Estrogen receptor: Structural differences and potential implications on selectivity examined by the GRID/CPCA approach

Selective Estrogen Receptor Modulators ( SERMs) have been developed, but the selectivity towards the subtypes ( ER or ER is not well understood. Based on three-dimensional structural properties of ligand binding domains, a model that takes into account this aspect was developed via molecular interaction fields and consensus principal component analysis (GRID/CPCA).

A chemometric study of the 5-HT1A receptor affinities presented by arylpiperazine compounds

Arylpiperazine compounds are promising 5-HT1A receptor ligands that can contribute for accelerating the onset of therapeutic effect of selective serotonin reuptake inhibitors. In the present work, the chemometric methods HCA, PCA, KNN, SIMCA and PLS were employed in order to obtain SAR and QSAR models relating the structures of arylpiperazine compounds to their 5-HT1A receptor affinities. A training set of 52 compounds was used to construct the models and the best ones were obtained with nine topological descriptors. The classification and regression models were externally validated by means of predictions for a test set of 14 compounds and have presented good quality, as verified by the correctness of classifications, in the case of pattern recognition studies, and b, the high correlation coefficients (q(2) = 0.76, r(2) = 0.83) and small prediction errors for the PLS regression. Since the results are in good agreement with previous SAR studies, we can suggest that these findings can help in the search for 5-HT1A receptor ligands that are able to improve antidepressant treatment. (c) 2007 Elsevier Masson SAS. All rights reserved.

Insights into the Molecular Requirements for the Anti-obesity Activity of a Series of CB1 Ligands

Two-dimensional and 3D quantitative structure-activity relationships studies were performed on a series of diarylpyridines that acts as cannabinoid receptor ligands by means of hologram quantitative structure-activity relationships and comparative molecular field analysis methods. The quantitative structure-activity relationships models were built using a data set of 52 CB1 ligands that can be used as anti-obesity agents. Significant correlation coefficients (hologram quantitative structure-activity relationships: r 2 = 0.91, q 2 = 0.78; comparative molecular field analysis: r 2 = 0.98, q 2 = 0.77) were obtained, indicating the potential of these 2D and 3D models for untested compounds. The models were then used to predict the potency of an external test set, and the predicted (calculated) values are in good agreement with the experimental results. The final quantitative structure-activity relationships models, along with the information obtained from 2D contribution maps and 3D contour maps, obtained in this study are useful tools for the design of novel CB1 ligands with improved anti-obesity potency.

Artificial Neural Networks and the Study of the Psychoactivity of Cannabinoid Compounds

Cannabinoid compounds have widely been employed because of its medicinal and psychotropic properties. These compounds are isolated from Cannabis sativa (or marijuana) and are used in several medical treatments, such as glaucoma, nausea associated to chemotherapy, pain and many other situations. More recently, its use as appetite stimulant has been indicated in patients with cachexia or AIDS. In this work, the influence of several molecular descriptors on the psychoactivity of 50 cannabinoid compounds is analyzed aiming one obtain a model able to predict the psychoactivity of new cannabinoids. For this purpose, initially, the selection of descriptors was carried out using the Fisher`s weight, the correlation matrix among the calculated variables and principal component analysis. From these analyses, the following descriptors have been considered more relevant: E(LUMO) (energy of the lowest unoccupied molecular orbital), Log P (logarithm of the partition coefficient), VC4 (volume of the substituent at the C4 position) and LP1 (Lovasz-Pelikan index, a molecular branching index). To follow, two neural network models were used to construct a more adequate model for classifying new cannabinoid compounds. The first model employed was multi-layer perceptrons, with algorithm back-propagation, and the second model used was the Kohonen network. The results obtained from both networks were compared and showed that both techniques presented a high percentage of correctness to discriminate psychoactive and psychoinactive compounds. However, the Kohonen network was superior to multi-layer perceptrons.

A quantum chemical study on a set of non-imidazole H(3) antihistamine molecules

Molecular orbital calculations were carried out on a set of 28 non-imidazole H(3) antihistamine compounds using the Hartree-Fock method in order to investigate the possible relationships between electronic structural properties and binding affinity for H3 receptors (pK(i)). It was observed that the frontier effective-for-reaction molecular orbital (FERMO) energies were better correlated with pK(i) values than highest occupied molecular orbital (HOMO) and lowest unoccupied molecular orbital (LUMO) energy values. Exploratory data analysis through hierarchical cluster (HCA) and principal component analysis (PCA) showed a separation of the compounds in two sets, one grouping the molecules with high pK(i) values, the other gathering low pK(i) value compounds. This separation was obtained with the use of the following descriptors: FERMO energies (epsilon(FERMO)), charges derived from the electrostatic potential on the nitrogen atom (N(1)), electronic density indexes for FERMO on the N(1) atom (Sigma((FERMO))c(i)(2)). and electrophilicity (omega`). These electronic descriptors were used to construct a quantitative structure-activity relationship (QSAR) model through the partial least-squares (PLS) method with three principal components. This model generated Q(2) = 0.88 and R(2) = 0.927 values obtained from a training set and external validation of 23 and 5 molecules, respectively. After the analysis of the PLS regression equation and the values for the selected electronic descriptors, it is suggested that high values of FERMO energies and of Sigma((FERMO))c(i)(2), together with low values of electrophilicity and pronounced negative charges on N(1) appear as desirable properties for the conception of new molecules which might have high binding affinity. 2010 Elsevier Inc. All rights reserved.

Identificação de alvos na terapia anti-cancerígena utilizando técnicas de modelação molecular

Miguel Fernandes

Análise da trajetória de poços horizontais em reservatório de óleo pesado

The application of thermal methods, to increase the recovery of heavy oil in mature fields through drainage with multilateral and horizontal wells, has been thoroughly studied, theorically, experimentally, testing new tools and methods. The continuous injection of steam, through a steam injector well and a horizontal producer well in order to improve horizontal sweep of the fluid reservoir, it is an efficient method. Starting from an heterogeneous model, geologically characterized, modeling geostatistics, set history and identification of the best path of permeability, with seismic 3D, has been dubbed a studying model. It was studied horizontal wells in various directions in relation to the steam and the channel of higher permeability, in eight different depths. Into in the same area were studied, the sensitivity of the trajectories of horizontal wells, according to the depth of navigation. With the purpose of obtaining the highest output of oil to a particular flow, quality, temperature and time for the injection of steam. The wells studied showed a significant improvement in the cumulative oil recovery in one of the paths by promoting an alternative to application in mature fields or under development fields with heavy oil

Effects of photoperiod on reproduction of Siamese fighting fish Betta splendens

This study investigated the effect of different photoperiods (24 h of light (L):0 h of darkness (D); 20L:4D; 16L:8D; 12L:12D; and 8L:16D) on the reproduction and growth of Betta splendens. The results showed that spawning frequency was significantly higher in couples reared under 16L:8D and 12L:12D, in comparison with other treatments. The highest number of eggs per spawn was obtained under 16L:8D (544.76±375.23) and 12L:12D (471.13±261.52), and the lowest values were detected for 24L:0D (128.55±58.14) and 20L:4D (187.87±103.84). Fertility and fecundity also showed significantly higher average values in 16L:8D and 12L:12D when compared with 24L:0D and 20L:4D treatments. Egg volume and perivitelline space were significantly higher in 24L:0D treatments that showed the lowest numbers of eggs per spawn, while the vitelline volume did not show significant differences. Other variables such as breeders weight gain and condition factor (K) were not statistically different. Moreover, the final length varies according to photoperiod and gender. These results demonstrated a key role for the photoperiod upon B. splendens reproduction. The best reproductive performance is achieved under the photoperiods that best approached those that occur in spring and summer (16L:8D and 12L:12D), coinciding with their best seasons for reproduction.

Avaliação da sensibilidade de diversas espécies de plantas daninhas aquáticas ao carfentrazone-ethyl, em ambiente controlado

Plantas aquáticas, especialmente macrófitas, tornam-se sério problema em hidrelétricas, afetando a múltipla utilização dos corpos d'água, incluindo produção de peixes e atividades de pesca, perdas d'água por evapotranspiração, esportes aquáticos, canoagem, irrigação e produção de energia nas usinas hidrelétricas. Com o objetivo de analisar o potencial de uso do carfentrazone-ethyl no controle das principais plantas daninhas aquáticas no Brasil, foi instalado um experimento em vasos com água. Utilizaram-se os seguintes tratamentos herbicidas (g i.a. ha-1): carfentrazone-ethyl a 15, 30 e 60; glyphosate a 4.536; 2,4-D a 4.690; imazapyr a 1.250; e uma testemunha sem herbicida. Esses tratamentos foram testados nas seguintes espécies: Eichhornia crassipes, Salvinia auriculata, Pistia stratiotes, Myriophyllum aquaticum, Brachiaria arrecta, Hydrocotyle umbellata, Typha sp. e Echinochloa polystachya. As avaliações foram efetuadas aos 7, 14, 21 e 28 dias após os tratamentos. Os resultados mostraram que o carfentrazone-ethyl foi eficiente no controle de E. crassipes (maior dose) e P. stratiotes (duas maiores doses), com efeito supressivo sobre S. auriculata. Foi observado que nas outras plantas daninhas estudadas não houve eficiência de controle.

Resposta de diferentes populações de Digitaria insularis ao herbicida glyphosate

Objetivou-se com estse trabalho avaliar o controle químico de diferentes populações de capim-amargoso (Digitaria insularis) pelo herbicida glyphosate por meio de curva de dose-resposta, além de propor tratamentos alternativos para as populações mais tolerantes. O delineamento experimental foi o de blocos ao acaso, com quatro repetições, em esquema fatorial 5 x 9. As sementes de capim-amargoso foram coletadas em cinco locais: área de produção de grãos da Fazenda de Ensino, Pesquisa e Produção da UNESP, Jaboticabal (SP); área de produção comercial de grãos, localizada nos municípios de Campo Florido-MG e Rio Verde-GO; pomar de laranja, localizado no município de Matão (SP); e área não agrícola sem histórico da aplicação de glyphosate (Jaboticabal-SP). O glyphosate (0D, 1/4D, 1/2D, D, 2D, 4D e 8D, em que D é a dose recomendada de 1,5 kg ha-1 de equivalente ácido) e as suas associações [glyphosate + fluazifop-p-butil (1,5 + 0,25 kg ha-1) e glyphosate (1,5 kg ha-1) com sequencial de diuron + paraquat (0,20 + 0,40 kg ha-1 + 0,2% de surfatante)] foram pulverizados em plantas de sete a oito perfilhos e altura média de 20 cm. As populações de capim-amargoso de Campo Florido e Rio Verde foram consideradas suscetíveis; as de Jaboticabal e Matão, tolerantes; e a da área não agrícola, de sensibilidade intermediária. A associação de glyphosate ao fluazifop ou a sua aplicação com sequencial de diuron + paraquat foram eficazes no controle das populações mais tolerantes de capim-amargoso.

Segurança das condições de aplicação de herbicidas com aerobarco em plantas daninhas aquáticas no lago da Hidrelétrica de Jupiá

Os objetivos deste trabalho foram quantificar as exposições dérmicas (EDs) e respiratórias (ERs) proporcionadas ao piloto e ao seu ajudante nas aplicações de herbicidas para o controle de plantas daninhas aquáticas com aerobarco; classificar essas condições de trabalho em seguras ou inseguras; e calcular a necessidade de controle das exposições (NCE) e o tempo de trabalho seguro (TTS). O aerobarco utilizado tinha casco de alumínio (4,85 x 2,42 m) e acionamento por hélice acoplada a motor a gasolina de 350 HP. O equipamento de pulverização era composto por bomba de diafragma com fluxo máximo de 49,69 L min-1, pressão máxima de 25 kg cm-2, acionada por motor a gasolina de 4 HP, e tanque de calda de 189 L. A barra de pulverização de alumínio era composta de duas seções laterais de 3 m, posicionadas na linha entre o encosto do banco do piloto e o início da estrutura protetora da hélice. Cada seção da barra tinha seis bicos com pontas de jato plano com indução de ar AI 100 03, espaçados de 0,5 m, e uma ponta OC 20 fixada em cada extremidade. O conjunto de pontas pulverizava faixas de 6 m de largura e aplicava o volume de calda de 200 L ha-1. O sistema tinha gerenciador de fluxo, controlado por central eletrônica acoplada a DGPS (com precisão submétrica), para corrigir automaticamente a vazão em função de alterações na velocidade real da embarcação. As EDs e ERs aos herbicidas foram calculadas com os dados substitutos das exposições às caldas, avaliadas com os traçadores cobre e manganês adicionados às caldas. As exposições foram extrapoladas para uma jornada de trabalho de seis horas. A segurança das condições de trabalho foi determinada com o cálculo da margem de segurança (MS), utilizando-se a fórmula MS = (NOEL x 70)/(QAE x 10), em que QAE = quantidade absorvível da exposição. As condições de trabalho foram classificadas em seguras, se MS>1, ou inseguras, se MS<1. As exposições proporcionadas pelas condições de trabalho foram de 10,65 mL de calda por dia para o piloto e de 16,80 mL por dia para o ajudante, que fica sentado em uma cadeira a 2,0 m à frente do piloto e da barra de pulverização. Classificaram-se como seguras as aplicações dos herbicidas glyphosate (Rodeo, 6 L ha-1), 2,4D (DMA 806 BR, 8 L ha-1) e fluridone (Sonar AQ, 0,4 L ha-1), para o piloto e o seu ajudante. Classificou-se como insegura a aplicação do herbicida diquat (Reward, 4,0 L ha-1) para as duas condições de trabalho, cujas necessidades de controle das exposições calculadas foram de 65% para o piloto e de 78% para o ajudante do piloto.

Efeitos da qualidade da água de pulverização sobre a eficácia de herbicidas aplicados em pós-emergência

Com o objetivo de estudar o efeito da qualidade da água utilizada na pulverização, sobre a eficácia de herbicidas aplicados em pós-emergência, instalou-se um experimento no ano agrícola 91/92, em área da Fazenda Experimental da Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias da UNESP, município de Jaboticabal (SP), com 21 tratamentos e três repetições. Os tratamentos foram constituídos pelas combinações de formulações comerciais de glifosate, mistura pronta de glifosate + 2,4D, MSMA e paraquat com as águas deionizada, destilada, limpa (poço profundo), turva 1 (limpa + 2 g.L-1 de solo) e turva 2 (limpa + 10 g.L-1 de solo), além de uma testemunha, na qual não se efetuou a aplicação de herbicidas. Avaliações visuais de controle, geral e por espécie, aos 14, 30 e 45 dias após a aplicação, mostraram que nenhum dos tipos de água utilizados interferiu significativamente na eficiência dos herbicidas, independentemente do produto e da época de avaliação. As quantidades de argila adicionadas às águas denominadas de turva 1 e turva 2 não adsorveram os herbicidas paraquat e glifosate a ponto de prejudicar-lhes a ação. A análise e interpretação dos resultados obtidos, portanto, permitem concluir que o emprego de água turva, oriunda de um reservatório aberto, foi viável para aplicação de alguns herbicidas (glifosate, glifosate + 2,4-D, MSMA e paraquat) em pós-emergência, não influenciando significativamente na sua eficácia .

Controle químico de plantas daninhas aquáticas: Alternanthera philoxeroides, Enhydra anagallis e Pycreus decumbens

As espécies de plantas aquáticas podem causar inúmeros inconvenientes ao uso múltiplo da água quando elas se desenvolvem desordenadamente. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar a eficiência de diferentes herbicidas no controle químico de plantas de Alternanthera philoxeroides, Enhydra anagallis e Pycreus decumbens em caixa-d'água. Quando as plantas atingiram o seu pleno desenvolvimento (antes do florescimento), foram aplicados, nas espécies Alternanthera philoxeroides e Enhydra anagallis, os herbicidas: 2,4-D amina (U-46 D FLUID 720) a 2.880 g e.a. ha-1; diquat (REWARD 240) a 480 g i.a. ha-1; imazapyr (ARSENAL 250) a 500 e 750 g e.a. ha-1; glyphosate (RODEO 480) a 3.360 g e.a. ha-1 com e sem o surfatante Aterbane BR (0,5% v v-1); glyphosate + diquat (3.360 + 480 g i./e.a. ha-1 ); glyphosate + 2,4-D (3.360 + 2.880 g e.a. ha-1); e diquat + 2,4-D (480 + 2.880 g i./e.a. ha-1), além de uma testemunha sem aplicação de herbicida. Para a espécie Pycreus decumbens foram aplicados: 2,4-D amina (U-46 D FLUID 720) a 2.880 g e.a. ha-1; diquat (REWARD 240) a 480 g i.a. ha-1; propanil (STAM 480) a 2.880 g i.a. ha-1; glyphosate (RODEO 480) a 3.360 g e.a. ha-1 mais o surfatante Aterbane BR (0,5% v v-1); glyphosate + propanil (3.360 + 2.880 g i./e.a. ha-1); glyphosate + diquat (3.360 + 480 g i./e.a. ha-1); glyphosate + 2,4-D (3.360 + 2.880 g e.a. ha-1); propanil + 2,4-D (2.880 + 2.880 g i./e.a. ha-1); e diquat + 2,4-D (480 + 2.880 g i./e.a. ha-1), além de uma testemunha sem aplicação de herbicida. Os herbicidas foram aplicados com um pulverizador estacionário, pressurizado a ar comprimido e equipado com um reservatório de 2 litros, pontas Teejet XR11002VS, com um consumo de calda de 200 L ha-1. As avaliações de controle das plantas daninhas foram visuais, por meio de uma escala de percentual de notas, além de se avaliar a massa seca das plantas. Verificou-se que o controle químico apresenta-se como uma boa alternativa de manejo para as espécies A. philoxeroides, E. anagallis e P. decumbens, e a mistura de herbicidas pode aumentar a eficiência de controle. E. anagallis apresentou alta sensibilidade à ação dos herbicidas; entretanto, as espécies A. philoxeroides e P. decumbens evidenciaram alta capacidade de regeneração, principalmente quando se utilizaram herbicidas de ação de contato.

Transformação de Helmert generalizada no posicionamento de alta precisão: fundamentação teórica e exemplificações

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)