismos de proteção endógenos como o sistema Nrf2 e a ativação de genes que codificam a transcrição de citoprotetores. PQM-130 (27a) também foi capaz de neutralizar a formação de EROs induzida pela reação de Fenton com Cu2+ ou Fe2+ e H2O2 em células neuronais SH-SH5Y, sugerindo a capacidade deste composto em quelar esses biometais. Além disso, os resultados in vitro em células neuronais sugerem que PQM-130 (27a) apresenta efeito neuroprotetor contra efeitos tardios, como a morte neuronal induzida pelo oligômero Aβ 1-42. Os ensaios anti-inflamatório in vivo revelaram significativa atividade anti-inflamatória do composto PQM-130 (27a), sendo capaz de reduzir o processo inflamatório induzido em diferentes modelos animais, com fortes evidências de que seu mecanismo de ação envolva a inibição da expressão de COX e LOX. / With the increase in average life expectancy, Alzheimer’s disease (AD) has attracted great attention, once it is a severe, progressive, disabling and incurable neurodegenerative disease. Nowadays, the available treatment for AD are limited and unable to interrupt the course of the disease. The multifactorial pathogenesis of AD hampers the development of new pharmacological approaches that aim specific targets, since there is great diversity of factors influencing the initiation and progression of the disease. The present work describes the synthesis of feruloyl-donepezil hybrids with potential to act in the therapeutic targets involved in AD and acts as acetylcholinesterase (AChE), antioxidant, anti-inflammatory and neuroprotective. The hybrids were evaluated in the inhibition assay of AChE through Ellman's method, and the 3 most active compounds of the series, PQM-130 (27a), PQM-131 (27b) and PQM-132 (27c), were selected for evaluation in direct and indirect antioxidant assays, metal chelating, anti-inflammatory and neuroprotective agents. Based on data from in vitro and in vivo, the PQM-130 (27a) was identified as promising candidate for multitarget drug to treatment of DA, because had IC50 of 0.46 uM in the assay of AchE. In silico data showed that this compound keeps a quite similar conformation than that observed for the AChE-donepezil docked complex, retaining several key interactions. Kinetic studies revealed that PQM-130 (27a) is a non-competitive AChE inhibitor, interacting with the PAS region of the enzyme with a Ki of 1.04 μM. Besides being a potent AChE inhibitor, PQM-130 (27a) also displayed a high indirect antioxidant activity in neuronal SH-SY5Y cells by activation of endogenous neuroprotective mechanisms such as Nrf2 and transcription of cytoprotective gene. PQM-130 (27a) was also able to counteract the ROS formation elicited by Fenton reaction with either Cu2+ or Fe2+ and H2O2 in neuronal SH-SH5Y cells, suggesting the ability of the compound to chelate these biometals. Furthermore, in vitro results with neuronal cells suggested that PQM-130 (27a) has neuroprotective effects against the late neuronal death elicited by Aβ1-42 oligomers. Inflammatory in vivo assays revealed a significant anti-inflammatory activity for PQM-130 (27a), being capable to reduce the inflammatory process induced in different animal models, with evidences that its mechanism of action involve inhibition of COX and LOX expression.

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During the analytical performance investigation with a conventional microplate reader, it was observed that the zone diameter and the sample volume added on each zone directly affect the absorbance response. After the optimization step, printed microplates were used to demonstrate the bioanalytical feasibility with enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) coupled with a microplate reader or a cell phone camera. Immunoglobulins G (IgG) and M (IgM) antibodies were successfully detected in cell culture cell and human serum samples, respectively. The limit of detection achieved for IgG was 0.2 g/mL (13 fmol/zone). The IgM detection was used to evaluate the printed microplates feasibility for dengue diagnostics. The assays performed with both microplate reader and cell phone camera allowed distinguishing samples from infected and noninfected patients. Furthermore, it was found that the lifetime of each printed microplate depends on the storage temperature. The half life for devices stored at 10 °C has been estimated to be ca. four weeks. In addition to printed microplates, this current report also covers the fabrication of microfluidic devices containing detection zones interconnected by microchannels. These devices were produced with three polyester films. The intermediary layer was previously cut and added on the device to increase the channel depth and to provide the solution transport by capillary action. The three polyester layers were laminated together to obtain a microchannel with ca. 110 μm deep. The device proposed in this report was tested to monitor the enzymatic reaction kinetics for glucose in the presence of glucose oxidase (GOX), peroxidase and potassium iodide. The colorimetric response was recorded with a scanner. The Michaelis-Menten constant achieved with this analytical tool for the mentioned enzymatic reaction was 8.8 mM. This value is similar to the data reported in literature. These devices were also explored to quantitatively determine the glucose concentration in artificial serum samples. The analytical concentrations found in serum samples levels I and II were 4.3 ± 0.5 and 14.3 ± 1.2 mM, respectively and the error found was lower than 8%. The recovery factor found in four concentration levels (five independent measurements) was higher than 95%. / Este trabalho descreve a fabricação de dispositivos em poliéster-toner (PT) para conduzirem ensaios bioanalíticos. A tecnologia de impressão direta foi explorada para confeccionar (i) microplacas impressas contendo 96 zonas e (ii) dispositivos microfluídicos integrados. Basicamente, as configurações dos dispositivos foram desenhadas no programa Corel Draw® e impressas sobre a superfície de um filme de poliéster usando-se uma impressora laser. Na fabricação das microplacas, as 96 zonas foram criadas pela deposição de uma barreira de toner com espessura de aproximadamente 5 μm. As zonas foram distribuídas em 12 colunas e 8 linhas. Na avaliação do desempenho analítico com uma leitora convencional de microplacas, observou-se que o diâmetro da zona e o volume de amostra adicionado em cada zona influenciam diretamente a resposta de absorbância. Após a otimização, as microplacas impressas foram utilizadas para demonstrar a potencialidade bioanalítica com ensaios de imunoadsorção ligado à enzima (ELISA) empregando-se uma leitora convencional de microplacas e também uma câmera de celular. Os anticorpos imunoglobulina G (IgG) e imunoglobulina M (IgM) foram detectados com sucesso em amostras de culturas de células e soro humano, respectivamente. O limite de detecção obtido para o IgG foi de 0,2 g/mL (13 fmol/zona). A detecção de IgM foi usada para avaliar a viabilidade das microplacas impressas no diagnóstico de dengue. Ensaios realizados com a leitora de microplacas e também com a câmera de celular mostraram que em ambos os casos foi possível distinguir as amostras de soro dos pacientes infectados das amostras dos pacientes não infectados. O tempo de meiavida das microplacas impressas estocadas a 10 °C foi estimado em aproximadamente quatro semanas. Além das microplacas impressas, o presente trabalho também aborda a fabricação de dispositivos microfluídicos contendo zonas de detecção interligadas por microcanais. Estes dispositivos foram fabricados com três filmes de poliéster. A camada intermediária foi previamente cortada e adicionada no dispositivo com intuito de aumentar a profundidade do canal e facilitar o transporte capilar da solução. Essas camadas foram laminadas juntas obtendo um microcanal com profundidade de aproximadamente 110 μm. O dispositivo proposto foi utilizado para monitorar a cinética da reação enzimática para glicose, na presença de glicose oxidase (GOX), peroxidase e iodeto de potássio. A resposta colorimétrica foi capturada com um scanner. Usando-se essa ferramenta analítica, a constante de Michaelis-Menten para a reação estudada apresentou valor igual a 8,8 mM, similar aos valores reportados na literatura. Esses dispositivos também foram usados para determinar quantitativamente a concentração de glicose em amostras artificiais de soro. As concentrações encontradas em amostras de soro Níveis I e II foram iguais a 4,3 ± 0,5 e 14,3 ± 1,2 mM, respectivamente e o valor do erro encontrado foi menor que 8%. O fator de recuperação obtido para essas amostras em quatro níveis de concentração (com cinco determinações independentes cada) foi superior a 95%.

Submitted by Luanna Matias (lua_matias@yahoo.com.br) on 2015-03-24T15:56:48Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Carla Santos de Freitas - 2011.pdf: 16568607 bytes, checksum: 4e9c69288ffc7c2fe8e140e5cf8e7ff5 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2015-03-26T15:42:23Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Carla Santos de Freitas - 2011.pdf: 16568607 bytes, checksum: 4e9c69288ffc7c2fe8e140e5cf8e7ff5 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-26T15:42:23Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Carla Santos de Freitas - 2011.pdf: 16568607 bytes, checksum: 4e9c69288ffc7c2fe8e140e5cf8e7ff5 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Previous issue date: 2011-06-30 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Galianthe ramosa is a shrub of Rubiaceae family (tribe Spermacoceae) with occurrence on Brazilian Cerrado. Phytochemical studies of Rubiaceae shows a wide variety of secundary metabolites with large biological potential and several species are used on folk medicine or as phytotherapy. The only chemical study about this genera, G. brasiliensis describes iridoids isolation. In our continuing chemical and biological investigations of plants from the family Rubiaceae from Cerrado, herein we report the isolation of new alkaloids 1 and 2, together with the known epi-catechin, ursolic acid and oleanolic acid. Besides we propose a biogenic route for new alkaloids because they have been present a new terpene portion. Their structures were determined by IR, HRESIMS, and 1D and 2D NMR experiments, and antioxidant activities, evaluated by assaying the free radical scavenging capacity using the DPPH (1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl) radical as substrate. The antioxidant activities of crude extract from flowers, leaves, roots and branches showed weakly activities which EC50 105, 107, 109 and 110 μg/mL respectively. / Galianthe ramosa é um subarbusto da família Rubiaceae (tribo Spermacoceae) com ocorrência no Centro Oeste do Brasil. Estudos fitoquímicos de Rubiaceae revelaram uma grande diversidade de metabólitos secundários com alto potencial biológico fazendo com que muitas espécies dessa família sejam amplamente utilizadas na medicina popular e na obtenção de fitofármacos e fitoterápicos. O único estudo químico encontrado sobre espécies deste gênero é o da espécie G. brasiliensis, onde é descrito o isolamento de iridóides. No presente trabalho realizou-se a investigação fitoquímica de G. ramosa, que teve entre outros objetivos e a avaliação do potencial antioxidante dos extratos brutos e a contribuição à quimiotaxonomia desta família. A partir do fracionamento dos extratos brutos foi possível o isolamento de dois alcalóides indol-monoterpenos inéditos e de outros três compostos já conhecidos e isolados em outras espécies da família: epi-catequina, ácido ursólico e ácido oleanólico. Uma vez que os alcalóides isolados são constituídos por um novo esqueleto terpênico, propomos também uma rota biogênica para o mesmo. Os extratos brutos das flores, folhas, raízes e galhos reagiram com o radical DPPH levando a uma perda de 50% na absorbância em concentrações de 105, 107, 109 e 110 μg/mL respectivamente, mostrando-se pouco promissores quanto ao potencial antioxidante.

Submitted by Luanna Matias (lua_matias@yahoo.com.br) on 2015-02-06T14:55:43Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Paulo de Tarso Garcia - 2014..pdf: 2337784 bytes, checksum: 4d5ad6bbe0d8446d9325ce820d3f96af (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2015-02-19T14:20:12Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Paulo de Tarso Garcia - 2014..pdf: 2337784 bytes, checksum: 4d5ad6bbe0d8446d9325ce820d3f96af (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-02-19T14:20:13Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Paulo de Tarso Garcia - 2014..pdf: 2337784 bytes, checksum: 4d5ad6bbe0d8446d9325ce820d3f96af (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Previous issue date: 2014-08-14 / This report describes the development of microfluidic paper-based analytical devices (μPADs) with chemically modified surface for clinical assays with colorimetric detection. The μPADs were fabricated by a stamping-based method with a heated metal stamp for obtain hydrophobic barriers of paraffin in paper. Before of the stamp step, the paper was oxidized to promote the conversion of hydroxyl groups in aldehyde groups for further chemical activation for the immobilization of enzymes. The μPADs were used for complexometric assays of nitrite and bovine serum albumin (BSA) and enzymatic assays of glucose and uric acid (UA). The chemical modification did provide better color uniformity inside of the detection zones of the enzymatic bioassays. After the chemical modification, the relative standard deviation (RSD) values for glucose and UA assays decreased from 40 to 10% and from 20 to 8%, respectively. Clinical assays for glucose, UA, nitrite and BSA were performed in levels which included the clinical range for each bioassay. We performed quantitative analysis of all analytes in artificial urine sample with error values ranged from 2,5 to 4,0%. The robustness tests proved the stability of the chemical modification process and the thermal stability of the μPADs when stored at different temperatures, showing the potential of the devices as trade platforms for clinical analysis. Advantages such as low cost per assay ($ 0.01), portability and easiness of fabrication enable for the use of μPADs in clinical diagnostics in places with limited resources and at the point-of-care, which is the place where the patient requires the analysis. / Este trabalho descreve o desenvolvimento de dispositivos microfluídicos de papel (μPADs, do inglês microfluidic paper-based analytical devices) com superfície quimicamente modificada para ensaios clínicos utilizando detecção colorimétrica. Os μPADs foram fabricados por um método de carimbagem com o auxílio de um carimbo metálico aquecido para delimitar barreiras hidrofóbicas de parafina no papel. Antes da etapa de carimbagem, o papel foi oxidado para promover a conversão dos grupos hidroxila em grupos aldeídos, para posterior ativação química para imobilização de enzimas. Os μPADs foram utilizados para ensaios complexométricos de nitrito e albumina bovina sérica (BSA, do inglês bovine serum albumin) e ensaios enzimáticos de glicose e ácido úrico (AU). A modificação química utilizada proporcionou uma melhora significativa na uniformidade de cor gerada no interior das zonas de detecção dos bioensaios enzimáticos. Após a modificação química, os valores do desvio padrão relativo (DPR) para os ensaios de glicose e AU diminuíram de 40 para 10% e de 20 para 8%, respectivamente. Ensaios clínicos para glicose, AU, nitrito e BSA foram realizados em concentrações que abrangem a faixa clínica de cada bioensaio. Realizou-se uma análise quantitativa de todos os analitos em uma amostra artificial de urina, obtendo valores de erro entre 2,5 e 4,0%. Os testes de robustez comprovaram a estabilidade do processo de modificação química e a estabilidade térmica dos μPADs quando estocados em diferentes temperaturas, mostrando a potencialidade dos dispositivos como plataformas comerciais para análises clínicas. Vantagens como o baixo custo por ensaio (R$ 0,01), portabilidade e facilidade de fabricação contribuem para a utilização dos μPADs em diagnósticos clínicos em locais com recursos limitados e no local de necessidade (point-of-care), que é o local onde o paciente necessita da análise.

A Doença de Alzheimer (DA) é uma doença neurodegenerativa, incapacitante e sem cura, caracterizada pela diminuição progressiva da memória e declínio severo da cognição, associados com a degradação de neurônios colinérgicos em muitas áreas do Sistema Nervoso Central (SNC). Fisiologicamente, a evolução da doença está relacionada com a deposição de placas amiloides extracelulares e de emaranhados neurofibrilares intracelulares, com dramática redução de neurotransmissores, principalmente da acetilcolina (ACh) e da instalação de um complexo processo neuro-inflamatório. Diante da recente caracterização do aspecto multifatorial associado à instalação e evolução da DA, uma nova estratégia de planejamento e busca por novos fármacos tem considerado a ação múltipla, e não mais em um único alvo, como uma forma mais eficiente de tentar-se obter novas entidades químicas eficientes e seguras. A busca por novas entidades químicas capazes de interferir no avanço da DA, inibindo a atividade da enzima AChE, podendo ainda atuar em outras vias terapêuticas, levou ao planejamento de uma nova série de híbridos moleculares com ação dupla: anticolinesterásicos e anti-inflamatórios, desenhados por hibridação molecular entre as estruturas do donepezil, uma série de arilidrazonas piperidínicas semi-sintéticas com propriedades anti-inflamatórias e o LASSBio-767, um alcaloide semi-sintético inibidor seletivo de AChE. Neste novo projeto, visamos à síntese de uma série de novos híbridos análogos ao donepezil e sua caracterização como possíveis inibidores de AChE e anti-inflamatórios. Os resultados obtidos até o momento, levaram à identificação das substâncias LFQM-56 e LFQM-67, como possíveis candidatos a fármacos com atividade dupla, tendo demonstrado tanto propriedades anticolinesterásicas, como anti-inflamatórias. Por outro lado, a substância LFQM-73 apresentou excelente propriedade anti-inflamatória e LFQM-57, LFQM-75 e LFQM-88 demonstraram alta atividade inibitória da acetilcolinesterase. / Alzheimer’s disease is a neurodegenerative disorder characterized by a progressive lack of memory and severe loss in cognition, associated with the degradation of cholinergic neurons in many areas of the central system nervous (CSN). Physiologically, the evolution of the disease is related to the extracellular deposition of amyloid plaques and intracellular neurofibrillary tangles, with severe reduction in concentration of neurotransmitters, mainly acetylcholine (ACh) and installation of a complex neuroinflammatory process. Recently, the onset and progress of DA have been well characterized as a multifactorial process, associated to abnormal metabolization of Aβ, hyperphosphorylation of tau protein, oxidative stress and generation of reactive Oxygen especies, affecting neuronal and mitochondrial function, and a complex inflammatory process of neuronal tissue. These modern overview of DA have been decisive for changes in the design and search for new drugs, considering that multiple directed ligands could be more effective than molecules targeting specific and single targets. In these context, we proposed a new series of donepezil derivatives, designed as novel dual prototype drug candidates, acting as anti-inflammatory and acetylcholinesterase inhibitors. These new series, with innovative structural pattern, was planned by molecular hybridization among structural subunits from donepezil, a new series of anti-inflammatory semi-synthetic aryl-hydrazones derived from natural (-)-cassine, and LASSBio-767, a semi-synthetic selective inhibitor of AChE. The results obtained up to the moment, led us to identify LFQM-56 and LFQM-67, as possible candidates to drugs with dual activity, showing both anticholinesterase and anti-inflammatory properties. On the other hand, LFQM-73 showed excellent anti-inflammatory profile and LFQM-57, LFQM-75 and LFQM-88 showed promise acetylcholinesterase inhibitory activities. / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:36:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3319.pdf: 2932784 bytes, checksum: aa83dbe471fd9212cf9627499f143f8a (MD5) Previous issue date: 2010-08-13 / Universidade Federal de Minas Gerais / Alzheimer's disease is associated with decreased rates of acetylcholine (ACh) in synaptic process, decreasing the cortical cholinergic transmission, and other neurotransmitters such as norepinephrine, dopamine, serotonin, glutamate and substance P in lesser extension. Some drugs used to treat Alzheimer's disease available in the market are inhibitors of acetylcholinesterase enzyme (AChE). The aim of this work was synthesize and evaluate a library of coumarins with respect to inhibitory activity against AChE in IMERs (Immobilized Enzyme Reactor). This study could contribute to establish the structure-activity relationships and the rational design of possible drugs to treat the Alzheimer's disease. During the development of the project it was used the Knoevenagel condensation between salicyladehydes and diethyl malonate to obtain coumarins. The functionalization of the coumarins had been carried by amidation, nucleophilic substitution, multicomponent and cross coupling reactions. The Suzuki reaction has proved to be an interesting tool to obtain 8-substituted coumarins, a method that has not yet been described in the literature. In total 23 compounds were synthesized. The inhibitory activity of the synthesized compounds was evaluated using Ellman s method adapted to a IMER, which offers the advantage of the stationary phase retains the activity of the enzyme with superior stability and thus it can be used multiple times and in flow. Among the synthesized coumarins, ethyl 2-oxo-7-(2-(piperidin-1- yl)ethoxy)-2H-chromene-3-carboxylate proved to be the best inhibitor for AChE, with an IC50 of 6.3 μM. / A Doença de Alzheimer está associada à redução das taxas de acetilcolina (ACh) no processo sináptico, diminuindo a neurotransmissão colinérgica cortical, além de outros neurotransmissores como noradrenalina, dopamina, serotonina, glutamato e substância P em menor extensão. Alguns medicamentos empregados para o tratamento da Doença de Alzheimer disponíveis no mercado são inibidores da enzima acetilcolinesterase (AChE). Este trabalho teve como objetivos: sintetizar uma coleção de cumarinas, avaliar os compostos sintetizados com relação à atividade inibitória da enzima AChE em IMERs (Immobilized Enzyme Reactor), a fim de fornecer subsídios para o estudo da relação estrutura-atividade destes compostos e o desenho racional de possíveis fármacos para o tratamento da doença de Alzheimer. Durante o desenvolvimento do projeto empregou-se a condensação de Knoevenagel entre salicilaldeídos e malonato de dietila para a obtenção da estrutura padrão da cumarina. As derivações na estrutura das cumarinas foram realizadas através de reações de amidação, substituição nucleofílica, reação multicomponente e acoplamento cruzado. A reação de Suzuki se mostrou uma ferramenta interessante para a obtenção de cumarinas substituídas na posição 8, visto que não se tem relatos na literatura sobre o emprego de reações acoplamento cruzado para a síntese de cumarinas substituídas nesta posição. No total foram sintetizados 23 compostos. A atividade inibitória dos compostos sintetizados foi avaliada utilizando o método de Ellman adaptado a um IMER, que oferece a vantagem da fase estacionária produzida manter a atividade da enzima com superior estabilidade e assim poder ser utilizada múltiplas vezes e em fluxo. Dentre a coleção de cumarinas sintetizada, o 2- oxo-7-(2-(piperidin-1-il)etoxi)-2H-cromeno-3-carboxilato de etila mostrou-se como o melhor inibidor para a AChE, apresentando um IC50 de 6,3 μM.