Corpo Discente - Egressos
Cleison Carvalho Lobato
| Título | Planejamento e Desenvolvimento de Derivados do Ácido Kójico Obtidos por Modificação Estrutural e Modelagem Molecular. | ||||||||||||||||||||||||
| Data da Defesa | 22/02/2022 | ||||||||||||||||||||||||
| Download | Em sigilo | ||||||||||||||||||||||||
Banca
| |||||||||||||||||||||||||
| Palavras-Chaves | Ácido Kójico; Modificação estrutural; Modelagem molecular; Capacidade antioxidante. | ||||||||||||||||||||||||
| Resumo | O ácido kójico (AK) é um produto natural produzido por muitas espécies de fungos e possui uma ampla gama de aplicações nas indústrias de cosméticos, medicamentos, alimentos, agricultura e química. Na literatura são relatadas diversas atividades biológicas, relacionadas ao ácido kójico e derivados, como bacteriostática, antibacteriana, anti-inflamatória, inseticida, citotóxica, antitumoral, antifúngica, antimicrobiana, antiviral e antileishmanial, sendo essas atividades relacionadas a sua capacidade quelante e antioxidante. Este estudo teve como objetivo planejar, desenvolver e avaliar a capacidade antioxidante de novos derivados do AK através de cálculos de otimização da geometria realizados com o método DFT usando B3LYP e os conjunto de base 6-311++G(2d,2p) e 6-311+G(3d,2p) para determinar valores de HOMO, LUMO, GAP, PI, EDLOH, HAT, SET, SPLET e densidade de spin. Esses dados foram utilizados para estabelecer a relação entre a estrutura química e a capacidade antioxidante do AK e seus derivados. Os derivados do AK foram propostos a partir da metilação, a partir de modificações funcionais, regioisomerismo do anel e hidroxilação, e a partir da modificação na posição metila do derivado 2-metil do ácido kójico por grupamentos fenilas para-substituídas e hidroxiladas. Os resultados mostraram que a metilação na posição 2 produziu o derivado com maior capacidade antioxidante em comparação ao maltol. Poucas modificações moleculares no álcool ou na posição do enol foram mais potentes do que o ácido kójico. O sistema de conjugação π entre as porções éter, alqueno e hidroxila pode estar envolvido nos efeitos de ressonância de compostos melhores. Um desempenho diferente foi observado nas modificações moleculares do álcool em relação à posição do enol. Todos os derivados lactona (regioisômeros do anel) foram mais potentes do que o ácido kójico nos mecanismos de transferência de elétrons e transferência de hidrogênio, e seus derivados hidroxilados foram mais potentes do que o ácido ascórbico. A adição das fenilas para-substituídas e hidroxiladas causou uma redução nos valores de PI e EDLOH, apresentando melhor capacidade antioxidante em diferentes mecanismos. Quando comparados com a quercetina, alguns destes derivados também apresentaram melhor capacidade antioxidante. | ||||||||||||||||||||||||
| Abstract | Kojic acid (KA) is a natural product produced by many species of fungi and has a wide range of applications in the cosmetics, medicines, food, agriculture and chemical industries. Several biological activities related to kojic acid and derivatives are reported in the literature, such as bacteriostatic, antibacterial, anti-inflammatory, insecticides, cytotoxic, antitumor, antifungal, antimicrobial, antiviral and antileishmanial, mostly related to both its chelating and antioxidant capacity. This study aimed to plan, develop, and evaluate the antioxidant capacity of new KA derivatives through geometry optimization calculations performed with DFT method using B3LYP with 6-311++G(2d,2p) and 6 -311+G(3d,2p) basis sets to determine HOMO, LUMO, GAP, PI, EDLOH, HAT, SET, SPLET and spin density values. These data were used to establish the relationship between chemical structure and possible antioxidant capacity of AK and its derivatives. Derivatives of KA were proposed from methylation, from functional modifications, ring regioisomerism and hydroxylation, and from modification in the methyl position of the 2-methyl derivative of kojic acid by para-substituted and hydroxylated phenyl groups. The results showed that methylation at position 2 produced the derivative with highest antioxidant capacity compared to maltol. Few molecular changes in alcohol or enol position were more potent than kojic acid. The π conjugation system between ether, alkene and hydroxyl moieties may be involved in resonance effects of better compounds. A different performance was observed in molecular modifications of alcohol in relation to the position of enol. All lactone derivatives (ring regioisomers) were more potent than kojic acid in electron transfer and hydrogen transfer mechanisms, and their hydroxylated derivatives were more potent than ascorbic acid. The addition of para-substituted and hydroxylated phenyls caused a reduction in PI and EDLOH values, showing better antioxidant capacity in different mechanisms. When compared with quercetin, some of these derivatives also showed better antioxidant capacity. | ||||||||||||||||||||||||
Parceiros
