<p> The reaction of lead tetra-acetate with ketone carbohydrazones and 4-substituted semicarbazones gave a series of 2-(substituted imino)-△^3-1,3,4-oxadiazolines. Spectroscopic and chemical evidence is presented to establish the proposed structure, and the scope of the reaction is described. The thermolysis of the 5,5-diaryl-2-phenylimino-△^3-1,3,4-oxadiazolines was studied in chlorobenzene solution. The results of kinetic experiments (gas evolution and infra-red) are reported, and the mechanism of the decomposition is discussed. A survey of the literature pertaining to related lead tetra-acetate oxidations, and to decomposition of cyclic azo compounds is presented.</p> / Thesis / Doctor of Philosophy (PhD)

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.

Essa tese consiste na preparação de novos compostos de coordenação de Re, Ga e In como potenciais agentes de diagnóstico. Para a síntese desses complexos, foram propostos novos ligantes tiossemicarbazonas, semicarbazonas e iminas derivadas do 2-hidroxi-3-clorometil-5-metilbenzaldeído, o qual foi preparado a partir do reagente comercial 2,6-bis(hidroximetil)-4-metilfenol com rendimento de 76% após três etapas. Os novos ligantes foram obtidos em duas etapas, N-alquilação e condensação, com rendimentos médios de 60 a 75%, respectivamente. Foram obtidos ligantes tridentados, pentadentados e hexadentados, que podem ser empregados na síntese de uma diversidade de complexos, mostrando a versatilidade do reagente proposto. Os ligantes tridentados não se mostraram apropriados para a obtenção de complexos estáveis de ReV, para os quais a caracterização foi dificultosa. A tiossemicarbazona/piridil, como ligante potencialmente pentadentado, formou complexo com ReV com baixo rendimento e possivelmente instável nas condições estudadas. Os ligantes semi e tiossemicarbazonas hexadentados proporcionaram a formação de complexos com GaIII e InIII, com rendimentos de 60 a 90% e de satisfatória estabilidade. O complexo de GaIII hexacoordenado com a bis(semicarbazona) pôde ser obtido na forma neutra zwitteriônica e na forma catiônica como um sal de nitrato, a partir de [Ga(acac)3] e [Ga(NO3)3], respectivamente. Esse mesmo ligante formou complexo neutro zwitteriônico com InIII, quando empregou-se o precursor [In(acac)3] e uma possível mistura de produtos ao empregar-se o [InCl3]. O congênere radioativo do complexo a bis(semicarbazona) foi obtido com rendimentos quantitativos na marcação a partir do 67GaCl3 em 15 minutos e à temperatura ambiente, apresentando razoável estabilidade in vitro (por meio de ensaios na presença de PBS, apo-transferrina e soro de sangue humano) e in vivo (pela análise de sangue e urina após administração em camundongos normais). O estudo de biodistribuição em camundongos demonstrou a captação principal nos intestinos e fígado, relacionando-se com a lipofilicidade (log P 1,40) do composto. Nas condições estudadas, não foi possível obter os radiocomplexos de 67Ga com as bis(tiossemicarbazonas) com rendimentos e pureza satisfatórios. No entanto, obteve-se o radiocomplexo de 111In com a bis(tiossemicarbazona), com grupos metila como substituintes no grupo N, com rendimento quantitativo e alta pureza, progredindo para os ensaios de estabilidade e biodistribuição. Sobre a estabilidade, o radiocomplexo de 111In com a bis(tiossemicarbazona) se mostrou menos estável que o complexo de 67Ga com a bis(semicarbazona), porém com similar comportamento na biodistribuição sendo captado, preferencialmente, no intestino (via de excreção) e no fígado (via metabólica). Ambos complexos são lipofílicos, no entanto, o 111In (log P 2,66) apresenta melhor saída da corrente sanguínea. Os novos radiocomplexos se mostraram promissores para estudos futuros buscando melhoria molecular (por questões de solubilidade, por exemplo) e especificidade via bioconjugação. / In this thesis, a design of new Re, Ga and In coordination compounds is proposed. The ligands semicarbazones, thiosemicarbazones and imines could be prepared from 3-(chloromethyl)-2-hydroxy-5-methylbenzaldehyde as initial material. This aldehyde is not available commercially, but it could be obtained in three steps from 2,6-bis(hydroxymethyl)-4-methylphenol in 76 % yield. Using N-alkylation and condensation reactions, the ligands were prepared in 60 to 75 % yields. A series of tridentate, pentadentate and hexadentate ligands were designed to different metal ions, showing the versatility of the chloride/aldehyde reagent. Unfortunately, the ReV complexes were not fully characterized as stable complexes. Semi and thiosemicarbazones, H4bsc and H4btsc, formed GaIII and InIII complexes, as hexadentate ligands in good yields (60-90 %). The hexacoordinated bis(semicarbazone) Ga complex, [Ga(HbscPh)], was obtained as a zwitterion neutral compound and as a cationic form of a nitrate salt, from [Ga(acac)3] and [Ga(NO3)3], respectively. The same ligand, H4bscPh, reacted with [In(acac)3], resulting a zwitterion neutral In complex, [In(HbscPh)], but using [InCl3] a mixture of products was observed. The radioactive congener complex [67Ga(HbscPh)] was obtained in quantitative yields from 67GaCl3 (15 min, at room temperature) therefore the complex presented considerable stability in in vitro (PBS, apo-tranferrin, human blood serum assays) and in vivo (blood and urine after the administration to normal mice). The biodistribuition assays resulted in liver and instestines uptake, which could be related with the lipophilicity of the complex (log P 1,44). In experimental conditions, bis(thiossemicarbazones) 67Ga radiocomplexes were not obtained in reasonable yield and purity. However the radiocomplex [111In(HbtscMeMe)] was obtained in quantitative yields and in high purity (15 min, at room temperature), justifying stability assays. The 111In complex was less stable than 67Ga complex, though the similar uptake. The both complexes are lipophilic, but [111In(HbtscMeMe)] (log P 2,66) presented better blood clearance. The results were promising and new studies toward structural optimizing are proposed, in this way, water soluble complexes and specific agents (coupling to biomolecule) could be prepared.

Essa tese consiste na preparação de novos compostos de coordenação de Re, Ga e In como potenciais agentes de diagnóstico. Para a síntese desses complexos, foram propostos novos ligantes tiossemicarbazonas, semicarbazonas e iminas derivadas do 2-hidroxi-3-clorometil-5-metilbenzaldeído, o qual foi preparado a partir do reagente comercial 2,6-bis(hidroximetil)-4-metilfenol com rendimento de 76% após três etapas. Os novos ligantes foram obtidos em duas etapas, N-alquilação e condensação, com rendimentos médios de 60 a 75%, respectivamente. Foram obtidos ligantes tridentados, pentadentados e hexadentados, que podem ser empregados na síntese de uma diversidade de complexos, mostrando a versatilidade do reagente proposto. Os ligantes tridentados não se mostraram apropriados para a obtenção de complexos estáveis de ReV, para os quais a caracterização foi dificultosa. A tiossemicarbazona/piridil, como ligante potencialmente pentadentado, formou complexo com ReV com baixo rendimento e possivelmente instável nas condições estudadas. Os ligantes semi e tiossemicarbazonas hexadentados proporcionaram a formação de complexos com GaIII e InIII, com rendimentos de 60 a 90% e de satisfatória estabilidade. O complexo de GaIII hexacoordenado com a bis(semicarbazona) pôde ser obtido na forma neutra zwitteriônica e na forma catiônica como um sal de nitrato, a partir de [Ga(acac)3] e [Ga(NO3)3], respectivamente. Esse mesmo ligante formou complexo neutro zwitteriônico com InIII, quando empregou-se o precursor [In(acac)3] e uma possível mistura de produtos ao empregar-se o [InCl3]. O congênere radioativo do complexo a bis(semicarbazona) foi obtido com rendimentos quantitativos na marcação a partir do 67GaCl3 em 15 minutos e à temperatura ambiente, apresentando razoável estabilidade in vitro (por meio de ensaios na presença de PBS, apo-transferrina e soro de sangue humano) e in vivo (pela análise de sangue e urina após administração em camundongos normais). O estudo de biodistribuição em camundongos demonstrou a captação principal nos intestinos e fígado, relacionando-se com a lipofilicidade (log P 1,40) do composto. Nas condições estudadas, não foi possível obter os radiocomplexos de 67Ga com as bis(tiossemicarbazonas) com rendimentos e pureza satisfatórios. No entanto, obteve-se o radiocomplexo de 111In com a bis(tiossemicarbazona), com grupos metila como substituintes no grupo N, com rendimento quantitativo e alta pureza, progredindo para os ensaios de estabilidade e biodistribuição. Sobre a estabilidade, o radiocomplexo de 111In com a bis(tiossemicarbazona) se mostrou menos estável que o complexo de 67Ga com a bis(semicarbazona), porém com similar comportamento na biodistribuição sendo captado, preferencialmente, no intestino (via de excreção) e no fígado (via metabólica). Ambos complexos são lipofílicos, no entanto, o 111In (log P 2,66) apresenta melhor saída da corrente sanguínea. Os novos radiocomplexos se mostraram promissores para estudos futuros buscando melhoria molecular (por questões de solubilidade, por exemplo) e especificidade via bioconjugação. / In this thesis, a design of new Re, Ga and In coordination compounds is proposed. The ligands semicarbazones, thiosemicarbazones and imines could be prepared from 3-(chloromethyl)-2-hydroxy-5-methylbenzaldehyde as initial material. This aldehyde is not available commercially, but it could be obtained in three steps from 2,6-bis(hydroxymethyl)-4-methylphenol in 76 % yield. Using N-alkylation and condensation reactions, the ligands were prepared in 60 to 75 % yields. A series of tridentate, pentadentate and hexadentate ligands were designed to different metal ions, showing the versatility of the chloride/aldehyde reagent. Unfortunately, the ReV complexes were not fully characterized as stable complexes. Semi and thiosemicarbazones, H4bsc and H4btsc, formed GaIII and InIII complexes, as hexadentate ligands in good yields (60-90 %). The hexacoordinated bis(semicarbazone) Ga complex, [Ga(HbscPh)], was obtained as a zwitterion neutral compound and as a cationic form of a nitrate salt, from [Ga(acac)3] and [Ga(NO3)3], respectively. The same ligand, H4bscPh, reacted with [In(acac)3], resulting a zwitterion neutral In complex, [In(HbscPh)], but using [InCl3] a mixture of products was observed. The radioactive congener complex [67Ga(HbscPh)] was obtained in quantitative yields from 67GaCl3 (15 min, at room temperature) therefore the complex presented considerable stability in in vitro (PBS, apo-tranferrin, human blood serum assays) and in vivo (blood and urine after the administration to normal mice). The biodistribuition assays resulted in liver and instestines uptake, which could be related with the lipophilicity of the complex (log P 1,44). In experimental conditions, bis(thiossemicarbazones) 67Ga radiocomplexes were not obtained in reasonable yield and purity. However the radiocomplex [111In(HbtscMeMe)] was obtained in quantitative yields and in high purity (15 min, at room temperature), justifying stability assays. The 111In complex was less stable than 67Ga complex, though the similar uptake. The both complexes are lipophilic, but [111In(HbtscMeMe)] (log P 2,66) presented better blood clearance. The results were promising and new studies toward structural optimizing are proposed, in this way, water soluble complexes and specific agents (coupling to biomolecule) could be prepared.

Submitted by Marlene Santos (marlene.bc.ufg@gmail.com) on 2017-09-04T17:43:49Z No. of bitstreams: 2 Dissertação Tracy Martina Marques Martins - 2017.pdf: 2276783 bytes, checksum: 1db8548b9383656806b83fc1c22de5d7 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2017-09-15T13:58:00Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação Tracy Martina Marques Martins - 2017.pdf: 2276783 bytes, checksum: 1db8548b9383656806b83fc1c22de5d7 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-15T13:58:00Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação Tracy Martina Marques Martins - 2017.pdf: 2276783 bytes, checksum: 1db8548b9383656806b83fc1c22de5d7 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2017-08-05 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Goiás - FAPEG / Bacterial multidrug resistance is to global public health a serious problem. With the emergence of multidrug-resistant bacteria pharmaceutical industry focuses on developing new drugs that are effective in antimicrobial therapy, which presents low cost, high efficiency and has reduced side effects. That is why new research and investments are needed. Several studies have shown that the Schiff Bases are potential compounds with pharmacological effect, some examples of these compounds being semicarbazide, thiosemicarbazides and hydrazines. Condensation reactions of these compounds with aldehyde or ketone, and metals allow the generation of new structural modifications that can produce relevant biological effects against fungi and pathogenic bacteria. The objective of this work was to evaluate the biological potential of organic binders based on thiosemicarbazones, semicarbazones, hydrazones and their metal complexes on fungi and bacteria. Organic binders of the class of the semicarbazones, thiosemicarbazones and hydrazones were obtained by a condensation reaction of a semicarbazide, thiosemicarbazide or hydrazine with an aldehyde or ketone and sequentially with a transition metal. Three binders and two metal complexes were obtained: NMHC, NMHC+ Sn, MTHC, NMH, NMH+Sn. The biological activity was verified by means of microbiological tests to evaluate the antifungal and antibacterial activity of each compound, using the technique of microdilution in a 96-well flat bottom plate. The evaluation of the antimicrobial activity was performed with ten microorganisms and with the five potential drugs. Three novel compounds showed antimicrobial activity. The binders NMH (hydrazone) and MTHC (semicarbazone) showed no antimicrobial activity at the concentrations tested (1024 mgL-1 to 0.5 mgL-1) on the ten tested microorganisms. The binder NMHC (thiosemicarbazone) only showed activity against Candida albicans strain tested at a concentration of 64 mgL-1. The metal complexes presented antibacterial activity against seven strains and antifungal activity against the strains of Candida albicans and Candida parapsilosis. MICs of the NMHC + Sn and NMH + Sn complex ranged from 16 mgL-1 to 32 mgL-1. With these promising results we will continue the studies on the biological effects of these molecules unpublished in the scientific literature. / A multirresistência bacteriana é para a saúde pública mundial um grave problema. Com o surgimento de bactérias multirresistentes a indústria farmacêutica foca no desenvolvimento de novos medicamentos que sejam efetivos na terapia antimicrobiana, que apresente baixo custo, alto rendimento e tenha reduzidos efeitos colaterais. Por isso são necessários novas pesquisas e investimentos. Diversos estudos têm mostrado que as Bases de Schiff, são potenciais compostos com efeito farmacológico, alguns exemplos destes compostos são: as semicarbazida, tiossemicarbazidas e as hidrazinas. Reações de condensação destes compostos com aldeído ou cetona, e metais permitem a geração de novas modificações estruturais que podem produzir relevantes efeitos biológicos frente a fungos e bactérias patogênicas. Dessa forma o objetivo deste trabalho foi avaliar o potencial biológico de ligantes orgânicos a base de tiossemicarbazonas, semicarbazonas, hidrazonas e seus complexos metálicos em fungos e bactérias. Os ligantes orgânicos da classe das semicarbazonas, tiossemicarbazonas e hidrazonas foram obtidos através de uma reação de condensação de uma semicarbazida, tiossemicarbazida ou hidrazina com um aldeído ou cetona e sequencialmente com um metal de transição. Foram obtidos três ligantes e dois complexos metálicos: NMHC, NMHC+ Sn, MTHC, NMH, NMH+Sn. A verificação da atividade biológica foi realizada por meio de teste microbiológicos de avaliação da atividade antifúngica e antibacteriana de cada composto, por meio da técnica de microdiluição em placa de 96 poços de fundo chato. A avaliação da atividade antimicrobiana foi realizada com dez microrganismos e com os cinco potenciais fármacos. Três compostos inéditos apresentaram atividade antimicrobiana. Os ligantes NMH (hidrazona) e MTHC (semicarbazona) não apresentaram atividade antimicrobiana nas concentrações testadas (1024 mgL-1 a 0,5 mgL-1) sobre os dez microrganismos testados. O ligante NMHC (tiossemicarbazona) apresentou atividade apenas contra a cepa testada de Candida albicans, na concentração de 64 mgL-1. Os complexos metálicos apresentaram atividade antibacteriana contra sete cepas e atividade antifúngica frente as cepas de Candida albicans e Candida parapsilosis. As MIC's do complexo NMHC+Sn e do NMH+Sn variaram de 16 mgL-1 a 32 mgL-1. Com estes resultados promissores continuaremos os estudos sobre os efeitos biológicos destas moléculas inéditas na literatura científica.

Submitted by Erika Demachki (erikademachki@gmail.com) on 2017-09-21T16:55:40Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Táric Ramon Marques Martins - 2017.pdf: 2260761 bytes, checksum: f03e1f12209600bba96fee06af9a5faa (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2017-09-22T11:37:39Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Táric Ramon Marques Martins - 2017.pdf: 2260761 bytes, checksum: f03e1f12209600bba96fee06af9a5faa (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-22T11:37:39Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Táric Ramon Marques Martins - 2017.pdf: 2260761 bytes, checksum: f03e1f12209600bba96fee06af9a5faa (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.

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.

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