Isobruceína B e neosergeolida: modelagem em nível de DFT e estudos de docking molecular com Dihidrofolato Redutase de Plasmodium vivax

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Mendonça, Diego Valois Cortez
Data de Publicação: 2020
Outros Autores: http://lattes.cnpq.br/3341963642558702
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFAM
Texto Completo: https://tede.ufam.edu.br/handle/tede/7754
Resumo: Os quassinóides são terpenoides altamente oxigenados produzidos apenas por espécies da família Simaroubaceae. Os quassinóides isobruceína B e neosergeolida apresentam atividades antitumorais e antimaláricas experimentalmente comprovadas. Porem a isobruceina B e a neosergeolida apresentam valores altos de citotoxidade, eles atingem tanto as células neoplásicas como as células sadias, agindo da mesma forma contra o plasmódio da malária e as células sadias. Mediante a essa situação se faz necessário a utilização do docking molecular, que é um procedimento computacional capaz de prever a melhor orientação e ligação entre duas moléculas. O docking indica um caminho para a elaboração de fármacos e ajuda a diminui os problemas de citotoxidade através de conformações. Nesse contexto, um estudo que combina dados quânticos e experimentais em nível de teoria do funcional da densidade (DFT) das propriedades estruturais, vibracionais e eletrônicas da isobruceina b e neosergeolida são apresentados. Para obtenção dos resultados foi utilizada a função base 6-311G (2d,p) e o funcional de troca e correlação introduzido por Axel Becke utilizando os parâmetros Lee-Yang-Parr (B3LYP). Os dados de otimização de geometria teórica foram comparados com os dados de raios X para uma estrutura similar na literatura associada, mostrando valores próximos. O valor do gap HOMO-LUMO calculado mostra que a isobruceína B e a neosergeolida são consideradas moléculas macias (reativas), cujo respectivos valores são 4,96 (e.V) e 4,63 (e.V) e está diretamente relacionada às propriedades quânticas e fisico-químicas das moléculas. Através da verificação dos estudos de IV (Infra-vermelho) e dos MEPS (Mapas de potencial eletrostático) é possível identificar uma possível formação de dímeros intermoleculares na isobruceína B, e esta forma dimérica é estabilizada através de ligações de hidrogênio que revelaram várias vibrações características para a estrutura. O estudo de docking molecular com o complexo Dihidrofolato Redutase de Plasmodium vivax mostrou energias livres de ligação de -8,3 kcal / mol para a isobruceína B e de -9,3 kcal/mol para a neosergeolida, e isso sugere que a neosergeolida pode ser considerada um bom composto líder no desenvolvimento de novos inibidores de DHFR do que a pirimetamina, utilizada para o tratamento da malária, a energia livre de ligação ΔG apresentou um valor de -7,5 kcal / mol.
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Mediante a essa situação se faz necessário a utilização do docking molecular, que é um procedimento computacional capaz de prever a melhor orientação e ligação entre duas moléculas. O docking indica um caminho para a elaboração de fármacos e ajuda a diminui os problemas de citotoxidade através de conformações. Nesse contexto, um estudo que combina dados quânticos e experimentais em nível de teoria do funcional da densidade (DFT) das propriedades estruturais, vibracionais e eletrônicas da isobruceina b e neosergeolida são apresentados. Para obtenção dos resultados foi utilizada a função base 6-311G (2d,p) e o funcional de troca e correlação introduzido por Axel Becke utilizando os parâmetros Lee-Yang-Parr (B3LYP). Os dados de otimização de geometria teórica foram comparados com os dados de raios X para uma estrutura similar na literatura associada, mostrando valores próximos. O valor do gap HOMO-LUMO calculado mostra que a isobruceína B e a neosergeolida são consideradas moléculas macias (reativas), cujo respectivos valores são 4,96 (e.V) e 4,63 (e.V) e está diretamente relacionada às propriedades quânticas e fisico-químicas das moléculas. Através da verificação dos estudos de IV (Infra-vermelho) e dos MEPS (Mapas de potencial eletrostático) é possível identificar uma possível formação de dímeros intermoleculares na isobruceína B, e esta forma dimérica é estabilizada através de ligações de hidrogênio que revelaram várias vibrações características para a estrutura. O estudo de docking molecular com o complexo Dihidrofolato Redutase de Plasmodium vivax mostrou energias livres de ligação de -8,3 kcal / mol para a isobruceína B e de -9,3 kcal/mol para a neosergeolida, e isso sugere que a neosergeolida pode ser considerada um bom composto líder no desenvolvimento de novos inibidores de DHFR do que a pirimetamina, utilizada para o tratamento da malária, a energia livre de ligação ΔG apresentou um valor de -7,5 kcal / mol.The quassinoids are highly oxygenated terpenoids produced only by species of the family Simaroubaceae. The quassionoids isobrucein B and neosergeolide have experimentally proven antitumor and antimalarial activities. Nevertheless, isobrucein B and neosergeolide have high cytotoxicity values, they affect both neoplastic cells and healthy cells, acting in the same way against malaria plasmodium and healthy cells. Due to this situation it is necessary to use molecular docking, which is a computational procedure capable of predicting the best orientation and binding between two molecules. Docking indicates a pathway for drug development and helps through conformations decrease cytotoxicity problems. In this context, a study combining quantum and experimental data on the density functional theory (DFT) of the structural, vibrational and electronic properties of isobrucein b and neosergeolid are presented. To obtain the results, the base function 6-311G (2d, p) and the exchange and correlation functional introduced by Axel Becke using the Lee-Yang-Parr (B3LYP) parameters were used. The theoretical energy optimization data were compared with the X-ray data for a similar structure in the associated literature, showing close values. The calculated HOMO-LUMO gap values show that isobrucein b and neosergeolid are soft (reactive) molecule whose values is 4.96 (e.V) and 4.63 (e.V) respectively and is directly related to the quantum and physicochemical properties of both molecules. By checking the studies of IR (Infrared) and MEPS (Electrostatic potential maps) it is possible to identify a possible formation of intermolecular dimer in isobrucein B, and this dimeric form is stabilized through hydrogen bonds that revealed several characteristic vibrations to the structure. The molecular docking study with Plasmodium vivax Dihydrofolate Reductase complex showed free binding energies of -8.3 kcal / mol for isobrucein B and -9,3 kcal/mol for neosergeolid, and this suggests that neosergeolid can be considered a good leader compound in the development of new inhibitors of DHFR than pyrimethamine, used for the treatment of malaria, the binding free energy ΔG presented a value of -7.5 kcal / mol.Muito trabalhoso, porem muito bem explicado.Esse é uma combinação de um trabalho experimental com teórico, esses resultados comprovam que um trabalho em conjunto traz muitos avanços a ciência como um todo..Universidade Federal do AmazonasInstituto de Ciências ExatasBrasilUFAMPrograma de Pós-graduação em QuímicaOliveira, Kelson Mota Teixeira dehttp://lattes.cnpq.br/8167226394049801Marques, Alberto dos Santoshttp://lattes.cnpq.br/9942676168552776Silva, Jonathas Nunes dahttp://lattes.cnpq.br/3810713572412514Mendonça, Diego Valois Cortezhttp://lattes.cnpq.br/33419636425587022020-04-01T19:35:53Z2020-03-03info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfMENDONÇA, Diego Valois Cortez. Isobruceína B e neosergeolida: modelagem em nível de DFT e estudos de docking molecular com Dihidrofolato Redutase de Plasmodium vivax. 2020. 81 f. Dissertação (Mestrado em Química) - Universidade Federal do Amazonas, Manaus, 2020.https://tede.ufam.edu.br/handle/tede/7754porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFAMinstname:Universidade Federal do Amazonas (UFAM)instacron:UFAM2020-04-02T05:04:34Zoai:https://tede.ufam.edu.br/handle/:tede/7754Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://200.129.163.131:8080/PUBhttp://200.129.163.131:8080/oai/requestddbc@ufam.edu.br||ddbc@ufam.edu.bropendoar:65922020-04-02T05:04:34Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFAM - Universidade Federal do Amazonas (UFAM)false
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