O desenvolvimento tecnológico observado nos últimos anos e o avanço na aquisição de dados para os sistemas tanto químicos como biológicos tem gerado um grande número de informações. Como consequência, nos últimos anos, procuram-se ferramentas, fundamentalmente matemáticas, que permitam decodificar este volume imenso de informações, em termos estruturais e biológicos. Embora diversos parâmetros estatísticos e métodos de seleção de modelos e de variáveis tenham sido descritos, mais recentemente, são encontradas propostas de novas ferramentas visando assegurar tanto a qualidade de predição do modelo como a elucidação de algum mecanismo a partir do modelo gerado. Com relação aos estudos de compostos antichagásicos, é grande o número de dados disponíveis, na literatura, nos diferentes aspectos pesquisados.A cruzipaína, também chamada de cruzaína, é a principal cisteína protease do Trypanosoma cruzi e sua inibição tem se mostrado capaz de inibir o desenvolvimento intracelular do protozoário. Neste trabalho foram selecionados da literatura original 90 compostos, incluindo-se 29 alfa-(N)-heterocíclica carboxaldeído tiossemicarbazonas substituídas, com atividade inibitória frente a ribonucleotídeo redutase (IRNR) (série I; compostos I.1. a I.29); 37 tiossemicarbazonas substituídas na cadeia lateral e no anel aromático (série II; compostos II.1 a II.37) e, 61 compostos estruturalmente diferentes (série III; compostos II.1 a III.61, sendo 45 tiossemicarbazonas das quais 37 da série II e, 16 derivados de isatinas). As séries II e III apresentam atividade inibitória frente à cruzaína, uma cisteína protease do T.cruzi. E a série I, embora, apresente atividade inibitória frente a ribonucleotídeo redutase (IRNR) de células H.Ep.-2, é, no entanto, estruturalmente similar às séries II e III. E, ainda mais, os modelos gerados nesta dissertação para a série I foram incluídos na tese de doutorado de H.Ishiki. Cada uma das séries foi dividida em 3 séries de treinamento (A, B e C) com suas correspondentes séries de teste. A seguir, a partir das estruturas representadas em 3 dimensões das moléculas, foram gerados 1497 descritores através do programa DRAGON (v. 3.0) para cada série (I, II e III). Estes descritores foram submetidos a um pré-tratamento de dados, excluindo-se aqueles que não contribuiriam para as análises PLS - Partial Least Squares (mínimos quadrados parciais). Através das análises PLS foram selecionados os descritores mais significativos das equações de regressão linear, que a seguir foram submetidos a uma análise de freqüência, ou seja, foram selecionados os descritores presentes em pelo menos em 2 dos 3 modelos obtidos das séries de treinamento (A, B e C). A partir destes descritores selecionados foram obtidos modelos de QSAR clássico com 5 descritores que foram validados por três filtros. Estes modelos de QSAR validados, apresentaram valores de coeficiente de correlação (r) e do quadrado do coeficiente de predição interna (Qcv2) maiores que 0,9 e 0,7 respectivamente. / It has been observed an enormous improvement in the methods concerning data generation, leading to a large amount of information, especially for chemical and biological systems. Through these developments, it becomes relevant to have reliable methods, mainly new mathematical tools, for structure-activity relationship (SAR) data examination, which means that there is a need for developing datasets screening tools. Although a huge number of descriptors and methods for selection have been described in the literature, it becomes a crucial aspect to develop new concepts and tools that assure selection of relevant information as well as a high predictive power for the generated QSAR models. Concerning antichagasic compounds, in the literature, there is a huge number of data in anti Chagas disease drug research fields. Cruzain, known also as cruzipain, is the major cysteine protease of T. cruzi. The protease is expressed in all life cycle stages of the parasite. Therefore, cruzain is essential for replication of the intracellular parasite. Thus, cruzain is an appealing target for new antitrypanosomal chemotherapy. In this work, it has been taken from selected literature 90 compounds, including 29 substituted alpha-(N)- heterocyclic carboxaldehyde thiosemicarbazones, (set I, compounds I.1 to I. 29) and 37 substituted thiosemicarbazones (set II, compounds II.1 to II.37) and 61 structurally different compounds (set III, compounds II.1 to III.61, namely 45 thiosemicarbazones (37 from set II) and 16 isatin derivatives). Sets II and III showed inhibitory activity against cruzain, a cysteine protease of T. cruzi. Although set I compounds showed inhibitory activity against ribonucleotide reductase enzyme of H.Ep.-2 cells they have been included in this study taking into account that they are structurally similar to sets II and III, studied by H. Ishiki in his PhD thesis. Each set was divided in 3 training sets (A, B and C) with its corresponding test sets. Initially, 1497 descriptors have been obtained by means of DRAGON program (v.3.0) using 3D structures of sets I, II and III compounds. In a second step to reduce the data size, all descriptors have been submitted to a pre-treatment, including the use of different filters, followed by PLS analyses with external validation. Relevant descriptors have been selected using PLS followed by frequency analysis. That means, it has been selected descriptors, which were present at least in 2 or 3 models, generated from training sets (A, B an C). These descriptors have been used to generate QSAR models with up to 5 descriptors. The QSAR models had been validated by three filters. Values of correlation coefficient (r) and the squared correlation coefficient of internal predictions (Qcv2) were higher than 0.9 and 0.7, respectively, for the validated QSAR models.

Submitted by Heitor Rapela Medeiros (heitor.rapela@ufpe.br) on 2015-03-04T12:11:47Z No. of bitstreams: 2 Dissertação final_Lucas Oliveira da Silva.pdf: 2921782 bytes, checksum: e4159f23df63a011a0cfe5543f68c68a (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-04T12:11:47Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação final_Lucas Oliveira da Silva.pdf: 2921782 bytes, checksum: e4159f23df63a011a0cfe5543f68c68a (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2010-02-26 / FACEPE / Passado mais de cem anos a partir da descoberta da doença de Chagas em 1909, esse mal que afeta cerca de 18.000 milhões de pessoas ainda se encontra sem uma quimioterapia adequada. As duas únicas drogas utilizadas no tratamento atual da doença de Chagas, Nifurtimox e o Benznidazol, mostram-se totalmente inadequadas, tendo em vista seus altos índices de efeitos colaterais e ineficácia na fase crônica da doença. Atrelado a isto, ainda existe o fato de existir resistência por parte de cepas do parasita. Afetando principalmente classes mais baixas da população, a Doença de Chagas tem sido negligenciada no que diz respeito aos campos de pesquisa e desenvolvimento de novos fármacos, havendo, desta forma, uma grande necessidade na busca por novas drogas antichagásicas. Semicarbazonas representam uma classe de compostos com grande potencial antichagásico, tendo sido relatado por diversos pesquisadores sua grande diversidade de ações biológicas, como antimicrobiana, antitumoral, anticonvulsivante e principalmente anti T. cruzi. Neste trabalho, derivados aril-semicarbazônicos foram sintetizados por meio da reação de condensação entre diversos aril-aldeídos substituídos e a semicarbazida hidroclorada, os quais tiveram suas estruturas confirmadas por meio de espectroscopia de infravermelho e de ressonância magnética nuclear de próton. Foi desenvolvida uma série de 20 aril-semicarbazonas, das quais foram avaliadas suas atividades biológicas, como ação anti-T. cruzi e citotoxicidade, além da ação antimicrobiana. A toxicidade aguda de alguns derivados da série foi determinada. Em relação ao poder antimicrobiano, esses compostos apresentaram de baixa a moderada ação. Tratando-se da atividade frente ao parasita causador da doença de Chagas, merecem atenção os compostos 04, 08 e 10 que demonstraram uma moderada ação anti T. cruzi, e o composto 16 que se mostrou o mais promissor da série, chegando a possuir atividade superior aos fármacos padrões, Nifurtimox e Benznidazol. Analisando os dados de citotoxicidade, podemos observar que se trata de moléculas com baixas propriedades citotóxicas, as quais chegam a ser cerca de 100 vezes menor que a apresentada pelo Nifurtimox, por exemplo. No teste de toxicidade aguda, foi observado que por meio da dose oral de 2000 mg/kg os derivados semicarbazônicos avaliados mostraram-se pouco tóxicos, não provocando morte dos animais por um período de 14 dias, e após sacrifício destes, não foram encontradas modificações anatômicas consideráveis nos órgãos observados, fígado, rins e baço. O derivado 06 apresentou excelente ação antitumoral, com inibição de 74,74% do tumor Sarcoma 180. Frente aos resultados obtidos fica-se evidenciada a importância biológica dos derivados aril-semicarbazônicos sintetizados, comprovada principalmente pelas notáveis atividades anti T-cruzi e antitumoral desempenhadas pelos compostos 16 e 06, respectivamente.

No presente trabalho prepararam-se semicarbazonas de aldeídos aromáticos heterocíclicos. Estas foram caracterizadas, tiveram sua formação estudada cineticamente e foram empregadas em ensaios de atividade antimicrobiana. As semicarbazonas foram preparadas a partir da reação entre os aldeídos heterocíclicos e cloridrato de semicarbazida e caracterizados através de seus pontos de fusão e espectros no infravermelho, ultravioleta e de ressonância magnética nuclear de 1H e de 13c. O estudo cinético foi acompanhado espectrofotometricamente a 310 nm observando-se a reação de formação das semicarbazonas em solução aquosa. No gráfico de perfil de velocidade de reação em função do pH, obtido a partir dos dados cinéticos, observou-se apenas uma inflexão em pH próximo a 5, inflexão esta que reflete mudança na etapa determinante da velocidade de reação, de maneira que, em pH< 5 a etapa determinante da velocidade de reação era a formação da carbinolamina e em pH>5 a desidratação desta. As constantes de velocidade da reação de formação da carbinolamina catalisada pelo íon hidrônio mostraram ser insensíveis ao tipo de heteroátomo presente no aldeído, enquanto que as constantes de velocidade de reação catalisada pelos ácidos carboxílicos apresentaram efeito significativo resultante da mudança do heteroátomo. Os valores de &#945; de Br&#216;nsted obtidos na catálise ácida geral são 0,080, 0,53 e 0,80, respectivamente, para 2-tiofenocarboxaldeído, N-metil-2-pirrolcarboxaldeído e 2-pirrolcarboxaldeído. A reação de formação da carbinolamina com catálise ácida geral deve proceder por um mecanismo \"concomitante\" que envolve a transferência de próton do íon hidrônio para o oxigênio carbonílico e a formação da ligação carbono-nitrogênio de maneira sumultânea. No estado de transição do mecanismo \"concomitante\" o efeito favorável do heteroátomo, captando elétrons, sobre a formação da ligação carbono-nitrogênio deve ser parcial ou completamente compensado pelo efeito desfavorável sobre a protonação do oxigênio carbonílico. Efetuaram-se cálculos de orbital molecular pela técnica ômega, obtendo-se os valores de densidade de carga em cada átomo e os valores de HOMO e LEMO das moléculas. Tentou-se correlacionar estes valores com a atividade antimicrobiana. O estudo da atividade antimicrobiana das semicarbazonas foi efetuado inicialmente através de dois métodos diferentes: Método da difusão em meio sólico e Método da diluição seriada em meio líquido. O segundo método mostrou ser o mais indicado por permitir maior contato das amostras com o microrganismos e uso de carga microbiana menor. Utilizaram-se Staphylococcus aureus, Escherichia Coli, Pseudomonas aeruginosa, Candida albicans e Aspergllus niger como microrganismos teste e dimetilsulfóxido a 10% e a 5% como diluente das amostras. Verificou-se que a atividade antimicrobiana das semicarbazonas estudadas foi muito baixa quando comparada com a semicarbazona do 5-nitro-2-furanocarboxaldeído. Pelo método da bioautografia verificou-se que, das nove semicarbazonas testadas, seis inibiram o crescimento do CLadosporium sphaerospermum. / In this work nine semicarbazones of heterocyclic aromatic aldehydes were prepared. The semicarbazones were identified through the melting points, I. R. spectra, U. V. spectra, 1H-NMR and 13C-NMR spectra, and elementary analysis. The formation of 2-thiophenecarboxaldehyde, N-methyl-2-pyrrolecarboxaldehyde, and 2-pyrrolecarboxaldehyde semicarbazones were studied spectrophotometricaly in aqueous solution, at 25,0 ºC and ionic strength 0,50. The pH-rate profiles show one break at pH=~ 5, reflecting a change in the rate-determining step. Below pH 5 the rate-determining step is the formation of the carbinolamine intermediate, and above pH is the dehydration of the carbinolamine. This behavior suggests that the reaction occurs by a concerted mechanism. The reactions are subject to general acid catalysis by carboxylic acids. The &#945; Br&#213;nsted exponent for the formation of the semicarbazone of 2-thiophenecarboxaldehyde, N-methyl-2-pyrrolecarboxaldehyde, and 2-pyrrolecarboxaldehyde are, respectively, 0,080, 0,53 and 0,80. The semicarbazones were evaluated semi-quantitatively against various microorganisms by two methods. Both methods show that the activity against Staphylococcus aureus, Escherichia coLi, Pseudomonas aeruginosa, Candida albicans, and Aspergillus niger is very low when compared with the activity of 5-nitro-2-furanocarboxaldehyde semicarbazone. In the other hand six from nine prepared semicarbazone inhibit the grow of Cladosporium Sphaerospermum.

No presente trabalho prepararam-se semicarbazonas de aldeídos aromáticos heterocíclicos. Estas foram caracterizadas, tiveram sua formação estudada cineticamente e foram empregadas em ensaios de atividade antimicrobiana. As semicarbazonas foram preparadas a partir da reação entre os aldeídos heterocíclicos e cloridrato de semicarbazida e caracterizados através de seus pontos de fusão e espectros no infravermelho, ultravioleta e de ressonância magnética nuclear de 1H e de 13c. O estudo cinético foi acompanhado espectrofotometricamente a 310 nm observando-se a reação de formação das semicarbazonas em solução aquosa. No gráfico de perfil de velocidade de reação em função do pH, obtido a partir dos dados cinéticos, observou-se apenas uma inflexão em pH próximo a 5, inflexão esta que reflete mudança na etapa determinante da velocidade de reação, de maneira que, em pH< 5 a etapa determinante da velocidade de reação era a formação da carbinolamina e em pH>5 a desidratação desta. As constantes de velocidade da reação de formação da carbinolamina catalisada pelo íon hidrônio mostraram ser insensíveis ao tipo de heteroátomo presente no aldeído, enquanto que as constantes de velocidade de reação catalisada pelos ácidos carboxílicos apresentaram efeito significativo resultante da mudança do heteroátomo. Os valores de &#945; de Br&#216;nsted obtidos na catálise ácida geral são 0,080, 0,53 e 0,80, respectivamente, para 2-tiofenocarboxaldeído, N-metil-2-pirrolcarboxaldeído e 2-pirrolcarboxaldeído. A reação de formação da carbinolamina com catálise ácida geral deve proceder por um mecanismo \"concomitante\" que envolve a transferência de próton do íon hidrônio para o oxigênio carbonílico e a formação da ligação carbono-nitrogênio de maneira sumultânea. No estado de transição do mecanismo \"concomitante\" o efeito favorável do heteroátomo, captando elétrons, sobre a formação da ligação carbono-nitrogênio deve ser parcial ou completamente compensado pelo efeito desfavorável sobre a protonação do oxigênio carbonílico. Efetuaram-se cálculos de orbital molecular pela técnica ômega, obtendo-se os valores de densidade de carga em cada átomo e os valores de HOMO e LEMO das moléculas. Tentou-se correlacionar estes valores com a atividade antimicrobiana. O estudo da atividade antimicrobiana das semicarbazonas foi efetuado inicialmente através de dois métodos diferentes: Método da difusão em meio sólico e Método da diluição seriada em meio líquido. O segundo método mostrou ser o mais indicado por permitir maior contato das amostras com o microrganismos e uso de carga microbiana menor. Utilizaram-se Staphylococcus aureus, Escherichia Coli, Pseudomonas aeruginosa, Candida albicans e Aspergllus niger como microrganismos teste e dimetilsulfóxido a 10% e a 5% como diluente das amostras. Verificou-se que a atividade antimicrobiana das semicarbazonas estudadas foi muito baixa quando comparada com a semicarbazona do 5-nitro-2-furanocarboxaldeído. Pelo método da bioautografia verificou-se que, das nove semicarbazonas testadas, seis inibiram o crescimento do CLadosporium sphaerospermum. / In this work nine semicarbazones of heterocyclic aromatic aldehydes were prepared. The semicarbazones were identified through the melting points, I. R. spectra, U. V. spectra, 1H-NMR and 13C-NMR spectra, and elementary analysis. The formation of 2-thiophenecarboxaldehyde, N-methyl-2-pyrrolecarboxaldehyde, and 2-pyrrolecarboxaldehyde semicarbazones were studied spectrophotometricaly in aqueous solution, at 25,0 ºC and ionic strength 0,50. The pH-rate profiles show one break at pH=~ 5, reflecting a change in the rate-determining step. Below pH 5 the rate-determining step is the formation of the carbinolamine intermediate, and above pH is the dehydration of the carbinolamine. This behavior suggests that the reaction occurs by a concerted mechanism. The reactions are subject to general acid catalysis by carboxylic acids. The &#945; Br&#213;nsted exponent for the formation of the semicarbazone of 2-thiophenecarboxaldehyde, N-methyl-2-pyrrolecarboxaldehyde, and 2-pyrrolecarboxaldehyde are, respectively, 0,080, 0,53 and 0,80. The semicarbazones were evaluated semi-quantitatively against various microorganisms by two methods. Both methods show that the activity against Staphylococcus aureus, Escherichia coLi, Pseudomonas aeruginosa, Candida albicans, and Aspergillus niger is very low when compared with the activity of 5-nitro-2-furanocarboxaldehyde semicarbazone. In the other hand six from nine prepared semicarbazone inhibit the grow of Cladosporium Sphaerospermum.

Submitted by Franciele Moreira (francielemoreyra@gmail.com) on 2017-09-12T17:30:52Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Táric Ramon Marques Martins - 2017.pdf: 2380133 bytes, checksum: 33d24de03c73f9a88934ebdeafa14222 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2017-09-19T13:43:32Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Táric Ramon Marques Martins - 2017.pdf: 2380133 bytes, checksum: 33d24de03c73f9a88934ebdeafa14222 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-19T13:43:32Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Táric Ramon Marques Martins - 2017.pdf: 2380133 bytes, checksum: 33d24de03c73f9a88934ebdeafa14222 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2017-08-04 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Goiás - FAPEG / The drugs have had a great positive impact on humanity, contributing directly to the prevention of diseases, and increased quality and expectancy of life. However, with widespread use among the population, several microorganisms have become resistant to marketed drugs, being necessary to discover new formulations and substances effective against the main mechanisms of resistance. The classes of compounds called semicarbazones (SCs) and thiosemicarbazones (TSCs) have received great attention from the researchers. This is due to its pharmacological activities, such as antibacterial activity. Thus the objective of this work was to synthesize new organic compounds, to characterize them spectroscopically and structurally, and to perform biological tests against pathogens. Two hydrazones, one semicarbazone and one thiosemicarbazone were synthesized and characterized. Biological tests with the four compounds for evaluation of antibacterial and antifungal activity determined the Minimum Inhibitory Concentration (MIC). The compound N-methyl-2- [1,1,1-trifluoro-4-oxo-4- (thiophen-2-yl) butan-2-ylidene] hydrazine carbothioamide (compound 1) showed antibacterial activity against Gram negative Serratia marcescens (MIC 64 μg/mL) and Gram positive bacteria Enterococcus faecalis (MIC 64 μg/mL). The compound (2Z)-2-[1,1,1-trifluoro-4-oxo-4-(thiophen-2-yl) butan-2-ylidene] hydrazine carboxamide (compound 4) showed antibacterial and antifungal activity with the minimum inhibitory concentration between 32 μg/mL and 256 μg/mL. / Os medicamentos trouxeram um grande impacto positivo sobre a humanidade; contribuindo diretamente para a prevenção de doenças, contribuindo para qualidade e aumento da expectativa de vida. No entanto com o uso amplamente difundido entre a população, vários microrganismos tem adquirido resistência aos medicamentos comercializados, sendo necessário a descoberta de novas formulações e substancias efetivas contra os principais mecanismos de resistência. As classes de compostos denominadas semicarbazonas (SCs) e tiossemicarbazonas (TSCs) vêm recebendo grande atenção dos pesquisadores. Esse fato se deve as suas atividades farmacológicas, como por exemplo a atividade antibacteriana. Dessa forma o objetivo deste trabalho foi sintetizar novos compostos orgânicos, caracterizar espectroscopicamente e estruturalmente, e realizar testes biológicos frente a agentes patogênicos. Foram sintetizadas e caracterizadas duas hidrazonas, uma semicarbazona e uma tiossemicarbazona. Os testes biológicos com os quatro compostos para avaliação da atividade antibacteriana e antifúngica, determinaram a Concentração inibitória mínima (MIC). O composto N-methyl-2- [1,1,1-trifluoro-4-oxo-4- (thiophen-2-yl) butan-2-ylidene] hydrazine carbothioamide (composto 1) apresentou atividade antibacteriana contra a bactéria Gram negativa Serratia marcescens (MIC 64 μg/mL) e a bactéria Gram positiva Enterococcus faecalis (MIC 64 μg/mL). O composto (2Z)-2-[1,1,1-trifluoro-4-oxo-4-(thiophen-2-yl)butan-2-ylidene] hydrazinecarboxamide (composto 4) apresentou atividade antibacteriana e antifúngica com a concentração inibitória mínima entre 32 μg/mL a 256 μg/mL.