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Tipo: Dissertação
Data do documento: 9-Dez-2019
Autor(es): SOUSA, Alanna Crystine Lima Farias de
Primeiro(a) Orientador(a): BORGES, Rosivaldo dos Santos
Título: Planejamento e desenvolvimento de derivados do muscimol com propriedades antioxidantes
Citar como: SOUSA, Alanna Crystine Lima Farias de. Planejamento e desenvolvimento de derivados do muscimol com propriedades antioxidantes. Orientador: Rosivaldo dos Santos Borges. 2020. 76 f. Dissertação (Mestrado em Química Medicinal e Modelagem Molecular) - Instituto de Ciências da Saúde, Universidade Federal do Pará, Belém, 2022. Disponível em:http://repositorio.ufpa.br:8080/jspui/handle/2011/14670. Acesso em:.
Resumo: O Muscimol é um composto izoxazol psicoativo extraído de cogumelos do gênero Amanita muscaria tem sido estudado como inibidor GABA por possuir efeitos comportamentais, já que sua fórmula estrutural se assemelha aos neurotransmissores dos mamíferos GABA e o ácido glutâmico. Por sua alta seletividade e potente propriedade de inibir atividade neural possui capacidade de atuar como fármaco, já que possui maior afinidade com o receptor GABAA que o GABA, podendo agir no metabolismo da serotonina, assim como o GABA. Desde a década de 80 há estudos que sugerem que o GABA e o muscimol estão relacionados com a concentração de serotonina, onde se houver aumento na concentração de GABA ou injeção de muscimol, há aumento da concentração de serotonina e diminuição de seu produto inativo após sua oxidação, 5-HIAA. Por esta razão este trabalho objetivou planejar e desenvolver derivados do muscimol como alternativa para o aumento de serotonina através da atividade antioxidante. Para isso, foi-se utilizado o método de planejamento de fármacos conhecido como bioisosterismo, o qual é caracterizado por ser compostos ou subunidades de substâncias bioativas com características estruturais semelhantes, além de propriedades físicas e químicas semelhantes com a capacidade de apresentar propriedades biológicas análogas, podendo ser agonistas ou antagonistas. Primeiramente foi feito um estudo dos grupos que são responsáveis pela atividade biológica através do farmacóforo do muscimol, onde os grupos que fazem interação com o receptor GABAA são o grupamentos -NH2, o anel isoxazol, bem como o oxigênio presente a carbonila. Depois foi-se feito modelagem molecular, a qual foi realizada usando a mecânica molecular através do método de PM3 para otimização das estruturas, o método DFT/B3LYP/6-311G (2d,2p) para verificação dos valores de HOMO, LUMO, GAP, potencial de ionização teórico, energia de dissociação de ligação, energia de transferência de hidrogênio e energia de transferência de elétrons, onde verificou-se que o derivado S1 apresentou valores iguais a -7.61 eV, -1.36 eV, -6.25 eV, 205.87.85 kcal/mol, 80.81 kcal/mol, -15.45 kcal/mol e 6.99 kcal/mol, respectivamente. Já o derivado S2 apresentou valores de -6.80 eV, -1.08 eV, 5.72 eV, 198.41 kcal/mol, 77.73 kcal/mol, -18.53 kcal/mol e -0.47 kcal/mol, respectivamente. Ao serem comparados com o GABA, verificou-se que os mesmos são reativos, entre os quais o derivado S2 é mais reativo, apresentando menor valor de GAP, se comparado com o S1, e com os valores de PI, verificou-se que o derivado S1 apresenta menor capacidade doadora de elétrons que o derivado S2, onde a melhor via é pelo mecanismo de doação de hidrogênio. Depois foi realizado a síntese dos derivados regioisômeros com um rendimento para S1 e S2 de 74,08% e 60,42%, respectivamente, além de passarem por caracterização através do ponto de fusão, onde o derivado S1 apresentou ponto de fusão igual a 114,5°C – 115°C e o S2, 182,5°C, mostrando que as moléculas sintetizadas estão puras, já que foram comparados com os dados na literatura. Com esses dados é possível dizer que os derivados do muscimol possuem boa atividade antioxidante por transferência de hidrogênio.
Abstract: Muscimole is a psychoactive izoxazole compound extracted from mushrooms of the genus Amanita muscaria has been studied as a GABA inhibitor due to behavioral genes, since its structural structure is based on mammalian neurotransmitters GABA and glutamic acid. Due to its high selectivity and its own potential for neural activity, it is able to act as a drug, since it has a higher affinity for the GABAA receptor than GABA. Since the 1980s studies suggesting that GABA and muscimol are related to serotonin concentration, where increased GABA concentration or muscimol injection increases serotonin concentration and decreases inactive product after serotonin. oxidation, 5-HIAA. For this reason, this work aimed to plan and develop muscimol derivatives as an alternative for increase the serotonin using antioxidant activity. For this reason, this work aimed to plan and develop muscimole derivatives as an alternative for the treatment of anxiety and depression. For this, was used the drug planning method known as bioisosterism, which is characterized by being compounds or subunits of bioactive substances with similar structural characteristics, as well as similar physical and chemical properties with the ability to present analogous biological properties, can be agonists or antagonists. Firstly, a study was made of the groups that are responsible for the biological activity through the muscimole pharmacophores, where the groups that interact with the GABAA receptor are the -NH2 groupings, the isoxazole ring, as well as the oxygen present in the carbonyl. Then molecular modeling was performed, which was performed using the DFT B3LYP 6-311G (2d, 2p) method to verify the values of HOMO, LUMO, GAP, ionization potential (IP), bond energy dissociation, hydrogen atom transfer and single electron transfer, where it was found that the derivative S1 presented values equal -7.61 eV, -1.36 eV, -6.25 eV, 205.87.85 kcal/mol, 80.81 kcal/mol, -15.45 kcal/mol e -6.99 kcal/mol, respectively. The derivative S2 presented values of -6.80 eV, -1.08 eV, 5.72 eV, 198.41 kcal/mol, 77.73 kcal/mol, -18.53 kcal/mol e -0.47 kcal/mol, respectively. When compared with GABA, it was found that they are reactive, among which derivative S2 is more reactive, presenting lower GAP value compared to S1, and with PI values, it was found that derivative S1 has a lower electron donor capacity than derivative S2, highlighting that the best route is through the hydrogen donation mechanism. Then, the regioisomers derivatives were synthesized with a yield for S1 and S2 of 74,08% and 60,42%, respectively, as well as characterization through the melting point, where the derivative S1 had equal melting point. at 114,5 ° C - 115 ° C and S2, 182,5 ° C, showing that the synthesized molecules are pure, since they were compared with the data in the literature. With these data it is possible to say that muscimol derivatives have high antioxidant activity.
Palavras-chave: Muscimol
Receptor GABAA
Atividade antioxidante
Muscimole
GABAA receptor
Antioxidant activity
Área de Concentração: QUÍMICA MEDICINAL
Linha de Pesquisa: SÍNTESE E MODIFICAÇÕES DE MOLÉCULAS BIOATIVAS
CNPq: CNPQ::CIENCIAS DA SAUDE::FARMACIA::QUIMICA MODULAR
País: Brasil
Instituição: Universidade Federal do Pará
Sigla da Instituição: UFPA
Instituto: Instituto de Ciências da Saúde
Programa: Programa de Pós-Graduação em Química Medicinal e Modelagem Molecular
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
Aparece nas coleções:Dissertações em Química Medicinal e Modelagem Molecular (Mestrado) - PPGQMMM/ICS

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