PPARδ é um receptor nuclear que, quando ativado, regula o metabolismo de carboidratos e lipídios, e está relacionado com diversas enfermidades, tais como síndrome metabólica e diabetes tipo 2. Para entender as principais interações entre alguns ligantes bioativos e o receptor PPARδ, modelos de QSAR 2D e 3D foram obtidos e comparados com mapas de potencial eletrostático (MEP) e dos orbitais de fronteira (HOMO e LUMO), assim como resultados de docagem molecular. Os modelos de QSAR obtidos apresentaram bons resultados estatísticos e foram utilizados para predizer a atividade biológica de compostos do conjunto-teste (validação externa), e os valores preditos estão em concordância com os resultados experimentais. Além disso, todos mapas moleculares foram utilizados para avaliar as possíveis interações entre os ligantes e o receptor PPARδ. Portanto, os modelos de QSAR 2D e 3D, assim como os mapas de HOMO, LUMO e MEP, podem fornecer informações sobre as principais propriedades necessárias para o planejamento de novos ligantes do receptor PPARδ.

PPARδ is a nuclear receptor that, when activated, regulates the metabolism of carbohydrates and lipids and is related to metabolic syndrome and type 2 diabetes. To understand the main interactions between ligands and PPARδ, we have constructed 2D and 3D QSAR models and compared them with HOMO, LUMO and electrostatic potential maps of the compounds studied, as well as docking results. All QSAR models showed good statistical parameters and prediction outcomes. The QSAR models were used to predict the biological activity of an external test set, and the predicted values are in good agreement with the experimental results. Furthermore, we employed all maps to evaluate the possible interactions between the ligands and PPARδ. These predictive QSAR models, along with the HOMO, LUMO and MEP maps, can provide insights into the structural and chemical properties that are needed in the design of new PPARδ ligands that have improved biological activity and can be employed to treat metabolic diseases.

Os receptores PPAR formam uma subclasse da superfamília dos receptores nucleares e são considerados importantes alvos para o desenvolvimento de novos agentes terapêuticos para o tratamento de vários distúrbios metabólicos, como dislipidemia e diabetes mellitus tipo 2. Neste trabalho, estudos utilizando o método do holograma QSAR (HQSAR) foram realizados para uma série de potentes ligantes da isoforma PPARδ. Resultados estatísticos significativos (r² = 0,947 e q² = 0,791) foram obtidos, indicando a confiabilidade do modelo 2D QSAR gerado. A seguir, o modelo 2D foi utilizado para predizer a atividade biológica de um conjunto de compostos-testes e os valores preditos a partir do modelo de HQSAR estão em boa concordância com os resultados experimentais. Desta forma, é possível dizer que o modelo de QSAR bidimensional obtido neste trabalho, juntamente com as informações extraídas de mapas 2D de contribuição atômica podem ser muito úteis para o desenvolvimento de novos ligantes do receptor PPARδ para o tratamento de doenças metabólicas.

Peroxisome proliferator-activated receptors (PPARs) form a subclass of the nuclear receptor superfamily and are attractive drug targets for the development of novel therapeutic agents to treat several metabolic disorders, such as dyslipidemia and type 2 diabetes mellitus. In this work, hologram quantitative structure-activity relationship (HQSAR) studies were carried out on a series of potent PPARδ ligands. Significant correlation coefficients (r² = 0.947 and q² = 0.791) were obtained, indicating the reliability of the 2D QSAR model in predicting the biological activity of untested compounds. The 2D model was then used to predict the potency of an external test set, and the predicted values obtained from the HQSAR model were in good agreement with the experimental results. The final QSAR model, along with the information obtained from 2D contribution maps, should be useful for the design of novel PPARδ ligands having improved potency.

Oxidative stress is the result of an imbalance between oxidant and antioxidant species, with predominance of oxidative species with harmful action of reactive oxygen species (ROS) and reactive nitrogen species (RNS) on cells. Changes in the levels of nitric oxide (NO•) can be the cause and/ or a result of various pathophysiological processes. The main objective of this review is to address the relationship between oxidative stress and atherosclerosis in order to better understand the main features of this disease.

In this work we show that structure-activity relationship studies are of great importance in modern chemistry and biochemistry. In order to obtain a significant correlation, it is crucial that appropriate descriptors be employed. Thus, quantum chemical calculations are an attractive source of new molecular descriptors which can, in principle, express all the electronic and geometric properties of molecules and their interactions with the biological receptor.

The aim of this article is to provide the understanding of the chemical world that underlies everything around us by introducing basic chemical concepts and their everyday applications. The specific topics presented were selected according to their relevance and their ability to be presented as an exhibition. This format is based on the visual effects that help the public to see abstract descriptions in a concrete form. In addition, a soundtrack is used to stimulate the affective intelligence and relax the public. According to the results obtained here, we can conclude that chemical demonstrations, combined with music, help the presentation of scientific topics and motivate and facilitate the "chemistry communication".

Um estudo sobre os impactos ambientais causados por atividades agrícolas e industriais, ao longo da bacia do rio Mogi Guaçu, foi realizado neste trabalho. A concentração de alguns metais (Fe, Cd, Cu, Cr, Zn, Ni, Pb e Mn) foi determinada em quinze estações de coleta de sedimentos e em dois períodos diferentes: chuvoso (Março/2001) e seco (Junho/2001). Os métodos de reconhecimento de padrões PCA e HCA foram utilizados para agrupar as amostras coletadas em São Paulo e em Minas Gerais e obter informações relevantes sobre as possíveis fontes de contaminação do rio Mogi Guaçu de acordo com o período de coleta das amostras. As análises quimiométricas realizadas, utilizando as amostras coletas em Março/2001 e em Junho/2001, indicaram que somente a concentração de Cd, Cu, Cr e Pb discrimina as amostras coletadas em São Paulo das amostras coletadas em Minas Gerais. A influência do período de coleta também foi analisada e os resultados obtidos indicaram que a concentração de quatro metais (Cd, Cr, Zn e Mn) foi importante para discriminar as amostras coletadas em Março/2001 das amostras coletadas em Junho/2001. De forma geral, a concentração dos metais estudados se apresenta em altos níveis em todas as estações de coleta e este fato caracteriza um ambiente com alto grau de contaminação causada, principalmente, por atividades antropogênicas.

A study on the environmental impacts caused by agricultural and industrial activities along the Mogi Guaçu river basin was carried out. Concentrations of some metals (Fe, Cd, Cu, Cr, Zn, Ni, Pb and Mn) were determined for fifteen collection stations in two different seasons: rainy (March/2001) and dry (June/2001). Pattern recognition methods (Principal Component Analysis and Hierarchical Cluster Analysis) were used to group samples collected in São Paulo and Minas Gerais and obtain relevant information on possible polluting sources of the Mogi Guaçu river according to the collection season of the samples. A chemometric analyses performed using samples collected in March/2001 and June/2001 indicated that only the concentrations of Cd, Cu, Cr and Pb discriminate samples collected in São Paulo from those collected in Minas Gerais. The influence of the collection season was also analysed and the results indicated that four metals (Cd, Cr, Zn and Mn) were important to discriminate samples collected in March/2001 (rainy season) from those collected in June/2001 (dry season). We verified that the concentrations of the metals studied are at high levels in all collection stations and this fact characterizes an environment with a high degree of contamination caused mainly by anthropogenic activities.

This paper aims to discuss and reflect about the use of computers in the teaching of Quantum Chemistry. A course on Computational Quantum Chemistry concentrating on Medicinal Chemistry projects was developed for undergraduate and graduate students. The results showed that students got more motivated and involved when there is an articulation between theory and practice. This work presents an alternative way to teach Theoretical Chemistry using projects.

Métodos quimiométricos (estatísticos) são empregados para classificar um conjunto de compostos derivados de neolignanas com atividade biológica contra a Paracoccidioides brasiliensis. O método AM1 (Austin Model 1) foi utilizado para calcular um conjunto de descritores moleculares (propriedades) para os compostos em estudo. A seguir, os descritores foram analisados utilizando os seguintes métodos de reconhecimento de padrões: Análise de Componentes Principais (PCA), Análise Hierárquica de Agrupamentos (HCA) e o método de K-vizinhos mais próximos (KNN). Os métodos PCA e HCA mostraram-se bastante eficientes para classificação dos compostos estudados em dois grupos (ativos e inativos). Três descritores moleculares foram responsáveis pela separação entre os compostos ativos e inativos: energia do orbital molecular mais alto ocupado (E HOMO), ordem de ligação entre os átomos C1'-R7 (L14) e ordem de ligação entre os átomos C5'-R6 (L22). Como as variáveis responsáveis pela separação entre compostos ativos e inativos são descritores eletrônicos, conclui-se que efeitos eletrônicos podem desempenhar um importante papel na interação entre receptor biológico e compostos derivados de neolignanas com atividade contra a Paracoccidioides brasiliensis.

Chemometric (statistical) methods are employed to classify a set of neolignan compounds with activity against Paracoccidioides brasiliensis. The AM1 (Austin Model 1) method was used to calculate a set of molecular descriptors (properties) of the neolignan compounds under study. The descriptors were further analyzed using Principal Components Analysis (PCA), Hierarchical Cluster Analysis (HCA) and K-Nearest Neighbor (KNN) chemometric methods. The PCA and HCA methods were quite efficient to classify the compounds into two groups (active and inactive) and three descriptors were found to be important in the classification: the highest occupied molecular orbital energy (E HOMO), the bond order between C1'-R7 atoms (L14) and the bond order between C5' -R6 atoms (L22). The three variables responsible for the separation between active and inactive compounds are all electronic descriptors, therefore we can conclude that electronic effects should have an important role when one is trying to understand the activity of neolignan compounds against Paracoccidioides brasiliensis.

Um conjunto de dezoito compostos de neolignanas com atividade antiesquistossomose foi estudado com o método semi-empírico PM3 e outros métodos teóricos com o intuito de avaliar algumas propriedades (variáveis ou descritores) moleculares selecionadas e correlacioná-las com a atividade biológica. Análise exploratória dos dados (análise de componentes principais, PCA, e análise hierárquica de agrupamentos, HCA), análise discriminante (DA) e o método KNN foram utilizados na obtenção de possíveis correlações entre os descritores calculados e a atividade biológica em questão e na predição da atividade antiesquistossimose de algumas moléculas teste. Os descritores moleculares responsáveis pela separação entre os compostos ativos e inativos foram: energia de hidratação (HE), refratividade molecular (MR) e carga sobre o átomo C19 (Q19). Estes descritores fornecem informações a respeito do tipo de interação que pode ocorrer entre os compostos e seu respectivo receptor biológico. Após a construção do modelo para compostos ativos e inativos, os métodos PCA, HCA, DA e KNN foram empregados em um estudo de predição. Foram estudados 10 novos compostos e somente 5 deles foram classificados como ativos contra esquistossomose.

A set of eighteen neolignan derivative compounds with anti-schistosomiasis activity was studied by using the quantum mechanical semi-empirical method PM3 and other theoretical methods in order to calculate selected molecular properties (variables or descriptors) to be correlated to their biological activities. Exploratory data analysis (principal component analysis, PCA, and hierarchical cluster analysis, HCA), discriminant analysis (DA) and the Kth nearest neighbor (KNN) method were employed for obtaining possible relationships between the calculated descriptors and the biological activities studied and predicting the anti-schistosomiasis activity of new compounds from a test set. The molecular descriptors responsible for the separation between active and inactive compounds were: hydration energy (HE), molecular refractivity (MR) and charge on the C19 carbon atom (Q19). These descriptors give information on the kind of interaction that can occur between the compounds and their respective biological receptor. The prediction study was done with a new set of ten derivative compounds by using the PCA, HCA, DA and KNN methods and only five of them were predicted as active against schistosomiasis.