This study aimed to calculate physicochemical descriptors for a class of 22
naphtoimidazolic derived compounds that possess microbicidal, bactericidal,
fungicidal, trypanocidal activity and so on. The descriptors were also calculated for
benznidazole, a drug used in the treatment of Chagas disease and the ravuconazole, which shows itself effective in all strains of the parasite. After calculation of the descriptors found at which of these would be responsible for the separation of compounds into active and inactive. To do so, the structures were pre-optimized through chemical calculations of molecular mechanics and optimized by semi empirical calculations, based on Austin Model 1. After the molecular optimization, multivariate chemometric calculations to make the separation of active and inactive compounds were performed and verify which of descriptors were calculated for separating the relevant class of compounds. Were made 4 chemometric analysis of principal component analysis and hierarchical cluster analysis, where information was available and the similarities of groups formed for the compounds and the descriptors. In the last chemometric analysis it was found that the most active compounds were FSE-1, FSE-2, FSE-13 and FSE-14 and the descriptor responsible for the observed activity would be ELUMO while that would be responsible for the inactivity was AE. Through calculations of the LUMO frontier orbitals, we found that the benzene ring and the imidazole ring are regions in structures that favor the formation of molecular interaction. For benzene of naphthalene, it was observed that the para and ortho positions are also regions of probable formation of molecular interaction. The electrostatic potential maps calculated showed that clusters with concentration of negative charges do not encourage biological activity of naphttimidazolic derivatives. To calculate the molecular anchoring it was used the cruzain enzyme from T. cruzi due its importance in all stages of the parasite life cycle. Realized molecular anchoring it was found that the most relevant interactions are stacking interactions and interactions with the imidazole ring in the ortho and para positions of the naphthalene ring of FSE derivatives. / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Este trabalho teve por objetivo calcular descritores físico-químicos para uma classe de 22 compostos de derivados naftoimidazólicos que possuem atividade microbicida, bactericida, fungicida, tripanocida dentre outras. Os descritores também foram calculados para o benzonidazol, fármaco usado no tratamento da doença de Chagas e para o ravuconazol, fármaco que se mostra efetivo em todas as cepas do parasito. Após o cálculo dos descritores verificou-se quais destes seriam responsáveis pela separação destes compostos em ativos e inativos. Para tanto, as estruturas foram pré-otimizadas através de cálculos químicos da mecânica molecular e otimizadas em cálculos semi-empíricos, na base Austin Model 1. Após a otimização molecular, foram realizados cálculos quimiométricos multivariados para fazer a separação dos compostos em ativos e inativos e, verificar quais dos descritores calculados foram relevantes para a separação da classe de compostos. Foram efetuadas 4 análises quimiométricas de análise de componentes principais e análise hierárquica de agrupamentos, onde foi possível obter informações dos grupamentos e das
similaridades formadas para os compostos e para os descritores. Na última análise quimiométrica foi verificado que os compostos mais ativos foram FSE-1, FSE-2, FSE-13 e FSE-14 e que o descritor responsável pela atividade observada seria o ELUMO enquanto que aquele responsável pela inatividade seria o AE. Através dos cálculos dos orbitais de fronteira LUMO, foi possível verificar que o anel benzênico e o anel imidazol são regiões nas estruturas que favorecem a formação de interação molecular. Para o benzeno do naftaleno, observou-se que as posições para e orto, também são regiões de provável formação de interação molecular. Os mapas de potencial eletrostático calculados mostraram que grupamentos com concentração de
cargas negativas, não favorecem a atividade biológica dos derivados
naftoimidazólicos. Para o cálculo do ancoramento molecular foi utilizada a enzima cruzaína de T. cruzi, devido sua importância em todos os estágios do ciclo de vida do parasito. Realizado o ancoramento molecular verificou-se que as interações mais relevantes são as de empilhamento, as interações com anel imidazol e interações nas posições orto e para do anel naftaleno para os derivados FSE.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:www.repositorio.ufal.br:riufal/1906 |
| Date | 08 October 2014 |
| Creators | Silva, José Atalvanio da |
| Contributors | Malta, Valéria Rodrigues dos Santos, http://lattes.cnpq.br/4963825852843234, Simone, Carlos Alberto de, http://lattes.cnpq.br/0738504713908524, Balliano, Tatiane Luciano, http://lattes.cnpq.br/6891155976666166, Pereira, Hugo Juarez Vieira, http://lattes.cnpq.br/3682743268696668 |
| Publisher | Universidade Federal de Alagoas, Brasil, Programa de Pós-Graduação em Química e Biotecnologia, UFAL |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFAL, instname:Universidade Federal de Alagoas, instacron:UFAL |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | bitstream:http://www.repositorio.ufal.br:8080/bitstream/riufal/1906/2/license.txt, bitstream:http://www.repositorio.ufal.br:8080/bitstream/riufal/1906/1/Estudos+de+rela%C3%A7%C3%A3o+estrutura-atividade+para+derivados+naftoimidaz%C3%B3licos+com+atividade+tripanocida+-+c%C3%A1lculos+de+descritores+f%C3%ADsico-qu%C3%ADmicos%2C+aplica%C3%A7%C3%A3o....pdf |
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