Análises conformacionais e descrição da solubilidade de drogas por meio de cálculos de mecânica quântica e simulações clássicas

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MetadadosDescriçãoIdioma
Autor(es): dc.contributorAlmeida, Wagner Batista de-
Autor(es): dc.contributorFerreira, Gláucio Braga-
Autor(es): dc.contributorDuarte, Hélio Anderson-
Autor(es): dc.contributorCosta, Leonardo Moreira da-
Autor(es): dc.contributorMiranda, Paulo César Muniz de Lacerda-
Autor(es): dc.contributorRocha, Willian Ricardo-
Autor(es): dc.creatorSilva, Haroldo Candal da-
Data de aceite: dc.date.accessioned2024-07-11T17:54:34Z-
Data de disponibilização: dc.date.available2024-07-11T17:54:34Z-
Data de envio: dc.date.issued2023-05-26-
Data de envio: dc.date.issued2023-05-26-
Fonte completa do material: dc.identifierhttp://app.uff.br/riuff/handle/1/28996-
Fonte: dc.identifier.urihttp://educapes.capes.gov.br/handle/capes/759899-
Descrição: dc.descriptionAnálises estruturais são realizadas desde os primeiros cursos de Química, visando compreender os efeitos que determinam a geometria de compostos. Por mais básico que este conhecimento possa parecer, ele é relevante na interação de drogas com proteínas e ácidos nucleicos de vírus e células tumorais. O procedimento aqui realizado é baseado na comparação teórico-experimental de dados espectroscópicos e, como a geometria molecular afeta diretamente o ambiente químico dos núcleos, apenas uma conformação correta e uma esfera de solvatação acurada reproduziriam os deslocamentos químicos experimentais. Na primeira parte da Tese, a catequina passou por esta análise conformacional e foi confirmada que a estrutura nomeada como M10 foi a que melhor reproduziu os dados experimentais de RMN em água e acetona. Complexos de catequina com β-ciclodextrina também foram analisados teoricamente. Dentre 28 compostos, um equilíbrio entre os complexos nomeados como M7, M9, M22 e M24 foi apontado como a composição mais provável da amostra experimental, bom base nos deslocamentos químicos e outros dados de RMN. Em uma etapa posterior, os complexos de rutina com íons Zn2+ foram investigados. Os dados de RMN, UV-Vis e as energias de formação apontam para o complexo nomeado como 17 em metanol e outro designado como 3 em DMSO. Os dados apontam, ainda, para a possibilidade de outros estarem presentes em equilíbrio. Esta parte da pesquisa motivou uma investigação lateral sobre a solubilidade do ligante em diversos solventes, levando à evidência de que tais solventes só seriam capazes de dissolver o flavonoide rutina se for capazes de interagir por forças eletrostáticas e dispersivas, ou seja, se suas moléculas forem anfifílicas. Em uma quinta pesquisa, aminas e amidas foram submetidas à solvatação explícita na tentativa de reproduzir melhor os sinais de RMN para prótons NH. Foi encontrado que o posicionamento correto de moléculas de solvente melhora consideravelmente o acordo teórico-experimental desses prótons e que o posicionamento do solvente é difícil de realizar. Em uma investigação posterior, a solvatação explícita também foi usada em conformações da azitromicina, na avaliação do efeito do solvente explícito nos dados de RMN, propriedades estruturais e termodinâmicas A última fase desta Tese consistiu no desenvolvimento de um software denominado CACSTD, mais especificamente um script em Python capaz de analisar os dados dos arquivos de saída do programa Gaussian e, combinado à arquivos de input com dados experimentais, é capaz de automatizar o método de análise conformacional descrito nas outras partes desta Tese.-
Descrição: dc.descriptionStructural analyses have been performed since the first chemistry courses, aiming to understand the determinant effects of the geometries of compounds. Although this knowledge seems trivial, it is relevant to the interaction between drugs and proteins or nucleic acids from viruses and tumor cells. The procedure used here is based on the theoretical-experimental comparison of spectroscopic data, and, as the molecular geometry directly affects the chemical environment of the nuclei, only a correct conformation and an accurate solvation sphere would produce the experimental chemical shifts. In the first part of the thesis, the catechin passed through this conformational analysis, and it was confirmed that the structure named M10 reproduced better the NMR experimental data in water and acetone. Complexes formed by catechin and betaCD were also analyzed theoretically. Among the 28 compounds, an equilibrium between the complexes named M7, M9, M22, and M24 was indicated as the most likely composition in the experimental sample, based on the chemical shifts and on the other NMR data. In a later stage, the complexes of rutin and Zn2+ ions were investigated. The NMR, UV-Vis, and energies of formation point to the complex 17 in methanol and to the complex 3 in DMSO. The data also point to the possibility of other complexes being present in equilibrium. This part of the study prompted a lateral investigation into the ligand’s solubility in various solvents, which led to evidence that those solvents could only solvate rutin if their molecules were capable of interacting via electrostatic and dispersive forces, i.e., if they were amphiphilic. In the fifth stage, amines and amides were submitted to explicit solvation, aiming to better reproduce the NMR data for NH protons. It was found that the correct placement of the solvent molecules improves considerably the theoretical-experimental agreement for these protons, but that this placement is difficult to do. In a later investigation, the explicit solvation was also used in azithromycin conformation, to evaluate the effect of the explicit solvents on the NMR data and the structural and thermodynamic properties. The last stage of this work consisted of the development of the software named CACSTD, more specifically, a Python script, capable of analyzing the output data of the Gaussian software and, when combined with the experimental data in input files, automating the conformational analysis method described in other parts of this research.-
Descrição: dc.description361 f.-
Formato: dc.formatapplication/pdf-
Idioma: dc.languagept_BR-
Direitos: dc.rightsOpen Access-
Direitos: dc.rightsCC-BY-SA-
Palavras-chave: dc.subjectRMN-
Palavras-chave: dc.subjectFlavonoides-
Palavras-chave: dc.subjectAzitromicina-
Palavras-chave: dc.subjectDFT-
Palavras-chave: dc.subjectSolubilidade-
Palavras-chave: dc.subjectComposto químico-
Palavras-chave: dc.subjectEspectroscopia de ressonância magnética-
Palavras-chave: dc.subjectPolifenol-
Palavras-chave: dc.subjectMacrolídeo-
Palavras-chave: dc.subjectMetabólito secundário-
Palavras-chave: dc.subjectFarmacologia molecular-
Palavras-chave: dc.subjectSolvente-
Palavras-chave: dc.subjectEstrutura molecular-
Palavras-chave: dc.subjectTermodinâmica molecular-
Palavras-chave: dc.subjectDensidade funcional-
Palavras-chave: dc.subjectNMR-
Palavras-chave: dc.subjectFlavonoids-
Palavras-chave: dc.subjectAzithromycin-
Palavras-chave: dc.subjectDFT-
Palavras-chave: dc.subjectSolubility-
Título: dc.titleAnálises conformacionais e descrição da solubilidade de drogas por meio de cálculos de mecânica quântica e simulações clássicas-
Título: dc.titleConformational analyzes and description of drug solubility through quantum mechanical calculations and classical simulations-
Tipo de arquivo: dc.typeTese-
Aparece nas coleções:Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense - RiUFF

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