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A. Ciências Exatas e da Terra - 4. Química - 8. Química

ESTUDO TEÓRICO DA RELAÇÃO ESTRUTURA-ATIVIDADE ANTIOXIDANTE DE COMPOSTOS FLAVONÓIDES EMPREGANDO MÉTODOS QUIMIOMÉTRICOS

Albérico Borges Ferreira da Silva 1
Karen Cacilda Weber 1
Káthia Maria Honório 2
(1. Instituto de Química de São Carlos / USP; 2. Instituto de Física de São Carlos / USP)
INTRODUÇÃO:

Os compostos flavonóides têm atraído o interesse de pesquisadores durante muito tempo devido às diversas atividades farmacológicas que possuem. Dentre elas, destaca-se a atividade antioxidante, relacionada à prevenção e ao tratamento de tumores e doenças cardiovasculares. Vários estudos foram realizados na tentativa de se encontrar relações entre a estrutura dos flavonóides e a atividade antioxidante. Entretanto, os resultados desses estudos não são conclusivos e, em alguns casos, apresentam aspectos conflitantes. O presente trabalho emprega os métodos quimiométricos PCA (Principal Component Analysis), HCA (Hierarchical Cluster Analysis), KNN (K-Nearest Neighbor) e SIMCA (Soft Independent Modelling of Class Analogy) com o objetivo de identificar os parâmetros moleculares responsáveis pela capacidade de capturar radicais livres apresentada por um conjunto de 22 compostos flavonóides, bem como fornecer modelos estatísticos confiáveis para a relação estrutura-atividade antioxidante desses compostos.

METODOLOGIA:

Partindo das geometrias otimizadas pelo método MM+, as estruturas dos compostos foram re-otimizadas utilizando o método semi-empírico AM1. O método AM1 foi também empregado no cálculo dos descritores eletrônicos dos compostos. Diversos descritores topológicos foram calculados com o programa Dragon 2.1. De posse da matriz de dados contendo os valores de todos esses descritores moleculares, partiu-se para a aplicação dos métodos quimiométricos. Inicialmente, uma redução das variáveis independentes (descritores moleculares) foi efetuada calculando-se os pesos de Fisher das variáveis, sendo selecionadas aquelas que apresentavam os pesos mais altos e, portanto, maior poder discriminante. Os gráficos de correlação entre as variáveis também foram analisados, excluindo-se as variáveis altamente correlacionadas. Com um conjunto de 24 variáveis, diversas análises foram realizadas até que a melhor separação entre compostos mais antioxidantes e menos antioxidantes fosse obtida.

RESULTADOS:

Em todas as análises estatísticas realizadas, as variáveis que apresentaram o maior poder de discriminação entre os compostos mais antioxidantes e os menos antioxidantes foram as mesmas: a (polarizabilidade molecular), QC3 (carga sobre o carbono 3), QS5 (carga total sobre o substituinte 5) e QS3’ (carga total sobre o substituinte 3’). Analisando o gráfico de scores, gerado pelo método PCA, percebe-se claramente a separação dos compostos em dois grupos: compostos mais antioxidantes e compostos menos antioxidantes. Essa separação foi também verificada no dendrograma fornecido pelo método HCA. Na projeção tridimensional obtida com o método SIMCA, pode-se visualizar a separação dos compostos em duas categorias bem distintas, correspondendo às Classes 1 (compostos mais antioxidantes) e 2 (compostos menos antioxidantes). O modelo obtido com o método de classificação KNN indicou a mesma separação dos compostos em duas classes. As análises foram feitas com 1, 3 e 5 vizinhos mais próximos e nenhum composto foi alocado em classe errada. No teste de validação cruzada empregado sobre essas análises, verificou-se a obtenção de 100% de informação correta.

CONCLUSÕES:
As variáveis selecionadas como tendo alto poder discriminante estão de acordo com o mecanismo conhecido para a ação antioxidante dos flavonóides. Os testes de validação estatística empregados indicam a confiabilidade dos modelos, o que nos permite afirmar que os mesmos podem ser utilizados na predição da atividade antioxidante de novos compostos flavonóides. Avanços nessas pesquisas podem levar ao desenvolvimento de produtos nutricionais ou análogos sintéticos com atividade antioxidante potencializada.
Instituição de fomento: CNPq e FAPESP
 
Palavras-chave: quimiometria; flavonóides; atividade antioxidante.
Anais da 58ª Reunião Anual da SBPC - Florianópolis, SC - Julho/2006