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Previous issue date: 2012-12-14 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The Morita-Baylis-Hillman Adducts (MBHA) is a class of molecules studied
by our research group on synthetic, theoretical and bioactivity aspects. In this work,
we present Quantitative Structure-Activity Relationship (QSAR) models involving 32
aromatic MBHA. Initially, the most stable conformations of thirty-two MBHA were
investigated by theoretical methods, which were used to construct models. For this
study, were obtained potential energy curves using AM1 semi-empirical method,
considering rotational degrees of freedom (sigma bonds). From these curves, the
less energy conformation to each molecule was selected and optimized at B3LYP/6-
31+G(d) level, considering solvent effects through Polarizable Continuum Model
(PCM). Proton Nuclear Magnetic Ressonance data are in agreement with the
conformational study. Intramolecular Hydrogen Bonds (IHB) are presents in the most
of the studied compounds, according to structural characterization and QTAIM
calculations. Curiously, compounds that showed hydrogen bonds involving the nitro
and hydroxyl groups have the best values of biological activity (IC50). An explanation
is based on redox mechanism of action of nitrocompounds. NBO (Natural Bond
Orbital) charges and LUKO (Lowest Unoccupied Kohn-Sham Orbitals) analysis at the
ortho-nitro group are in agreement with these analyses. Considering quantum
calculations and structural observations, four descriptors were selected a priori and
submitted to a QSAR study using PLS (Partial Least Squares) and MLR (Multiple
Linear Regression) modeling. A second QSAR approach was made from the another
set of descriptors obtained through the online platform E-DRAGON, which were
submitted to a variable selection method. The quality parameters obtained for models
indicate that both are robust and predictive. / Os Adutos de Morita-Baylis-Hillman (AMBH) compreendem uma classe de
moléculas investigadas por nosso grupo de pesquisas nos aspectos sintéticos,
teóricos e de bioatividade. Neste trabalho, apresentamos modelos de Relação
Quantitativa entre a Estrutura Química e a Atividade Leishmanicida (QSAR)
envolvendo 32 AMBH aromáticos. Deste modo, inicialmente foram investigadas as
conformações mais estáveis de cada composto através de métodos teóricos, as
quais foram utilizadas na construção dos modelos. Foram obtidas curvas de energia
potencial utilizando o método semi-empírico AM1, considerando graus de liberdade
rotacionais (ligações sigma). A partir destas curvas, a conformação de menor
energia para cada molécula foi selecionada e otimizada ao nível B3LYP/6-31+G(d),
considerando os efeitos do solvente aquoso usando PCM ( Polarizable Continuum
Model ). Dados espectroscópicos de Ressonância Magnética Nuclear de prótons
corroboraram o estudo conformacional. Ligações de Hidrogênio Intramoleculares
(LHI) se mostraram presentes na maioria das moléculas estudadas, conforme
caracterização estrutural e cálculos QTAIM ( Quantum Theory Atoms in Molecules ).
Curiosamente, os compostos que apresentaram Ligações de Hidrogênio envolvendo
o grupo nitro (NO2) e a hidroxila (OH) possuem melhores valores de atividade
biológica (menor IC50). Uma explicação está baseada no mecanismo de ação redox
de nitrocompostos. Observação das cargas NBO ( Natural Bond Orbitals ) e análise
dos orbitais de fronteira LUKO ( Lowest Unoccupied Kohn-Sham Orbitals ) ao nível
do grupo orto-nitro estão de acordo com estas análises. Considerando os cálculos
quânticos, bem como observações estruturais, quatro descritores foram
selecionados a priori e submetidos a um estudo QSAR ( Quantitative Structure-
Activity Relationships ) utilizando modelagem PLS ( Partial Least Squares ) e MLR
( Multiple Linear Regression ). Uma segunda abordagem QSAR foi realizada a partir
de outro conjunto de descritores obtidos através da plataforma online E-DRAGON,
os quais foram submetidos ao método de seleção de variáveis OPS ( Ordered
Predictor Selection ). Os parâmetros de qualidade obtidos para os modelos indicam
que ambos são robustos e preditivos.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:tede.biblioteca.ufpb.br:tede/7163 |
| Date | 14 December 2012 |
| Creators | Alencar Filho, Edilson Beserra de |
| Contributors | Vasconcellos, Mário Luiz Araújo de Almeida, Weber, Karen Cacilda |
| Publisher | Universidade Federal da Paraíba, Programa de Pós-Graduação em Química, UFPB, BR, Química |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB, instname:Universidade Federal da Paraíba, instacron:UFPB |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | 1435648362225100898, 600, 600, 600, 600, 9054006085480167889, 1571700325303117195, 2075167498588264571 |
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