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

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas. Programa de Pós-Graduação em Química. / Made available in DSpace on 2012-10-17T22:55:51Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-25T17:12:57Z : No. of bitstreams: 1 194752.pdf: 2371618 bytes, checksum: a0ca1ffd1086c509b9df520d5e61ddad (MD5) / Topliss introduziu um método não estatístico para predição das combinações que conduzirão a atividade mais potente em uma série de análogos aromáticos substituídos, chamado método manual de Topliss. Este se fundamenta na síntese dos derivados contendo 4-Cl, H, 3,4-Cl2, 4-CH3 e 4-OCH3 como substituintes. São comparadas qualitativamente as atividades destes compostos com os parâmetros físico-químicos s (eletrônico) e p (hidrofóbico). Avalia-se o comportamento, referente aos mesmos efeitos eletrônico e hidrofóbico, outros possíveis substituintes com o intuito de obter compostos ativos mais potentes. O objetivo desta dissertação é obter um método manual de Topliss modificado de qualitativo para quantitativo. Para isto realizou-se regressões lineares dos parâmetros (adicionando parâmetros estéreos individualmente ou combinados às relações de Topliss), com a atividade de quatro ou cinco substituintes indicados por Topliss, que nomeamos de "correlação reduzida". Estas regressões lineares são feitas com as atividades de todos os análogos indicados nos artigos em análise, que chamamos de "correlação total". A concordância de ambas as correlações determina a extensão e a eficiência de predição do "método reduzido". Sendo assim: 1) determinada à capacidade de predição quantitativa das correlações reduzidas tipo Topliss; 2) incluídos os parâmetros estéreos (Es) e refratividade molar (MR) nas correlações com a atividade; 3) Substituintes mais apropriados para o uso na correlação reduzida foram escolhidos; 4) piores substituintes das correlações totais foram determinados. Com base nisto, foi formulado um método modificado de Topliss, de manual para correlação linear simples, permitindo a determinação dos parâmetros mais importantes para as atividades.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:26:47Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2003-02Bitstream added on 2014-06-13T20:34:46Z : No. of bitstreams: 1 leonardo_m_me_botfca.pdf: 752666 bytes, checksum: cbd12f2d71a7f554fe3bd01363a1e7ec (MD5) / O cultivo protegido aliado a fertirrigação, tem se estabelecido no Brasil como alternativa econômica para várias espécies hortícolas. Ultilizando-se esta estratégia, conduziu-se uma cultura de Pimentão (Capsicum annuum L.) híbrido Elisa, com o objetivo de se estudar possíveis impactos na produção, decorrentes do aumento da concentração salina no solo. Desta forma as concentrações de sais foram alteradas, visando obter-se valores elevados de condutividade elétrica no solo (CE), adotando-se os valores observados na fertirrigação tradicional, como controle. Além desta prática, verificou-se também a possibilidade de atenuação do estresse salino com a aplicação de matéria orgânica no solo. Para se avaliar a extensão do estresse salino e seus efeitos sobre as plantas, monitorou-se a produção e qualidade dos frutos, parâmetros agronômicos, relacionados ao crescimento vegetativo e bioquímicos, como a atividade de enzimas (SOD e Catalase) do sistema de resposta antioxidativa e concentração de prolina. Além desses, procurou-se avaliar alterações nos níveis nutricionais das folhas, caule e frutos. Após análise dos resultados, observou-se que o aumento da condutividade elétrica do solo diminuiu a quantidade e qualidade dos frutos e interferiu no crescimento vegetativo das plantas, verificou-se ainda que o aumento da CE do solo foi proporcional ao aumento da concentração de prolina e da atividade da enzima SOD e foi inversamente proporcional a ativdade da enzima Catalase. Concluiu-se ainda que o monitoramento da CE do solo é uma ferramenta indispensável para se alcançar êxito no cultivo fertirrigado, e que é viável a utilização da atividade das enzimas (SOD e Catalase) do sistema de resposta antioxidativo, e a concentração de prolina como indicadores dos níveis de estresse da planta. / The protected cultivation allied to a ferti-irrigation system has been established in Brazil as an economic alternative to a variety of horticultural species. Utilizing this strategy, an Elisa hybrid sweet pepper (Capscum annuum L.) culture was conducted with the purpose to evaluate possible production impacts due to an increase of saline soil concentration. Therefore, saline concentration was altered aiming to obtain elevated values of soil electric conductivity (EC), utilizing as control, values observed on the traditional ferti-irrigation system. Beyond this, it was also verified the possibility of saline stress attenuation by the application of organic material on the soil. In order to evaluate the extension of saline stress and its effects on the plants, agronomical parameters related to the vegetative growth, as well as some metabolic aspects of the plants, such as enzyme activity SOD, Catalasys of the antioxidation answer system and proline concentration of the culture were monitored. Besides that, it was attempted to estimate alterations on leafs, stalk and fruits nutritional levels. After result analysis, was observed that the increase of soil electric conductivity diminished the quantity and quality of the fruits; it was also verified that the increase of soil EC was proportional to the increase of proline concentration and inversely proportional to the Catalasys enzyme activity. It was concluded that the monitoring of soil EC is an indispensable tool in order to achieve success on the ferti-irrigated production making possible the utilization of enzyme activity (SOD and Catalasys) of the anti-oxidation answer system, and proline concentration as stress levels indicators on the plant.

Orientador: Maria Edwirges Hoffmann / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-07-22T06:05:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Soraggi_ClaudiadeLourdes_M.pdf: 3971152 bytes, checksum: 2c9cdc0034b1af2dd8a732337813ec00 (MD5) Previous issue date: 1997 / Resumo: Estudos sobre as relações de estrutura e atividade citotóxica tem sido essenciais para o desenvolvimento de novas drogas farmacológicas. Neste trabalho nós investigamos a citotoxicidade de uma série de novas estruturas relacionadas a compostos sintéticos, denominados y-aminoálcoois: 2-pentanolbenzilamina (PBA) e 2-pentanol-fenilamina PP A), e as tetrahidro-1,3-oxazinas correspondentes 2-pentanol benziloxazina (PBO) e 2-pentanol-feniloxazina (PPO). A relevância biológica dos y-aminoálcoois e seus derivados é devida à sua vasta aplicação farmacológica. Primeiramente, nós analisamos a citotoxicidade de alguns compostos padrões como: Álcool Alflico, Butanol-1 e Heptanol-1 em culturas de células V79 (fibroblastos de hamster chinês), por diferentes técnicas in vitro. O método que apresentou maior sensibilidade para as análises de citotoxicidade dos álcoois estudados, foi o ensaio da proliferação celular, o qual utilizamos para as avaliações de toxicidade celular dos y-aminoálcoois PBA, PP A e seus derivados PBO e PPO, respectivamente. As potências relativas de toxicidade foram comparadas, através da determinação dos valores de ID50, (dose requerida para induzir 50% de inibição), obedecendo a seguinte ordem: PPO>PBO>Heptanol1>PBA>PP A>Butanol1>A.Alílico Também analisamos a atividade de cada composto sintetizado em relação à inibição da taxa de síntese de DNA. A síntese de DNA foi determinada pela medida da incorporação de [3H]-timidina nas culturas expostas. Os resultados nos mostraram que as oxazinas PBO e PPO, comportaram-se como potentes inibidores sobre a síntese de DNA para células V79, enquanto que os y-aminoálcoois PBA e PPA afetaram fracamente a taxa de síntese, na mesma faixa de concentração (0,5-5,0 mM) e que as oxazinas derivadas dos y-aminoálcoois, P BO e P PO são agentes genotóxicos potentes para fibroblastos V79, indicando que a atividade antireplicativa destes compostos está provavelmente relacionada com a ciclização das moléculas, apontando assim para o possível uso destes derivados de y-aminoálcoois como agentes antineoplásicos / Abstract: Studies on structure-activity relationships are essential for the development of new pharmacological drugs. In this work we have investigated the cytotoxicity of new structurally related synthetic compounds, the y-aminoalcohols 2-pentanol-4 benzylamine (PBA), 2-pentanol-4-phenylamine (PPA) and the corresponding tetrahydro-I,3-oxazines, 2-pentanol-4benzyloxazine (PBO) and 2-pentanol-4-phenyloxazine (PPO). The biological relevance of y-aminoalcohols and derivatives is based on their wide pharmacological application. We have firstly analysed the cytotoxicity of standard compounds to cultured hamster cells (V79 line), the alcohols Butanol-1, Heptanol-land Allyl Alcohol, by measuring of different endpoints. The Growth Inhibition Assay was the most sensitive endpoint to evaluate alcohols cytotoxicity. For this reason it was been used for evaluation of the y-aminoalcohols PBA, PPA and the oxazines PBO,PPO, respectively. The relative potencies were compared by determining the midpoint cytotoxicity, or ID50 value (dose required to induce 50% inhibition) for each compound. According to this, it was obtained the following order: PPO>PBO>Heptanol-l>PBA>PP A>But-l>A. Alcohol We analysed further the activity of each synthetic compound upon DNA synthesis in V79 cells. The DNA synthesis rate was determined by measuring 3H-thymidine uptake in exposed cultures. The results showed that the oxazines PBO and PPO were potent inhibitors of DNA synthesis in V79 cells, while the yaminoalcohols PBA and PP A affected only slightly the rate of synthesis, in the same concentration range (0.5-5.0 mM). These results indicate that the antireplicative activity of these oxazines is probably related to molecular cyclization. Our data point to the possible use of the oxazines PBO and PPO as antineoplasic agents / Mestrado / Bioquimica / Mestre em Ciências Biológicas

Orientador: Clodoaldo Machado. / Dissertação (mestrado) - Universidade Regional de Blumenau, Centro de Ciências Exatas e Naturais, Programa de Pós-Graduação em Química.

Made available in DSpace on 2016-01-07T13:38:16Z (GMT). No. of bitstreams: 2 deborah_santos_ioc_mest_2014.pdf: 10969644 bytes, checksum: 767880a24fd7903b2215b63c1c7ac752 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2015-04-14 / Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Rio de Janeiro, RJ, Brasil / A Leishmania (Leishmania) amazonensis é um importante agente etiológico da leishmaniose tegumentar em humanos no Brasil. Este parasito apresenta mecanismos de adaptação que podem ser guiados por suas proteases onde se destacam as cisteíno-proteases (CP), sendo a CPB a mais estudada dentre as CPs já descritas em Leishmania spp. O foco deste trabalho é a região COOH-terminal da CPB (cyspep), por suas reconhecidas propriedades modulatórias sobre o sistema imune de camundongos. No presente estudo busca-se propor um modelo estrutural da cyspep visando estabelecer sua relação estrutura-função. O estudo foi conduzido por abordagem in silico, desenvolvendo o modelo tridimensional através de técnicas de modelagem comparativa, threading e métodos de novo, e analisando a estabilidade estrutural por dinâmica molecular. A associação do uso de servidores online que utilizam as abordagens de modelagem comparativa, threading e métodos de novo para predição tridimensional de proteínas foi favorável à resolução de 72 modelos da cyspep. Através de informações sobre predição de estrutura secundária e ligações dissulfeto, dos modelos gerados para cyspep, 11 foram selecionados para simulações de dinâmica molecular, sendo dois modelos obtidos por modelagem comparativa (Comp, Fugue), 5 por threading (IT1, M4, M8, L3 e SP5) e 4 por métodos de novo (Q5, Q7, D9 e R1) Os 11 modelos foram submetidos a simulação por dinâmica molecular por um tempo de 200 ns. Os modelos Fugue e IT1 também foram submetidos a simulações de dinâmica molecular sob a influência de diferentes campos de força para melhor avaliar seu conteúdo de estrutura secundária. Nossos resultados sugerem que a cyspep pode adotar uma conformação composta principalmente de folhas\2212\03B2, as quais se mantiveram estáveis após longas simulações de dinâmica molecular sob a influência de diferentes campos de força; enquanto o teor helicoidal foi rapidamente desfeito. Ainda com relação as estruturas em folha\2212\03B2, não foi possível observar padrões de dobras consenso entre diferentes modelos. Embora os procedimentos usados neste trabalho para predição de ligações de dissulfeto indicarem a possiblidade de 36 ligações entre os resíduos de cisteína (Cys17, Cys21, Cys31, Cys44, Cys52, Cys59, Cys65, Cys73 e Cys85) não foi possível constatar um consenso na predição dessas ligações / Leishmania (Leishmania) amazonensis is an important etiological agent of cutaneous leishmaniasis in humans, in Brazil. This parasite has adaptive mechanisms that can be modulated by their proteases, characterizing the cysteine protease (CP) as the most extensively studied CPB among the CPs described for Leishmania spp. This work was focused on the COOH -terminal region of CPB (cyspep), recognized for their modulatory properties on the immune system of mice. This present study aims to propose a structural model for the cyspep trying to determine its structure-function relationship. The present study was conducted by in silico to develop a three-dimensional model using comparative modeling, threading and de novo methods, and molecular dynamics to analyze its structural stability. The association of many online servers using the approaches of comparative modeling, threading and de novo methods for the prediction of the three-dimensional structure of protein was favorable for the achievement of 72 three-dimensional models for cyspep. Through secondary structure and disulfide bonds prediction, out of the 72 models generated for cyspep, 11 were selected for molecular dynamics simulations, of which 2 models were obtained by comparative modeling (Comp, Fugue), 5 by threading (IT1, M4, M8, L3 and SP5) and 4 de novo methods (Q5, Q7, D9 and R1). The eleven models were submitted to molecular dynamics simulations for a computational time of 200 ns. The Fugue and IT1 models were also subjected to molecular dynamics simulations under different force fields to better assess their secondary structure content and determine the impact of the force field on the structure. Our results suggest that the cyspep might adopt a conformation composed of mostly β-sheets, which remained stable after long molecular dynamics simulations under the influence of different force fields while the helical content was rapidly disrupted. However, it was not possible to recognize a consensus of folding patterns among the various created models. Additionally, although the procedures used in this work for predicting disulfide bonds indicated the possibility of 36 bonds between cysteine residues (Cys17, Cys21, Cys31, Cys44, Cys52, Cys59, Cys65, Cys73 and Cys85) we could not observe a consensus upon the prediction of these bonds

Orientador: Douglas Soares Galvão / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-03T14:50:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Sato_Fernando_M.pdf: 2180577 bytes, checksum: 34427f812323b68cd0a19068460d3d0f (MD5) Previous issue date: 2003 / Resumo: Neste trabalho estudamos dois grupos de moléculas na tentativa de correlacionar a estrutura eletrônica com a atividade biológica. Um grupo é formado por inibidores da enzima integrase, necessária para replicação do HIV-1, e o outro grupo por inibidores da Escherichia Coli, uma das bactérias causadoras da diarréia. Em nossas investigações aplicamos a Metodologia dos Índices Eletrônicos (MIE) para verificar a correlação estrutura-atividade dos compostos. Em caráter de comparação e validação dos dados produzidos pela MIE utilizamos também algumas das metodologias mais usuais na área de reconhecimento de padrões: a Análise de Componentes Principais (PCA), Análise Hierárquica de Agrupamentos (HCA) e as Redes Neurais Artificiais. Após o desenvolvimento completo deste trabalho concluímos que a MIE tratou com êxito o problema de reconhecimentos de padrões relacionados à atividade biológica das moléculas estudadas. Em um passo mais especulativo propomos novos derivados de tetraciclinas e submetemos à previsão pelo modelo proposto no início da segunda parte do trabalho. Nesta segunda parte foi possível sugerir observando os resultados e os parâmetros da MIE alguns compostos, que apresentam características de inibidores da Escherichia Coli. Os resultados deste trabalho somam-se às diferentes classes de outros compostos já estudados, totalizando mais de 2000 compostos em que os mesmos descritores da MIE se mostraram eficientes na classificação biológica / Abstract: In this work we have studied two classes of molecular groups trying to establish correlations between their electronic structure and correlated biological activity. The first group contains integrase inhibitors, which are necessary to HIV-1 replication; the second group contains Escherichia Coli inhibitors, one bacterium which caused diarrhea. Electronic Index Methodology (EIM) was used in the Structure-Activity Relationship (SAR) analysis. In order to have an independent statistical validation, the data produced from EIM were contrasted with more standard pattern recognition methodologies: Principal Component Analysis (PCA), Hierarchical Cluster Analysis (HCA), and Artificial Neural Networks (ANN). Our results shown that EIM can be sucessfully use for pattern recognition. As in previous works for other organic families the EIM out performed PCA, HCA and ANN techniques presenting the same predictive power with a significant reduction of computational effort. In more speculative approach EIM was used to propose new tetraciclines derivatives. Our results with other class of compounds recently studied sum more them 2000 compounds where EIM have been proved very efficient for biological classification / Mestrado / Física / Mestre em Física

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

Made available in DSpace on 2016-08-10T10:29:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lilian dos Santos Castro.pdf: 960889 bytes, checksum: 7169384d60e2113b089f6e13a34dbdb8 (MD5) Previous issue date: 2009-09-10 / Some caffeine analogues present activity against skin cancer. In this work, chemometric methods were applied in the search for building discriminant models between active and inactive analogues, based on the correlations among their biological activities and electronic and geometric molecular descriptors. From 70 descriptors calculated with density functional theory (DFT) with the exchange correlation functional B3LYP and the basis set 6-31G* (Gaussian 03), 10 ones were pre-selected based on their Fisher weights, and finally five descriptors (dR1, dR3, LogPR1, LogPR3 and molar area) were selected for a principal component analysis. This analysis was able to discriminate the analogues in active and inactive by using only one principal component, accounting for 49 % of the total variance. The cluster hierarchical analysis, using the descriptors selected by principal component analysis, shows that the caffeine analogues can be grouped into two major groups: active and inactive. The results of this work suggest that the anticancer activity of those analogues is related with hydrophobic, steric, and electronic properties and can be used to help modeling new caffeine analogues with more pronounced anticancer activity. / Alguns derivados análogos da cafeína apresentam atividade contra o câncer de pele. Neste trabalho, métodos de estatística multivariada foram usados na construção de um modelo capaz de discriminar os derivados análogos da cafeína em ativos e inativos baseando-se na correlação da atividade biológica, descritores geométricos e eletrônicos. Dos 70 descritores calculados usando a teoria do funcional da densidade (DFT), com o funcional de troca e correlação B3LYP e o conjunto de base 6-31G* implementados no programa Gaussian 03, 10 foram préselecionados baseados no peso de Fischer e, finalmente, cinco descritores (dR1, dR3, LogPR1, LogPR3 e área molar) foram selecionados para a construção do modelo de componentes principais. Esse modelo foi capaz de discriminar os análogos em ativos e inativos usando apenas uma componente principal, sendo que esta componente responde sozinha por 49% da variância total dos dados. A análise hierárquica de cluster, usando os descritores selecionados pela análise de componentes principais, mostra que os derivados análogos da cafeína podem ser agrupados em dois grandes grupos: ativos e inativos. Os resultados deste trabalho sugerem que a atividade anticancerígena para o câncer de pele destes derivados está relacionada com as propriedades hidrofóbica, estérica e eletrônica e podem ser utilizados para auxiliar o planejamento de novos derivados de cafeína com atividade anticancerígena mais pronunciada.

Os neutrófilos são células fagocíticas do sistema imune inato com mecanismos especializados de digestão de patógenos, complexos imune e detritos celulares, que são mediados principalmente por espécies reativas de oxigênio (EROs) e enzimas proteolíticas. Entretanto, a ativação maciça de neutrófilos leva a uma liberação exacerbada de enzimas e EROs para o meio extracelular, o que pode ultrapassar a capacidade de defesa tecidual, composta por antioxidantes e antiproteinases, e lesar o tecido, bem como amplificar o processo inflamatório observado em algumas doenças inflamatórias, autoimunes e infecciosas. O envolvimento de neutrófilos na fisiopatologia de tais doenças tem atraído o interesse na pesquisa de novas substâncias com propriedades antioxidantes e imunomodulatórias. Neste trabalho, foi avaliado o efeito modulatório de onze derivados de cumarinas hidroxiladas e acetoxiladas sobre duas funções efetoras de neutrófilos humanos (produção de EROs e desgranulação), bem como a citotoxicidade dessas substâncias. Além disso, a relação estrutura-atividade foi analisada. Para tais investigações, o sangue venoso foi coletado de voluntários saudáveis e os neutrófilos foram isolados pelo método da gelatina. O metabolismo oxidativo dos neutrófilos foi desencadeado por zimosan opsonizado com soro humano normal (ZIops) ou forbol-12-miristato-13-acetato (PMA), e a resposta celular foi avaliada pelos ensaios de quimioluminescência dependente de lucigenina (QLluc) ou de luminol (QLlum). Para a realização desses ensaios, foram padronizadas as seguintes condições experimentais: concentração das sondas luminol e lucigenina; concentração do solvente dimetilsulfóxido; tempo de leitura da QLuc e QLlum. Posteriormente, a atividade antioxidante das cumarinas frente ao radical 2,2-difenil-1-picrilhidrazil (DPPH) foi avaliada espectrofotometricamente em 510 nm. Além disso, foi avaliado o efeito das cumarinas na desgranulação dos neutrófilos induzida por n-formil-metionil-leucil-fenilalanina (fMLP), utilizando-se a enzima elastase como marcador, bem como o efeito dessas substâncias na atividade da elastase liberada pelos neutrófilos. Ambos os ensaios foram realizados através da quantificação de p-nitroanilina liberada após a quebra de um substrato específico para essa enzima, em 405 nm. A toxicidade das cumarinas sobre os neutrófilos foi avaliada pela exclusão do azul de tripan e pela medida da liberação de lactato desidrogenase. Observou-se que, tanto para as células estimuladas por ZIops quanto por PMA: (i) a maioria das cumarinas inibiu a QLluc e a QLlum de maneira dependente da concentração, sendo que as mais ativas (C, D) possuíam grupos orto-diidroxi; (ii) quatro cumarinas (A, B, F, G) inibiram a QLluc, mas aumentaram a QLlum; (iii) a cumarina não-substituída (K) não teve efeito modulatório significativo sobre a QLlum ou QLluc; (iv) ordem de efeito inibitório das demais substâncias (E, H, I, J) foi dependente do número e posição dos grupos substituintes, bem como do tipo de sonda quimioluminescente (luminol ou lucigenina) e do estímulo utilizado. Verificou-se também que três cumarinas (C, D, H) tiveram atividade antioxidante significante frente ao radical livre DPPH. Além disso, quatro das substâncias avaliadas (A, B, E, G) inibiram a desgranulação dos neutrófilos, mas nenhuma delas (A - K) interferiu na atividade da elastase. A análise do conjunto de resultados obtidos sugere que o número e posição dos grupos hidroxil e acetil no esqueleto cumarínico foram importantes para a modulação do metabolismo oxidativo de neutrófilos humanos, sendo que, dependendo do tipo de EROs medida, tais características estruturais podem levar a um efeito anti- ou pró-oxidante. Além disso, o efeito modulatório das cumarinas sobre as funções efetoras dos neutrófilos foi dependente o tipo de estímulo utilizado, e não foi mediado pela toxicidade dessas substâncias, nas condições ensaiadas. Sendo assim, os resultados obtidos podem auxiliar no entendimento dos requisitos estruturais das cumarinas necessários para uma modulação eficiente das funções efetoras dos neutrófilos envolvidas em doenças inflamatórias. / Neutrophils are phagocytic cells from the innate immune system with highly developed mechanisms for intracellular digestion of pathogens, immune complexes and cell debris, which are mainly mediated by reactive oxygen species (EROs) and proteolytic enzymes. However, massive neutrophil activation lead to release of large amounts of enzymes and EROs to the extracellular milieu, that may overpower the tissue defense systems, composed of antioxidants and antiproteinases, and damage the tissue, as well as contribute to the amplification of the inflammatory process found in some inflammatory, autoimmune and infectious diseases. The involvement of neutrophils in the physiopathology of such diseases has attracted the interest in the search of new compounds with antioxidant and immunomodulatory properties. In this work, we evaluated the modulatory effect of eleven hydroxylated and acetoxylated coumarin derivatives in two effector functions of human neutrophils (EROs production and degranulation) as well as the cytotoxic effects of these compounds. In addition, the structure-activity relationship was analyzed. Venous blood was collected from healthy volunteers and neutrophils were isolated by the gelatin method to perform our experiments. The neutrophil oxidative metabolism was triggered by normal human serum-opsonized zymosan (ZIops) or phorbol-12-myristate-13-acetate (PMA), and the cellular response was evaluated by the lucigenin (QLluc)- or luminol (QLlum)-amplified chemiluminescence assays. In order to conduct this study, the following experimental conditions had to be established: concentration of the chemiluminescence probes luminol and lucigenin; concentration of the solvent dimethylsulfoxide; the QLluc and QLlum reaction time. Afterwards, the antioxidant activity against 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl radical (DPPH) was evaluated spectrophotometrically at 510 nm. Moreover, the effect of coumarins in the n-formyl-metionyl-leucyl-phenylalanine (fMLP)-induced neutrophil degranulation was evaluated by using elastase as marker, and the effect of these compounds in the elastase activity were also evaluated. Both assays were performed by measuring the elastase-mediated p-nitroaniline release from a specific substrate (405 nm). Toxicity of coumarins to the neutrophils was evaluated by trypan blue exclusion and measurement of lactate dehydrogenase release. Considering both, ZIops and PMA-stimulated neutrophils, we observed that: (i) most of coumarins inhibited the QLluc and the QLlum in a concentration-dependent manner, being the orto-dihydroxylated (C, D) the most active ones; (ii) four coumarins (A, B, F, G) inhibited the QLluc but increased the QLlum; (iii) the unsubstituted coumarin (K) had no significant modulatory effect on QLlum or QLluc; (iv) the rank order of inhibitory effect among the other compounds (E, H, I, J) was dependent on the number and position of substituents, as well as the type of chemiluminescent probe (luminol or lucigenin) and stimulus used. In addition, we observed that three coumarins (C, D, H) had a significant antioxidant activity against DPPH, and four compounds (A, B, E, G) inhibited the neutrophil degranulation, but none of the tested coumarins (A - K) interfered in the elastase activity. Taken together, our results suggest that the number and position of the hydroxyl and acetyl groups in the coumarin moiety were important to modulate the human neutrophil oxidative metabolism. Depending on the type of EROs measured, such structural features can lead to an anti- or pro-oxidant effect. Furthermore, the modulatory effect of coumarins on the neutrophil effector functions was dependent on the type of stimulus used, but it was not mediated by toxicity of these compounds to the neutrophils, under the assessed conditions. Therefore, the results described herein may be helpful to understand the structural requirements of coumarins to reach an efficient modulation of the neutrophil effector functions involved in inflammatory diseases.