Estudo computacional de arilpiperidina e arilpiperazina como inibidores de tirosinase: aplicações cosméticas e terapêuticas

dc.contributor.advisor-co1SILVA, José Rogério de Araújo
dc.contributor.advisor1SILVA, Jerônimo Lameira
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/7711489635465954pt_BR
dc.creatorBENTES, Beatriz Alves
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/0925631339396542pt_BR
dc.date.accessioned2025-07-03T18:57:11Z
dc.date.available2025-07-03T18:57:11Z
dc.date.issued2025-04-08
dc.description.abstractTyrosinases (TYR) catalyze the oxidation of phenols and catechols, playing a crucial role in melanogenesis, which regulates melanin production and provides protection against UV radiation. However, pigmentation-related disorders drive the search for effective TYR inhibitors. Compounds such as hydroquinone, arbutin, and kojic acid have limitations, highlighting the need for new inhibitors. In this study, arylpiperidine- and arylpiperazine-based compounds demonstrated potent inhibitory activity against TYR. Computational analysis included molecular docking, molecular dynamics (MD) simulations, and binding free energy calculations using the Linear Interaction Energy (LIE) method, revealing a strong correlation with experimental affinity data. To enhance the understanding of structure-activity relationships (SAR), Free Energy Perturbation (FEP) transformations were performed for selected ligand pairs. Additionally, Density Functional Theory (DFT) calculations were applied to inhibitors L04 and L19, enabling the determination of electronic descriptors and frontier molecular orbitals. The inhibitors interact with TYR mainly through electrostatic interactions with the copper ion and van der Waals forces with critical residues such as Phe197, Pro201, Val218, Asn205, and Arg209. These findings are promising for both cosmetic and therapeutic applications, enabling the development of skin-lightening agents to treat melasma and sunspots, as well as potential treatments for hyperpigmentation-related diseases and melanomas. The development of more selective inhibitors with lower toxicity may expand the clinical and cosmetic use of these compounds, offering safer and more effective alternatives for melanin production modulation.pt_BR
dc.description.affiliationUFPA- Universidade Federal do Parápt_BR
dc.description.resumoAs tirosinases (TYR) catalisam a oxidação de fenóis e catecóis, desempenhando um papel essencial na melanogênese, que regula a produção de melanina e protege contra a radiação UV. No entanto, distúrbios relacionados à pigmentação impulsionam a busca por inibidores eficazes da TYR. Compostos como hidroquinona, arbutina e ácido kójico possuem limitações, tornando necessária a investigação de novos inibidores. Neste estudo, compostos baseados em arilpiperidina e arilpiperazina demonstraram potente atividade inibitória contra a TYR. A análise computacional incluiu docking molecular, simulações de dinâmica molecular (DM) e cálculos de energia livre de ligação pelo método Linear Interaction Energy (LIE), revelando forte correlação com dados experimentais. Para aprimorar o entendimento das relações estrutura-atividade (SAR), transformações de Perturbação da Energia Livre (FEP) foram realizadas para pares de ligantes selecionados. Além disso, cálculos de Teoria do Funcional da Densidade (DFT) foram aplicados aos inibidores L04 e L19, permitindo a determinação de descritores eletrônicos e orbitais moleculares de fronteira. Os inibidores interagem com a TYR principalmente por meio de interações eletrostáticas com o íon cobre e forças de van der Waals com resíduos críticos como Phe197, Pro201, Val218, Asn205 e Arg209. Esses achados são promissores para aplicações cosméticas e terapêuticas, possibilitando o desenvolvimento de clareadores de pele para tratar melasma e manchas solares, além de potenciais tratamentos para doenças associadas à hiperpigmentação e melanomas. O desenvolvimento de inibidores mais seletivos e com menor toxicidade pode ampliar o uso clínico e cosmético desses compostos, oferecendo alternativas mais seguras e eficazes para a modulação da produção de melanina.pt_BR
dc.description.sponsorshipCAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superiorpt_BR
dc.identifier.citationBENTES, Beatriz Alves. Estudo computacional de arilpiperidina e arilpiperazina como inibidores de tirosinase: aplicações cosméticas e terapêuticas. Orientador: Jerônimo Lameira Silva. Coorientador: José Rogério de Araújo Silva. 2025. 78 f. Tese (Doutorado em Química) - Instituto de Ciências Exatas e Naturais, Universidade Federal do Pará, Belém, 2025. Disponível em: . Acesso em: https://repositorio.ufpa.br/jspui/handle/2011/17573.pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufpa.br/jspui/handle/2011/17573
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal do Parápt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.departmentInstituto de Ciências Exatas e Naturaispt_BR
dc.publisher.initialsUFPApt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Químicapt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/*
dc.sourcePDFpt_BR
dc.subjectQuímica computacionalpt_BR
dc.subjectInibição enzimáticapt_BR
dc.subjectModelagem molecularpt_BR
dc.subjectComputational Chemistrypt_BR
dc.subjectEnzymatic Inhibitionpt_BR
dc.subjectMolecular Modelingpt_BR
dc.subject.areadeconcentracaoFÍSICO-QUÍMICApt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICApt_BR
dc.subject.linhadepesquisaQUÍMICA MEDICINAL E MODELAGEM MOLECULARpt_BR
dc.titleEstudo computacional de arilpiperidina e arilpiperazina como inibidores de tirosinase: aplicações cosméticas e terapêuticaspt_BR
dc.typeTesept_BR

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