Integração das técnicas de triagem virtual e triagem biológica automatizada em alta escala: oportunidades e desafios em P&D de fármacos

High-throughput screening (HTS) and virtual screening (VS) are useful methods employed in drug discovery, allowing the identification of promising hits for lead optimization. The efficiency of these approaches depends on a number of factors, such as the organization of high quality databases of compounds and the parameterization of essential components of the screen process. This brief review presents the basic principles of the HTS and VS methods, as well as a perspective of the utility and integration of these drug design approaches, highlighting current opportunities and future challenges in medicinal chemistry.

Avaliação da remoção de fármacos e de desreguladores endócrinos em águas de abastecimento por clarificação em escala de bancada

In this work, the efficiency of clarification treatment (coagulation, flocculation and sedimentation) with polyaluminum chloride (PAC) and aluminum sulfate (SA) as coagulants was evaluated in the removal of 7 microcontaminants (diclofenac - DCF, sulfamethoxazole - SMX, ethinylestradiol - EE2, bisphenol-A - BPA, estradiol - E2, estrone - E1 and estriol - E3) in water of low and high turbidity. The clarification treatment led to poor removal rates (40% at most) for all microcontaminants except SMX which exhibited intermediate removal efficiency (67 to 70%). Overall, PAC application yielded better performance compared to SA.

QUÍMICA VERDADEIRAMENTE VERDE – PROPRIEDADES QUÍMICAS DO CLORO E SUA ILUSTRAÇÃO POR EXPERIMENTOS EM ESCALA MINIATURIZADA

Chlorine, one of the most frequent elements on earth and most important key chemicals, is indispensable in the syllabi of school and university courses in Inorganic Chemistry. However, its toxicity and high volatility preclude experimental demonstration of its properties in secondary and high schools and most university labs. This paper summarises the industrial role of chlorine and presents miniaturised experiments demonstrating some of the processes used in Industrial Inorganic Chemistry. Furthermore, experiments illustrating important concepts of Inorganic Chemistry such as Ion Bonding and Molecular Orbital Theory are describe.

Controle químico do oídio do mamoeiro

Realizaram-se três experimentos, em Linhares-ES, de controle do oídio (Ovulariopsis sp.) do mamoeiro (Carica papaya). A severidade da doença foi estimada usando escala de notas de 0 a 4. Em casa de vegetação, utilizaram-se mudas de 'Improved Sunrise Solo Line 72/12', em delineamento inteiramente casualizado com seis tratamentos e cinco repetições. Foram feitas três pulverizações de triflumizole (150, 225 e 300 mg.l-1 i.a.), enxofre (1560 mg.l-1 i.a.) e tiofanato metílico (700 mg.l-1 i.a) e quatro avaliações da severidade da doença a intervalos semanais. Em campo, realizaram-se dois experimentos com o 'Baixinho de Santa Amália', tendo delineamento em blocos casualizados e quatro repetições. Foram feitas cinco pulverizações, a intervalos bissemanais e cinco avaliações da severidade da doença, sendo uma previamente e as demais aos 21, 35, 49 e 63 dias após a primeira pulverização. Em casa de vegetação, todos os produtos reduziram a área abaixo da curva de progresso da doença (AACPD). Triflumizole foi mais eficiente, não tendo diferenças entre suas doses. No primeiro experimento de campo, enxofre (1560 mg.l-1 i.a.) e bicarbonato de sódio (2000 mg.l-1) foram os produtos mais eficientes na redução da AACPD, seguidos por triflumizole, que não apresentou diferenças entre as doses aplicadas (150, 225 e 300 mg.l-1 i.a.). Tiofanato metílico (700 mg.l-1 i.a.) não diferiu da testemunha. No segundo experimento, azoxystrobin (20 a 100 mg.l-1 i.a.) aplicado a cada 14 ou 28 dias, com ou sem adjuvante-molhante, e enxofre (1560 mg.l-1 i.a.) não reduziram a AACPD. Este trabalho mostrou a possibilidade de utilização de enxofre e de bicarbonato de sódio no controle do oídio do mamoeiro.

Escala de notas para quantificação da ferrugem em Eucalyptus

Utilizando tamanho de pústulas e número de soros como critérios para avaliar a severidade, estabeleceu-se a seguinte escala de notas para quantificação da ferrugem causada por Puccinia psidii em mudas inoculadas de Eucalyptus sp.: S0 = imunidade ou reação de hipersensibilidade, com necrose ou "fleck"; S1 = pústulas puntiformes, < 0,8 mm de diâmetro; S2 = pústulas medianas, de 0,8 a 1,6 mm de diâmetro; e S3 = pústulas grandes, > 1,6 mm de diâmetro. Aferiu-se essa escala mediante o uso do marcador RAPD AT9/917, geneticamente ligado a um gene de resistência à ferrugem, em uma progênie de E. grandis. Apenas as plantas das classes S0 e S1 apresentaram o referido marcador e foram consideradas resistentes. A inconsistência na classificação de plantas resistentes e suscetíveis foi baixa (8%). O uso dessa escala permitiu a seleção de grande número de plantas resistentes à ferrugem com relativa rapidez, facilidade e precisão.

Elaboração e validação de escala diagramática para avaliação da severidade da mancha preta em frutos cítricos

Uma escala diagramática, abrangendo os dois tipos prevalentes de sintomas de mancha preta em frutos cítricos (Citrus spp.), os de mancha dura e de falsa melanose, foi desenvolvida para padronizar a avaliação da severidade da doença. A escala foi elaborada considerando os limites máximos e mínimos de severidade da doença observados no campo. Os valores intermediários seguiram incrementos logarítmicos para os sintomas do tipo mancha dura (0,5; 1,7; 5,0; 11,5; 22,5 e 49,0%) e do tipo falsa melanose (1,1; 4,5; 15,0; 31,0; 53,0 e 68,0%). Para a validação da escala, seis avaliadores quantificaram a severidade da doença a partir das imagens digitalizadas de 50 frutos com diferentes níveis de doença. Inicialmente, a estimativa da severidade foi feita sem auxílio da escala. Em seguida, os mesmos avaliadores, utilizando a escala diagramática proposta, estimaram a severidade nos mesmos frutos avaliados anteriormente. As avaliações com a escala diagramática foram mais precisas e acuradas nas estimativas de todos os avaliadores e proporcionaram maior reprodutibilidade entre avaliações de diferentes avaliadores. A escala diagramática proposta foi considerada adequada para estimar a severidade da mancha preta nos frutos e será usada em estudos epidemiológicos e de avaliação de estratégias de controle desta doença.

Escala diagramática para a quantificação do complexo de doenças foliares de final de ciclo em soja

A ocorrência das doenças foliares de final de ciclo em soja (Glycine max) causadas pelos fungos Septoria glycines e Cercospora kikuchii é facilmente observada no campo. Entretanto, são necessárias informações precisas sobre a quantificação de danos e perdas na produtividade. A falta de um método padrão de quantificação visual para essas doenças pode levar a estimativas imprecisas da severidade das mesmas, induzindo a conclusões erradas. Com o objetivo de elaborar uma escala diagramática para quantificar a severidade dessas doenças, foram coletadas em campo, folhas apresentando diferentes níveis de severidade. A área de cada folha e sua correspondente severidade foram determinadas e, obedecendo-se a "Lei do estímulo de Weber-Fechner", foi elaborada uma escala com os níveis de severidade de doença: 2,4; 15,2; 25,9; 40,5 e 66,6%. A validação foi realizada por nove avaliadores, sem experiência na avaliação das doenças de final de ciclo, os quais estimaram a severidade de 30 folhas de soja com sintomas destas doenças. A precisão das avaliações variou de acordo com o avaliador (0,84escala desenvolvida é adequada para a avaliação das doenças de final de ciclo em soja.

Escala diagramática para avaliação da severidade da mancha foliar do eucalipto causada por Quambalaria eucalypti

A mancha foliar, causada por Quambalaria eucalypti, é atualmente uma das principais doenças do eucalipto (Eucalyptus spp.) na fase de viveiro. Devido à sua recente constatação no Brasil, pouco se conhece sobre a epidemiologia e o controle dessa doença. Em função da necessidade de métodos padronizados e confiáveis para sua quantificação foi elaborada uma escala diagramática contendo oito níveis (0,4; 1; 2; 4; 8; 16; 32 e 49%) de severidade. Na sua validação, quatro avaliadores inexperientes e quatro experientes avaliaram folhas com diferentes níveis de severidade, inicialmente sem o uso da escala e posteriormente com o seu uso, sendo as estimativas comparadas quanto à acurácia e precisão. Com a utilização da escala, os avaliadores apresentaram melhores níveis de precisão e acurácia. Da mesma forma, após o treinamento, os níveis também foram melhorados, principalmente para os avaliadores inexperientes. Erros na quantificação da severidade da doença ocorreram com maior freqüência entre 15 e 30% de severidade, independentemente da experiência dos avaliadores.

Elaboração e validação de escala diagramática para avaliação da mancha-de-cercospora em melancia

Com a finalidade de propor métodos padronizados para avaliação da severidade da mancha-de-cercospora em folhas de melancia (Citrullus lanatus), foi desenvolvida uma escala diagramática considerando os seguintes valores de área necrosada: 2; 4; 8; 12; 27; 45; 71 e 93%. A validação da escala foi realizada por dez avaliadores que estimaram a severidade de 50 folhas com diferentes intensidades de doença. Por meio de regressão linear, confrontando valores de severidade reais e estimados, analisou-se a acurácia e precisão dos avaliadores que utilizaram a escala diagramática. A repetibilidade dos resultados foi verificada em uma segunda avaliação sete dias após a primeira. Constatou-se acurácia e precisão das estimativas visuais efetuadas com o auxílio da escala diagramática. O coeficiente de determinação regressão foi em média superior a 0,94 e os erros absolutos concentrados dentro de limites aceitáveis. Os avaliadores mostraram boa repetibilidade das estimativas. A escala proposta mostrou-se adequada para avaliação da severidade da mancha-de-cercospora em melancia.

Potencial de controle da erva-de-Santa-Maria sobre Pratylenchus brachyurus

O emprego de plantas antogônicas tem sido uma alternativa no controle de fitonematóides. O efeito da erva-de-Santa-Maria (ESM) sobre a população de Pratylenchus brachyurus foi avaliado em teste in vitro e em dois experimentos em condições de casa de vegetação. No teste in vitro, utilizou-se extrato de ESM em quatro concentrações (20; 2; 0,2 e 0,02%), em suspensões contendo 500 exemplares de P. brachyurus. Após 48 h, os nematóides vivos foram coletados e contados. Verificou-se que a ESM possui ação nematicida, sendo observada maior mortalidade de juvenis de P. brachyurus quando comparada com o controle químico (aldicarb). Nos experimentos em casa de vegetação, plantas de ESM e soja foram inoculadas com 1.500 e 5.000 nematóides, respectivamente, e, após 45 dias, a parte aérea (PA) foi incorporada ao solo, seguindo-se os seguintes tratamentos: incorporação da PA da ESM; incorporação da PA da soja; e sem incorporação da PA. Após um mês, cada vaso recebeu uma planta de soja, para atuar como indicador biológico de parasitismo. Após 45 dias, avaliou-se a população final do nematóide presente nas raízes de soja e no solo e as massas seca da PA e fresca de raízes da soja. Houve redução da população do nematóide nos tratamentos com ESM, mas foi observada fitotoxidez em plantas de soja.

Desenvolvimento de metodologia analítica baseada em eletrodo de carbono vítreo modificado com filme de bismuto: aplicação em águas de chuva de regiões de Santa Catarina

Neste estudo foi desenvolvida uma metodologia analítica para determinação de 2,4-dinitrofenol (2,4-DNP) em amostras de águas de chuva de regiões de Santa Catarina utilizando a voltametria de onda quadrada (VOQ) e de forma ex situ. O estudo envolveu a aplicabilidade de utilizar o eletrodo de carbono vítreo modificado com filme de bismuto. A formação do filme de bismuto foi otimizada por voltametria cíclica e em seguida, estudos de pH e eletrólito de suporte foram investigados para a redução do 2,4-DNP. Os parâmetros analíticos que afetam a sensibilidade da VOQ foram otimizados. Na sequência, as figuras analíticas de mérito foram obtidas: faixa linear de trabalho de 3,2 x 10-7 - 4,6 x 10-6 mol L-1, coeficiente de correlação de 0,996, RSD% = 17,5 (1,3 x 10-6 mol L-1, n = 6), 11,7 (2,5 x 10-6 mol L-1, n = 6) e 6,4 ( 4,5 x 10-6 mol L-1, n = 6), limite de detecção de 1,2 x 10-7 mol L-1. E, finalmente estudos de recuperação foram realizados para avaliar a exatidão da metodologia. Valores obtidos ficaram entre 84-112% (2,5 x 10-6 mol L-1) e 89 - 113% (4,5 x 10-6 mol L-1).

Murcha-de-curtobacterium do feijoeiro no Estado de Santa Catarina e reação de genótipos a Curtobacterium flaccumfaciens pv. flaccumfaciens

Avaliou-se a ocorrência da murcha-de-curtobacterium em lavouras de feijoeiro comum em algumas localidades do Estado de Santa Catarina, nas safras 2002/03 e 2003/04, e o comportamento dos genótipos BRS Valente, Carioca, CHC 97-29, CHP 97-26, CNPF 8104, Diamante Negro, Empasc 201 - Chapecó, IAPAR 44, IPR Graúna, IPR Juriti, IPR Uirapuru, LP 9728, Pérola, SCS 202-Guará, Sel. CP 9310635, TPS Bionobre, TPS Bonito, TPS Magnífico, TPS Nobre, TPS Soberano e Xamego perante Curtobacterium flaccumfaciens pv. flaccumfaciens (Cff), em condições de casa-de-vegetação. As cultivares IAC Carioca Akytã, IAC Carioca Aruã e IAC Carioca Pyatã foram empregadas como padrões de resistência a Cff. As avaliações dos sintomas ocorreram aos 5, 10, 15, 20 e 25 dias após a inoculação (DAI) e, posteriormente, foi estimada a área abaixo da curva de progresso da murcha-de-curtobacterium (AACPMC), em cada genótipo. A doença esteve presente nos municípios de Campos Novos, Faxinal dos Guedes, Guatambu, Ipuaçu, Ponte Serrada e Tigrinhos e que, aos 10 DAI, as cultivares SCS 202 - Guará e IPR Juriti mostraram baixa severidade. Porém, aos 25 DAI, somente as cultivares padrões foram resistentes e apresentaram menor AACPMC.

Elaboração e validação de escala diagramática para avaliação da severidade do carvão da folha do caupi

O carvão da folha, causado pelo fungo Entyloma vignae, é uma doença comum do caupi no Nordeste brasileiro. Considerando a inexistência de métodos padronizados para quantificação dessa doença, foi elaborada uma escala diagramática com os níveis 1,5; 3,5; 7,0; 14,5; 27,0 e 45,0% de área foliar lesionada, testando-se a acurácia, a precisão e a reprodutibilidade das estimativas de severidade do carvão da folha com e sem a utilização desta. Na validação da escala diagramática, 48 folíolos de caupi com diferentes níveis de severidade da doença, mensurados previamente com o programa AutoCAD®, foram avaliados por 10 pessoas, sem e com a utilização da escala diagramática. Foram realizadas duas avaliações com utilização da escala, com intervalo de sete dias, onde seqüências diferentes das mesmas folhas foram estimadas visualmente pelos mesmos avaliadores. A acurácia e a precisão de cada avaliador foram determinadas por regressão linear simples, entre a severidade real, mensurada eletronicamente, e a estimada pelo avaliador. Sem a escala, a maioria dos avaliadores superestimou a severidade da doença. Com a escala, os avaliadores obtiveram melhores níveis de acurácia e precisão, com os erros absolutos concentrando-se na faixa de 10%. Os avaliadores apresentaram boa repetibilidade (90%) e reprodutibilidade (84%) das estimativas com a utilização da escala. A escala diagramática proposta demonstrou ser adequada para avaliação da severidade do carvão da folha do caupi.

Elaboração e validação de escala diagramática para avaliação da severidade da ferrugem branca do crisântemo

A ferrugem branca, causada pelo fungo Puccinia horiana, é considerada a principal doença do crisântemo no Brasil, induzindo severas perdas aos produtores. Apesar da importância, inexistem estudos epidemiológicos no país, e para que estes estudos sejam realizados, é necessário o desenvolvimento de métodos padronizados de quantificação da severidade da doença no campo. Visando atender a essa demanda, foi elaborada uma escala diagramática com os níveis de 1, 3, 6, 10, 18 e 30% de área foliar lesionada, testando-se a acurácia, a precisão e a reprodutibilidade das estimativas de severidade da ferrugem branca com e sem a sua utilização. Na validação da escala diagramática, 50 folhas com diferentes níveis de severidade da doença, mensurados previamente com o programa AutoCADâ, foram avaliadas por 10 pessoas sem e com a utilização da escala diagramática. Foram realizadas duas avaliações com a utilização da escala, com intervalo de sete dias, onde seqüências diferentes das mesmas folhas foram estimadas visualmente pelos mesmos avaliadores. A acurácia e a precisão de cada avaliador foi determinada por regressão linear simples, entre a severidade real e a estimada. Sem o auxílio da escala, todos os avaliadores superestimaram consistentemente a severidade, indicando a presença de desvios positivos constantes para todos os níveis de severidade da doença. As avaliações realizadas com a escala diagramática foram mais acuradas nas estimativas da maioria dos avaliadores e mais precisas para todos os avaliadores, além de proporcionar boa repetibilidade e elevada reprodutibilidade entre avaliações de diferentes avaliadores. A escala diagramática mostrou-se adequada para avaliação da severidade da ferrugem branca do crisântemo.