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ORCID:  http://orcid.org/0000-0003-3472-4026
Document type: Trabalho de Conclusão de Curso
Access type: Acesso Aberto
Title: Estudos das superfícies de Hirshfeld, docking molecular e análise de parâmetros farmacocinéticos de ADME de complexos de Níquel(II) com tiossemicarbazonas
Author: Souza, Rafael Aparecido Carvalho
First Advisor: Oliveira, Carolina Gonçalves
First member of the Committee: Paixão, Drielly Aparecida
Second member of the Committee: Comar Junior, Moacyr
Summary: Tiossemicarbazonas (TSCs) são compostos que possuem diversas aplicações biológicas e farmacológicas. Estudos biológicos anteriores envolvendo a atividade antibacteriana de complexos de Co(III), Cu(II) e Mn(II) derivados de TSCs revelaram complexos com potencial biológico promissor. Assim, o presente estudo teve como objetivo avaliar a atividade antibacteriana teórica de complexos de Ni(II) contendo TSCs frente a cinco culturas bacterianas (S. mutans, S. mitis, S. sanguinis, L. paracasei e E. faecalis) por meio do docking molecular e analisar in silico os parâmetros farmacocinéticos de ADME. Para estes experimentos dois tipos diferentes de complexos de Ni(II) com ligantes tridentados do tipo 2-acetilpiridina-N(4)-R-tiossemicarbazona (Hatc-R) foram usados. O grupo R do ligante Hatc-R foi substituído por etil (Et, 1) e fenil (Ph, 2), para formar complexos do tipo [Ni(atc-Et)2, 3] e [Ni(atc-Ph)2, 4]. A análise da superfície de Hirshfeld do complexo 3 revelou que a estrutura supramolecular é estabilizada por interações do tipo H···H, C···H/H···C, N···H/H···N e S···H/H···S. Os estudos de docking molecular dos ligantes livres 1 e 2 e complexos metálicos 3 e 4 foram realizados com as estruturas cristalinas das enzimas das bactérias mencionadas acima e os resultados mostraram valores de ΔG altamente exergônico que revelam boa orientação e afinidade de ligação. O complexo 4 apresentou os melhores resultados entre todos os compostos testados. Os valores de ΔG para o complexo 4 foram de –10,09 kcal mol–1 para L. paracasei, seguida por –8,95 kcal mol–1 para S. mutans enquanto o melhor valor de ΔG do complexo 3 foi de –7,24 kcal mol–1 para L. paracasei. Os resultados do estudo in silico de ADME para 1, 2, 3 e 4 mostraram que estes compostos estão de acordo com as regras de Lipinski, Ghose, Veber e Egan, além de apresentarem boa solubilidade e características apropriadas para serem utilizadas por via oral. Os compostos também foram avaliados quanto à absorção intestinal humana (HIA), penetração na barreira hematoencefálica (BBB), inibição das isoenzimas pertencentes ao sistema CYP450 sendo que nenhum dos compostos são capazes de atravessar a barreira hematoencefálica e inibir as isoenzimas CYP2D6 e CYP3A4 pertencentes ao sistema CYP450. Assim, esse estudo demonstra que os compostos apresentam um perfil farmacocinético promissor visando sua aplicação terapêutica através da atividade antibacteriana.
Abstract: Thiosemicarbazones (TSCs) are compounds that have diverse biological and pharmacological applications. Previous biological studies involving the antibacterial activity of Co(III), Cu(II) and Mn(II) complexes derived from TSCs revealed complexes with promising biological potential. Thus, the present study aimed to evaluate the theoretical antibacterial activity of Ni(II) complexes containing TSCs against five bacterial cultures (S. mutans, S. mitis, S. sanguinis, L. paracasei and E. faecalis) through of molecular docking and to analyze in silico the pharmacokinetic parameters of ADME. For these experiments two different types of Ni(II) complexes with tridentate ligands of the type 2-acetylpyridine-N(4)-R-thiosemicarbazone (Hatc-R) were used. The R group of the Hatc-R ligand was replaced by ethyl (Et, 1) and phenyl (Ph, 2), to form [Ni(atc-Et)2, 3] and [Ni(atc-Ph)2, 4] complexes. The analysis of the Hirshfeld surface of the complex 3 revealed that the supramolecular structure is stabilized by interactions of the type H···H, C···H/H···C, N··· H/H···N and S···H/H···S. Molecular docking studies of the free ligands 1 and 2 and metal complexes 3 and 4 were performed with the crystalline structures of the enzymes of the bacteria mentioned above and the results showed highly exergonic ΔG values that reveal good orientation and binding affinity. The complex 4 showed the best results among all compounds tested. The ΔG values for the 4 complex were –10.09 kcal mol–1 for L. paracasei, followed by –8.95 kcal mol–1 for S. mutans while the best value of ΔG of the 3 complex was –7.24 kcal mol–1 for L. paracasei. The results of the in silico study of ADME for 1, 2, 3 and 4 showed that these compounds are in accordance with the rules of Lipinski, Ghose, Veber and Egan, in addition to having good solubility and characteristics suitable for oral use. The compounds were also evaluated for human intestinal absorption (HIA), blood-brain barrier (BBB) penetration, inhibition of isoenzymes belonging to the CYP450 system and none of the compounds are able to cross the blood-brain barrier and inhibit CYP2D6 and CYP3A4 isoenzymes belonging to the CYP450 system. Thus, this study demonstrates that the compounds have a promising pharmacokinetic profile aiming their therapeutic application through antibacterial activity.
Keywords: Níquel(II)
Tiossemicarbazonas
Superfícies de Hirshfeld
Docking molecular
ADME
Area (s) of CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA
Language: por
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
Quote: SOUZA, Rafael Aparecido Carvalho. Estudos das superfícies de Hirshfeld, docking molecular e análise de parâmetros farmacocinéticos de ADME de complexos de Níquel(II) com tiossemicarbazonas. 2022. 64 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Química) – Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2022.
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/34734
Date of defense: 23-Mar-2022
Appears in Collections:TCC - Química (licenciatura)

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