Com o objetivo de relacionar os descritores geométricos e eletrônicos dos derivados análogos da rutaercarpina com a atividade biológica contra o câncer do sistema nervoso central (CNS), cálculos de química quântica molecular em nível B3LYP/6-31(d) e análise estatística foram realizados para os 21 derivados análogos da rutaecarpina. Dos 86 descritores moleculares calculados, 5 foram selecionados na construção do modelo de análises de componentes principais (PCA). A componente PC1, a qual responde por 46,11% da variância total dos dados, foi capaz sozinha de discriminar completamente os compostos em duas classes: ativos e inativos. Todos os descritores moleculares selecionados pelo modelo PCA são parâmetros eletrônicos. A análise de agrupamento hierárquico (HCA) foi também aplicada aos descritores selecionados pelo modelo PCA. Baseado nos 5 descritores selecionados é possível sugerir novos derivados ativos da rutaercarpina para serem sintetizados. Além disso, um modelo de mínimos quadrados parciais para análise discriminante (PLS-DA) supervisionado foi construído e aplicado com sucesso na discriminação dos análogos à rutaercarpina, o qual foi validado usando um conjunto independente de compostos.In order to relate the geometric and electronic descriptors of the rutaecarpine analogous to their biological activity against cancer of the central nervous system (CNS), molecular quantum chemical calculations at B3LYP/6-31(d) level and statistical analysis were carried out for 21 rutaecarpine analogous. Out of the 86 molecular descriptors calculated, 5 were selected to build the principal component analysis (PCA) model. The PC1 component that accounts for 46.11% of the total variance of the data was alone able to discriminate completely the compounds into two classes: active and inactive. All molecular descriptors selected by PCA model are electronic parameters. The hierarchical cluster analysis (HCA) was also applied on the selected descriptors. Based on the 5 electronic descriptors selected, it is possible to suggest new compounds to be synthesized with activity against CNS cancer. In addition to that, a supervised partial least squares discriminant analysis (PLS-DA) model was built and successfully applied to discriminate rutaecarpine analogues, being validated through an independent test set and considered robust to overfitting.Keywords: central nervous system cancer, quinazoline-beta-carboline-5-one, B3LYP, rutaecarpine analogous Introduction Brain tumors are rare, but their incidence and mortality rates have been increasing over the past decades in several countries, especially among older people.1-3 Although very little about brain tumors is known, it is believed that genetic factors, hormonal and environmental factors are related to the evolution of this disease. 4,5 The central nervous system (CNS) comprises the brain and spinal cord. Patients who experience personality changes, apathy, early dementia, constant headache or even depression can have a brain tumor. 6,7 Data from the American Cancer Society (ACS) sh...
O estudo da estrutura de solvatação molecular é de fundamental importância no entendimento da natureza microscópica da interação que ocorre entre soluto e solvente. O método de dinâmica molecular pode ser usado para descrever propriedades estáticas da estrutura de solvatação de um líquido através de ferramentas como a função de distribuição de pares e a distribuição do número de coordenação para cada camada solvatação que se forma entre o soluto e solvente. A trajetória gerada pela dinâmica molecular pode ajudar a estimar o coefi ciente de difusão do líquido e o espectro de força (espectro vibracional) usando a função de autocorrelação da velocidade. Em geral, o solvente modifi ca os parâmetros geométricos e eletrônicos dos solutos, os quais são importantes na investigação de muitos fenômenos químicos que ocorrem em solução, sendo, portanto, de interesse em processos industriais e biotecnológicos.Palavras-chave: dinâmica molecular; função de distribuição radial de pares; coefi ciente de difusão e espectro de força.The study of molecular salvation structure is of fundamental importance to understand the microscopic nature of the interaction that takes place between solute and solvent. The molecular dynamics method can be used to describe the static properties of the solvation structure of liquids using tools such as radial pair distribution function e coordination number distribution to each solvation shell formed between the solute and the solvent. The generated trajectory by molecular dynamics can help to estimate the liquid diffusion coeffi cient and the power spectra (vibrational spectra) using the velocity autocorrelation function. In general, the solvent modify the geometric and electronic parameters of the solutes, which are important in the investigation of many chemical phenomena that take place in solution, therefore, of interest in industrial and biotechnological process.
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