Title from PDF of title page (University of Missouri--Columbia, viewed on March 2, 2010). The entire thesis text is included in the research.pdf file; the official abstract appears in the short.pdf file; a non-technical public abstract appears in the public.pdf file. Dr. Kent S. Gates, Dissertation Supervisor. Vita. Includes bibliographical references.

Thesis (Ph. D.)--University of Texas at Austin, 2007. / Vita. Includes bibliographical references.

Orientador: Vanderlan da Silva Bolzani / Coorientador : Marilia Valli / Banca: Nivaldo Boralle / Banca: Amanda Danuello Pivatto / Resumo: Na presente pesquisa foram sintetizados vários derivados piridínicos objetivando a descoberta de constituintes com atividade antiparasitária potencial. Estes compostos foram planejados a partir do alcaloide (-)-espectalina isolado de Senna spectabilis (Fabaceae), empregando alguns processos usuais da química medicinal como a simplificação molecular, isosterismo clássico e funcional. Deste procedimento experimental, foram sintetizados 18 substâncias, sendo todas obtidas por meio de reações simples, a partir de compostos comerciais. Das substâncias sintéticas produzidas, 14 foram submetidas à avaliação para atividade em Trypanosoma cruzi, visando potenciais antichagásicos, e em Leishmania infantum para identificar potenciais leishmanicidas. Os compostos testados mostraram-se inativos na inibição destes protozoários. Contudo, dois análogos (48 e 52) apresentaram atividade inibitória das cepas de Plasmodium falciparum, com CI50 = 5,0 µM e índice de seletividade bastante interessante (IS >50). / Abstract: In the present research, several pyridine derivatives were synthesized aiming at the discovery of new constituents with potential antiparasitic activity. All compounds were planned from the (-)-spectaline alkaloid isolated from Senna spectabilis (Fabaceae), employing some usual medicinal chemistry procedures, such as molecular simplification, classical and functional isosterism. From this experimental procedure, 18 compounds were synthesized, and all of these were obtained by means of simple reactions, from commercial compounds. Of the synthetic substances produced, 14 were evaluated for activity in Trypanosoma cruzi, aimed at the search for potential antichagasics, and against Leishmania infantum to identify potential leishmanicidal derivatives. All compounds tested were inactive to the inhibition of these protozoa. However, two analogues (48 and 52) showed inhibitory activity against Plasmodium falciparum strains, with IC50 = 5.0 μM and an interesting selectivity index (IS> 50). / Mestre

The human erythrocyte glucose transport protein (GLUT1) interacts with, and is regulated by, cytosolic ATP. This study asks the following questions concerning ATP modulation of GLUT1 mediated sugar transport. 1) Which region(s) of GLUT1 form the adenine nucleotide-binding domain? 2) What factors influence ATP modulation of sugar transport? 3) Is ATP interaction with GLUT1 sufficient for sugar transport regulation? The first question was addressed through peptide mapping, n-terminal sequencing, and alanine scanning mutagenesis of GLUT1 using [32P]-azidoATP, a photoactivatable ATP analog. We then used a combination of transport measurements and photolabeling strategies to examine how glycolytic intermediates, pH, and transporter oligomeric structure affect ATP regulation of sugar transport. Finally, GLUT1 was reconstituted into proteoliposomes to determine whether ATP is sufficient for the modulation of GLUT1 function in-vitro. This thesis presents data supporting the hypothesis that residues 332-335 contribute to the efficiency of adenine nucleotide binding to GLUT1. In addition, we show that AMP, acidification, and conversion of the transporter to its dimeric form antagonize ATP regulation of sugar transport. Finally, we present results that support the proposal that ATP interaction with GLUT1 is sufficient for transport modulation.

Cheminformatic approaches have been employed to optimize the bis-coumarin scaffold identified by Onywera et al. (2012) as a potential hit against the protease HIV-1 protein. The Open Babel library of commands was used to access functions that were incorporated into a markov chain recursive program that generated 17750 analogues of the bis-coumarin scaffold. The Morita-Baylis-Hillman accessible heterocycles were used to introduce structural diversity within the virtual library. In silico high through-put virtual screening using AutoDock Vina was used to rapidly screen the virtual library ligand set against 61 protease models built by Onywera et al. (2012). CheS-Mapper computed a principle component analysis of the compounds based on 13 selected chemical descriptors. The compounds were plotted against the principle component analysis within a 3 dimensional chemical space in order to inspect the diversity of the virtual library. The physicochemical properties and binding affinities were used to identify the top 3 performing ligands. ACPYPE was used to inspect the constitutional properties and eliminated virtual compounds that possessed open valences. Chromene based ligand 805 and ligand 6610 were selected as the lead candidates from the high-throughput virtual screening procedure we employed. Molecular dynamic simulations of the lead candidates performed for 5 ns allowed the stability of the ligand protein complexes with protease model 305152. The free energy of binding of the leads with protease model 305152 was computed over the first 50 ps of simulation using the molecular mechanics Poisson-Boltzmann method. Analysis structural features and energy profiles from molecular dynamic simulations of the protein–ligand complexes indicated that although ligand 805 had a weaker binding affinity in terms of docking, it outperformed ligand 6610 in terms of complex stability and free energy of binding. Medicinal chemistry approaches will be used to optimize the lead candidates before their analogues will be synthesized and assayed for in vivo protease activity.

Submitted by Claudinei Pracidelli (cpracide@ipen.br) on 2016-06-22T12:24:34Z No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2016-06-22T12:24:34Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Submitted by JOÃO LUCAS BRUNO PRATES null (jhonylprates@yahoo.com.br) on 2017-08-30T20:18:59Z No. of bitstreams: 1 Dissertação de mestrado - João Lucas.pdf: 6449742 bytes, checksum: 4da0e1cbddc21aa321ccfa9245fbb63b (MD5) / Approved for entry into archive by Luiz Galeffi (luizgaleffi@gmail.com) on 2017-09-01T13:02:50Z (GMT) No. of bitstreams: 1 prates_jlb_me_araiq.pdf: 6449742 bytes, checksum: 4da0e1cbddc21aa321ccfa9245fbb63b (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-01T13:02:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 prates_jlb_me_araiq.pdf: 6449742 bytes, checksum: 4da0e1cbddc21aa321ccfa9245fbb63b (MD5) Previous issue date: 2017-07-24 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Na presente pesquisa foram sintetizados vários derivados piridínicos objetivando a descoberta de constituintes com atividade antiparasitária potencial. Estes compostos foram planejados a partir do alcaloide (–)-espectalina isolado de Senna spectabilis (Fabaceae), empregando alguns processos usuais da química medicinal como a simplificação molecular, isosterismo clássico e funcional. Deste procedimento experimental, foram sintetizados 18 substâncias, sendo todas obtidas por meio de reações simples, a partir de compostos comerciais. Das substâncias sintéticas produzidas, 14 foram submetidas à avaliação para atividade em Trypanosoma cruzi, visando potenciais antichagásicos, e em Leishmania infantum para identificar potenciais leishmanicidas. Os compostos testados mostraram-se inativos na inibição destes protozoários. Contudo, dois análogos (48 e 52) apresentaram atividade inibitória das cepas de Plasmodium falciparum, com CI50 = 5,0 µM e índice de seletividade bastante interessante (IS >50). / In the present research, several pyridine derivatives were synthesized aiming at the discovery of new constituents with potential antiparasitic activity. All compounds were planned from the (-)-spectaline alkaloid isolated from Senna spectabilis (Fabaceae), employing some usual medicinal chemistry procedures, such as molecular simplification, classical and functional isosterism. From this experimental procedure, 18 compounds were synthesized, and all of these were obtained by means of simple reactions, from commercial compounds. Of the synthetic substances produced, 14 were evaluated for activity in Trypanosoma cruzi, aimed at the search for potential antichagasics, and against Leishmania infantum to identify potential leishmanicidal derivatives. All compounds tested were inactive to the inhibition of these protozoa. However, two analogues (48 and 52) showed inhibitory activity against Plasmodium falciparum strains, with IC50 = 5.0 μM and an interesting selectivity index (IS> 50).

Made available in DSpace on 2015-05-14T12:59:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 1659357 bytes, checksum: 06fea96985e3a48d5c079205a4992336 (MD5) Previous issue date: 2014-02-21 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Of heterocyclic compounds, thiophenols stand out due to their potential as a prototype for the development of new drugs, are known to exhibit various biological activities. The thiophenic derivative 2-amino-4 ,5,6,7-tetrahydro-benzothiophene-3-carbonitrile (6CN) is synthesized by reacting Gewald. This study aimed to investigate the antinociceptive and antioxidant activity of the thiophenic derivative 2 - amino - 4,5,6,7 - tetrahydro - benzothiophene - 3 - carbonitrile (6CN) in Swiss mice. Initially, the LD50 (lethal dose 50 %) of 6CN, the result was 557.5 mg/kg. All different doses tested in pharmacological screening tests, induced to psicodepressant behavioral changes such as reduced ambulation and decreased response to touch and analgesia. Then tests were performed to evaluate the muscle relaxant, sedative and anxiolytic activity. The 6CN presented relaxant and sedative activity at doses of 50 and 100 mg/kg in the rotarod and the thiopental sleep induction test, respectively, and anxiolytic activity at doses of 25 and 50 mg/kg in the test plus maze. The antinociceptive activity was tested using the writhing induced by acetic acid, formalin and hot plate tests. The 6CN increased the latency to the onset of writhing induced by acetic acid and reduced the number of writhes when compared to the control group at doses of 25, 50 and 100 mg/kg. In the formalin test, 6CN 100 mg/kg dose reduced the time of paw licking in the neurogenic phase (0-5 min). The licking time reduced at all doses tested during the subsequent inflammatory phase (15-30 min). In the hot plate test, 6CN increased the latency time at doses of 50 and 100 mg/kg in the first 30 min. Using 6CN 100 mg/kg dose the effect lasted during all the experiment. The study used the opioid, adenosinergic, dopaminergic, muscarinic, L-arginine-nitric oxide, GABAergic and sensitive K + channels to ATP (K+ATP) pathways as pharmacological tools to elucidate the antinociceptive action of 6CN. Caffein reversed the antinociception produced by 6CN in the neurogenic and inflammatory phase of the formalin test. Whereas haloperidol reversed only the second phase of the formalin test, suggesting the involvement of adenosine and dopamine receptors. The 6CN showed antioxidant activity, evaluated by testing the scavenging activity of DPPH and trolox equivalent antioxidant capacity (CAET), with EC50 values of 4.7 and 1.1 g/ml, respectively. Therefore, this study demonstrated that the 6CN has anxiolytic, antinociceptive activity , with participation of adenosinergic and dopaminergic systems. It also has antioxidant activity for DPPH and ABTS radicals. / Dos compostos heterocíclicos, destacam-se os tiofenóis devido à sua potencialidade como protótipo para o desenvolvimento de novos fármacos, são conhecidos por apresentar várias atividades biológicas. O derivado tiofênico 2-amino-4,5,6,7-tetrahidro-benzotiofeno-3-carbonitrila (6CN) é sintetizado através da reação de Gewald. O trabalho teve como objetivo investigar a atividade antinociceptiva e antioxidante do 6CN em camundongos. Inicialmente, foi realizada a pesquisa da dose letal 50% (DL50) do 6CN, cujo resultado foi de 557,5 mg/kg. Na triagem farmacológica comportamental, as diferentes doses testadas do 6CN induziram alterações comportamentais psicodepressoras, como redução da ambulação e resposta ao toque diminuída e analgesia. Foram avaliadas as atividades miorrelaxante, sedativa e ansiolítica. O 6CN apresentou atividade miorrelaxante e sedativa nas doses de 50 e 100 mg/kg nos testes do rota rod e indução do sono pelo tiopental, respectivamente, e atividade ansiolítica nas doses de 25 e 50 mg/kg no teste do labirinto em cruz elevado. Para avaliar a atividade antinociceptiva foram utilizados os testes das contorções abdominais induzidas por ácido acético, da formalina e da placa quente. O 6CN aumentou a latência para o inicio das contorções abdominais induzidas por ácido acético e reduziu o número de contorções, quando comparado ao grupo controle, nas doses de 25, 50 e 100 mg/kg. No teste da formalina, a dose de 100 mg/kg diminuiu o tempo de lambida da pata na fase neurogênica (0-5 min), enquanto na fase inflamatória (15-30 min) houve diminuição no tempo de lambida da pata em todas as doses testadas. No teste da placa quente, o 6CN aumentou a latência nas doses de 50 e 100 mg/kg nos primeiros 30 mim e a dose de 100 mg/kg manteve o efeito nos tempos de 60 e 120 min. Com o objetivo de elucidar o mecanismo de ação envolvido no efeito antinociceptivo do 6CN foram testadas as seguintes vias: opioide, adenosinérgica, dopaminérgica, muscarínica, L-arginina-óxido nítrico, gabaérgica e a via dos canais de K+ sensíveis ao ATP (K+ATP) no teste da formalina. A antinocicepção produzida pelo 6CN foi revertida pela cafeína na fase neurogênica e inflamatória e pelo haloperidol na segunda fase do teste da formalina, sugerindo o envolvimento dos receptores da adenosina e dopamina. O 6CN apresentou atividade antioxidante, avaliada pelos testes da atividade sequestradora do DPPH e capacidade antioxidante equivalente ao trolox (CAET), com valores de CE50 de 4,7 e 1,1 μg/ml, respectivamente. Este trabalho demonstrou que o 6CN possui atividade antinociceptiva com participação dos sistemas adenosinérgico e dopaminérgico. Além disso, possui atividade antioxidante para os radicais DPPH e ABTS.

As cumarinas são compostos com potente atividade biológica. Foi explorada sua funcionalização, iniciando pela sua bromação, gerando o composto 3-bromocumarina, utilizado como material de partida para as reações de acoplamento do tipo Suzuki-Miyaura, que são uma das reações mais empregadas para a formação de ligação carbono-carbono, a qual utiliza paládio como catalisador e ácidos e ésteres borônicos como nucleófilo. Esses ácidos e ésteres borônicos possuem desvantagens, por isso foram substituídos pelos sais de organotrifluoroboratos de potássio, que são mais nucleofílicos, estáveis à umidade e à luz e não são higroscópicos. Assim, foi associada a catacterística reativa da cumarina para gerar derivados cumarínicos. Foram utilizados sais de ariltrifluoroboratos de potássio na primeira etapa e alquiniltrifluoroboratos de potássio na segunda etapa. Após o término destas duas etapas, foi utilizado o acoplamento de Sonogashira para a geração de um segundo material de partida, o 3-etiniltrimetilsililcumarínico, para poder sintetizar os 1,2,3-triazolilcumarínicos através da 1,3-dipolar cicloadição de Huisgen. Os 1,2,3-triazóis também possuem vasta atividade biológica, sendo de grande interesse sua preparação. / The coumarins are compounds with great biologic activity, for this reason in this dissertation we explored the functionalization beginning with bromination, generating the compound 3-bromocoumarin, used as starting material for the Suzuki-Miyaura cross-coupling reactions.The Suzuki-Miyaura cross-coupling reactions is one of the most employed protocol for carbon-carbon bond formation that use palladium as catalyst, boronic acid and ester as nucleophiles. But this boronic acid and ester have drawback and were substituted for potassium organotrifluoroborate salts that are more nucleophilic, moisture and light stable and are not hygroscopic. In this context, we associated the coumarin reactivity characteristic with the methodology mentioned above for create coumarin derivatives. We used potassium aryltrifluoroborate salts in the first step and potassium alkynyltrifluoroborate salts for the second step. After finished both steps mentioned before, we used the Sonogashira coupling to create the second starting material, the 3-((trimethylsilyl)ethynyl)-2H-chromen-2-one, so we could synthesize the 1,2,3-triazolyl coumarins through Huisgen 1,3-dipolar cycloaddtion. The 1,2,3-triazole also have a huge biologic activity, that represent a large interest for your preparation.

Submitted by Claudinei Pracidelli (cpracide@ipen.br) on 2016-06-22T12:24:34Z No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2016-06-22T12:24:34Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / O teste de frequência de micronúcleos (FMN) in vitro é uma das metodologias de escolha no desenvolvimento de testes de segurança toxicológica. Para o seu desenvolvimento no trabalho foram realizadas modificações da técnica convencional, relativas ao substrato de cultivo das células e à sua coloração. As culturas celulares foram desenvolvidas diretamente nas lâminas e a coloração foi realizada com laranja de acridina (AO) ao invés da coloração segundo Giemsa. Foram utilizados controles positivos com potenciais clastogênico (mitomicina C, benzo[a]pireno) e aneugênico (colchicina), recomendados pela OCDE (Organização para Cooperação e Desenvolvimento Econômico). Como moléculas-teste, foram utilizados compostos cuja associação a isótopos radioativos compõem radiofármacos produzidos pelo IPEN. DOTATATO e Ubiquicidina foram testados em diferentes concentrações proporcionais às concentrações máximas utilizadas em pacientes adultos. Para tanto, foram realizadas diluições correspondentes às concentrações 0,1X, 1X e 10X e culturas de células CHO-KI foram expostas a estas concentrações para ensaios de citotoxicidade e FMN. Nenhuma das concentrações induziu citotoxicidade significativa. Para análise de FMN, foram contabilizadas todas as células mononucleadas e multinucleadas até atingir a contagem de 1000 células binucleadas, com ou sem micronúcleos. Desta maneira foi possível analisar a frequência de micronúcleos e o índice de proliferação (CBPI). As concentrações dos fármacos em teste (0,1X, 1X e 10X) não induziram agressão às células. Nenhuma das concentrações revelou citotoxicidade ou genotoxicidade, ou ainda qualquer alteração no ciclo celular em comparação aos controles, comprovando sua segurança conforme os parâmetros exigidos pelas normas internacionais. Os resultados mostraram também uma boa concordância entre a comparação das leituras realizadas por analistas independentes, com pequenas discrepâncias discutíveis, e boa correlação com resultados obtidos com a coloração convencional. Desta maneira as modificações realizadas na técnica de FMN mostraram potencial para cumprir todos os quesitos como teste pré-clínico. / Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP