Síntese, modelagem molecular e avaliação da atividade fotossintética de derivados 1,4-dihidropiridinas
| Ano de defesa: | 2022 |
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| Orientador(a): | |
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| Tipo de documento: | Dissertação |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
| Idioma: | por |
| Instituição de defesa: |
Universidade Federal de Mato Grosso
Brasil Instituto de Ciências Exatas e da Terra (ICET) UFMT CUC - Cuiabá Programa de Pós-Graduação em Química |
| Programa de Pós-Graduação: |
Não Informado pela instituição
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| Departamento: |
Não Informado pela instituição
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| País: |
Não Informado pela instituição
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| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | http://ri.ufmt.br/handle/1/7458 |
Resumo: | With the need of the agricultural sector to combat weeds, chemical control is necessary in order to obtain better quality and production yield. Due to the fact that many agricultural pesticides bring negative impacts to human health and the environment, studies for the development of new bioactive compounds are essential, especially for countries that have their economy focused on agribusiness. Given the scenario presented, this work carried out the synthesis of derivatives of 1,4-dihydropyridines (1,4-DHP) using the multicomponent Hantzsch reaction, followed by the investigation of the herbicidal activity of these compounds. Through the chlorophyll a fluorescence assay, the potential to inhibit the flow of electrons in photosystem II (PSII) was evaluated. Among the synthesized compounds, 1,1'- (2,4,6-trimethyl-1,4-dihydropyridine-3,5-diyl)bis(ethan-1-one) presented the best result, by reducing the performance index parameters on the basis of electron absorption and electron transport per reaction center by 61% and 49%, respectively, compared to the control. This result demonstrates the inhibitory activity of 1,4-DHPs on the PSII electron transport chain. To investigate the structure-activity relationship of synthetic compounds on PSII, molecular docking was performed using the D1 protein (PDB code 4V82), which showed a relationship between the volume of the substituent group at position 4 of the DHP ring and the activity performed, with the bulky groups were responsible for decreasing the inhibitory potential. 1,4-DHPs can exert D1 blocking activity through hydrogen bonding interactions, carried out mainly between the carbonyls and the amino acid residues His215, and Phe265, in addition to the interaction between Ser264 and the NH group. DHPs show great potential as molecular scaffolds for the development of PSII inhibitor molecules, and the structural optimization of compounds can be explored. |
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Síntese, modelagem molecular e avaliação da atividade fotossintética de derivados 1,4-dihidropiridinasDihidropiridinasDocking molecularFluorescência da clorofila aFotossistema IICNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICADihydropyridinesMolecular dockingChlorophyll a fluorescencePhotosystem IIWith the need of the agricultural sector to combat weeds, chemical control is necessary in order to obtain better quality and production yield. Due to the fact that many agricultural pesticides bring negative impacts to human health and the environment, studies for the development of new bioactive compounds are essential, especially for countries that have their economy focused on agribusiness. Given the scenario presented, this work carried out the synthesis of derivatives of 1,4-dihydropyridines (1,4-DHP) using the multicomponent Hantzsch reaction, followed by the investigation of the herbicidal activity of these compounds. Through the chlorophyll a fluorescence assay, the potential to inhibit the flow of electrons in photosystem II (PSII) was evaluated. Among the synthesized compounds, 1,1'- (2,4,6-trimethyl-1,4-dihydropyridine-3,5-diyl)bis(ethan-1-one) presented the best result, by reducing the performance index parameters on the basis of electron absorption and electron transport per reaction center by 61% and 49%, respectively, compared to the control. This result demonstrates the inhibitory activity of 1,4-DHPs on the PSII electron transport chain. To investigate the structure-activity relationship of synthetic compounds on PSII, molecular docking was performed using the D1 protein (PDB code 4V82), which showed a relationship between the volume of the substituent group at position 4 of the DHP ring and the activity performed, with the bulky groups were responsible for decreasing the inhibitory potential. 1,4-DHPs can exert D1 blocking activity through hydrogen bonding interactions, carried out mainly between the carbonyls and the amino acid residues His215, and Phe265, in addition to the interaction between Ser264 and the NH group. DHPs show great potential as molecular scaffolds for the development of PSII inhibitor molecules, and the structural optimization of compounds can be explored.CAPESCom a necessidade do setor agropecuário em combater ervas daninhas, faz-se necessário o controle químico a fim de se obter melhor qualidade e rendimento de produção. Em função de muitos defensivos agrícolas trazerem impactos negativos à saúde humana e meio ambiente, estudos para desenvolvimento de novos compostos bioativos demonstra-se essencial, principalmente para países que possuem sua economia voltada ao agronegócio. Diante o cenário apresentado, este trabalho realizou a síntese de derivados de 1,4-dihidropiridinas (1,4-DHP) empregando a reação multicomponente de Hantzsch, seguida pela investigação da atividade herbicidas desses compostos. Por meio do ensaio de fluorescência da Chl a foi avaliado o potencial de inibição do fluxo de elétrons do fotossistema II (FSII). Dentre os compostos sintetizados, o 1,1'-(2,4,6-trimetil-1,4-di-hidropiridina- 3,5-diil)bis(etan-1-ona) apresentou o melhor resultado, ao reduzir os parâmetros de índice de desempenho em base de absorção e transporte de elétrons por centro de reação em 61% e 49%, respectivamente, em comparação ao controle. Resultado que demonstra atividade inibitória das 1,4-DHPs sobre a cadeia transportadora de elétrons do FSII. Para investigação da relação estrutura-atividade dos compostos sintéticos sobre o FSII, foi realizado docking molecular empregando a proteína D1 (código PDB 4V82), que demonstrou relação entre o volume do grupo substituinte da posição 4 do anel DHP e a atividade desempenhada, sendo que os grupos volumosos foram responsáveis por diminuir o potencial inibitório. As 1,4-DHPs podem exercer atividade de bloqueio de D1 através de interações de ponte de hidrogênio, realizadas principalmente entre as carbonilas e os resíduos de aminoácidos His215, e Phe265, além da interação entre Ser264 e o grupo NH. As DHPs demonstram grande potencial como andaimes moleculares para desenvolvimento de moléculas inibidoras do FSII, podendo ser explorado a otimização estrutural dos compostos.Universidade Federal de Mato GrossoBrasilInstituto de Ciências Exatas e da Terra (ICET)UFMT CUC - CuiabáPrograma de Pós-Graduação em QuímicaVieira, Lucas Campos Curcinohttp://lattes.cnpq.br/1662838473695956Vieira, Lucas Campos Curcino081.860.436-08http://lattes.cnpq.br/1662838473695956Nicácio, Karen de Jesus078.029.916-76http://lattes.cnpq.br/4342290739502390081.860.436-08Veiga, Thiago André Moura659.006.932-87http://lattes.cnpq.br/8190975614526360Vasconcelos, Leonardo Gomes de713.817.321-00http://lattes.cnpq.br/6010413631026964Soares, Luís Teylon Xavier Machado Gulart2026-03-05T18:50:41Z2023-02-132026-03-05T18:50:41Z2022-10-21info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisSOARES, Luís Teylon Xavier Machado Gulart. Síntese, modelagem molecular e avaliação da atividade fotossintética de derivados 1,4-dihidropiridinas. 2022. 72 f. Dissertação (Mestrado em Química) - Universidade Federal de Mato Grosso, Instituto de Ciências Exatas e da Terra, Cuiabá, 2022.http://ri.ufmt.br/handle/1/7458porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFMTinstname:Universidade Federal de Mato Grosso (UFMT)instacron:UFMT2026-03-07T07:01:21Zoai:localhost:1/7458Repositório InstitucionalPUBhttp://ri.ufmt.br/oai/requestjordanbiblio@gmail.comopendoar:2026-03-07T07:01:21Repositório Institucional da UFMT - Universidade Federal de Mato Grosso (UFMT)false |
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With the need of the agricultural sector to combat weeds, chemical control is necessary in order to obtain better quality and production yield. Due to the fact that many agricultural pesticides bring negative impacts to human health and the environment, studies for the development of new bioactive compounds are essential, especially for countries that have their economy focused on agribusiness. Given the scenario presented, this work carried out the synthesis of derivatives of 1,4-dihydropyridines (1,4-DHP) using the multicomponent Hantzsch reaction, followed by the investigation of the herbicidal activity of these compounds. Through the chlorophyll a fluorescence assay, the potential to inhibit the flow of electrons in photosystem II (PSII) was evaluated. Among the synthesized compounds, 1,1'- (2,4,6-trimethyl-1,4-dihydropyridine-3,5-diyl)bis(ethan-1-one) presented the best result, by reducing the performance index parameters on the basis of electron absorption and electron transport per reaction center by 61% and 49%, respectively, compared to the control. This result demonstrates the inhibitory activity of 1,4-DHPs on the PSII electron transport chain. To investigate the structure-activity relationship of synthetic compounds on PSII, molecular docking was performed using the D1 protein (PDB code 4V82), which showed a relationship between the volume of the substituent group at position 4 of the DHP ring and the activity performed, with the bulky groups were responsible for decreasing the inhibitory potential. 1,4-DHPs can exert D1 blocking activity through hydrogen bonding interactions, carried out mainly between the carbonyls and the amino acid residues His215, and Phe265, in addition to the interaction between Ser264 and the NH group. DHPs show great potential as molecular scaffolds for the development of PSII inhibitor molecules, and the structural optimization of compounds can be explored. |
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