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dc.creatorRodrigues, Natânia Estefany-
dc.date.accessioned2023-03-02T16:52:05Z-
dc.date.available2023-03-02T16:52:05Z-
dc.date.issued2023-03-02-
dc.date.submitted2023-01-19-
dc.identifier.citationRODRIGUES, N. E. Study of the herbicidal profile and soil sorption of sulfonylureas by molecular modeling. 2023. 90 p. Dissertação (Mestrado em Agroquímica)–Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2023.pt_BR
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufla.br/jspui/handle/1/56082-
dc.description.abstractWeeds can cause great damage to agriculture. Therefore, the development of new herbicides is necessary to guarantee the conservation of agricultural crops and, at the same time, serve as an alternative for the control of resistant pests. Derivatives of sulfonylureas are compounds widely used as herbicides in agriculture. A computational technique used in the design of new agrochemicals, as well as in the interpretation of physical-chemical aspects that explain a certain biological response, is the QSAR (Quantitative Structure-Activity Relationships). Among the existing methods, the present work used the MIA-QSAR technique, which consists of the multivariate analysis of images applied in QSAR, to investigate how the variation in the substituents of a congeneric series of molecules previously synthesized and tested against Brassica napus L. (pyrimidyl acyl thiourea derivatives and sulfonylurea derivatives containing 2,6-disubstituted aryl groups) explains the variation in the herbicidal activity data. The model for pyrimidyl acyl thioureas derivatives proved to be predictive by presenting significant validation statistics parameters, such as r2 pred of 0.833 and r2 of 0.829. Three new herbicides were proposed via in silico method with promising characteristics. As for the herbicides containing 2,6-disubstituted aryl groups, the developed models showed a good performance r2 > 0.90, as well as a high coefficient of determination in the cross-validation leave-one-out q2 > 0.76 and, in addition, four compounds were proposed, and three of these showed herbicidal activity greater than those in the literature. Molecular docking studies were also performed to understand the ligand-enzyme interactions responsible for herbicide activity. A SAR study of soil sorption of known and commercially available herbicides (sulfonylureas) was carried out using experimental log KOC values. Multivariate image analysis (MIA) descriptors were employed to build structure property models to classify these compounds according to their soil sorption capacity. Furthermore, a deeper analysis based on MIA contour maps of PLS regression coefficients and variable importance in projection scores was performed to obtain information about the chemical characteristics responsible for log KOC behavior. A multiple linear regression model obtained from selected descriptors demonstrated high predictability (r2 = 0.95, q2 = 0.84 and r2pred = 0.71) and also provided chemical information for log KOC values. It was found that triazine derivatives, rather than pyrimidine, are less prone to leaching, but substituents attached to the sulfonyl group play an important role in modulating log KOC values.pt_BR
dc.description.sponsorshipFundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG)pt_BR
dc.languageengpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal de Lavraspt_BR
dc.rightsacesso abertopt_BR
dc.subjectSulfonylureapt_BR
dc.subjectMIA-QSARpt_BR
dc.subjectHerbicidespt_BR
dc.subjectlog KOCpt_BR
dc.subjectMultivariate image analysis applied to quantitative structure-activity relationship (MIA-QSAR)pt_BR
dc.subjectSulfonilureiapt_BR
dc.subjectHerbicidaspt_BR
dc.titleStudy of the herbicidal profile and soil sorption of sulfonylureas by molecular modelingpt_BR
dc.typedissertaçãopt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-graduação em Agroquímicapt_BR
dc.publisher.initialsUFLApt_BR
dc.publisher.countrybrasilpt_BR
dc.contributor.advisor1Freitas, Matheus Puggina de-
dc.contributor.referee1Thomasi, Sérgio Scherrer-
dc.contributor.referee2Antunes, João Eustáquio-
dc.description.resumoPlantas daninhas podem provocar grandes prejuízos à agricultura. Portanto, o desenvolvimento de novos herbicidas é necessário para garantir a conservação de culturas agrícolas e, ao mesmo tempo, servir de alternativa para o controle de pragas resistentes. Derivados de sulfonilureias são compostos amplamente empregados como herbicidas na agricultura. Uma técnica computacional utilizada no design de novos agroquímicos, bem como na interpretação dos aspectos físico-químicos que explicam uma determinada resposta biológica, é o QSAR (Quantitative Structure-Activity Relationships). Dentre os métodos existentes, o presente trabalho utilizou a técnica MIA-QSAR, que consiste na análise multivariada de imagens aplicada em QSAR, para investigar como a variação nos substituintes de uma série congênere de moléculas previamente sintetizadas e testadas contra a Brassica napus L. (derivados de pirimidil acil tiureias e derivados de sulfonilureias contendo grupos aril 2,6-dissubistituídos) explica a variação nos dados das atividades herbicidas. O modelo para os derivados de pirimidil acil tiureias mostrou-se preditivo por apresentar parâmetros estatísticos de validação significativos, como o r2 pred de 0,833 e r2 de 0,829. Três novos herbicidas foram propostos via método in silico com características promissoras. Já para os herbicidas contendo grupos aril 2,6-dissubstituídos, os modelos desenvolvidos apresentaram um bom desempenho r2 > 0,90, bem como alto coeficiente de determinação na validação cruzada leave-one-out q2 > 0,76 e, além disso, quatro compostos foram propostos, sendo que três desses apresentaram atividade herbicida maior que os da literatura. Estudos de docking molecular também foram realizados para compreender as interações ligante-enzima responsáveis pela atividade dos herbicidas. Um estudo SAR da sorção do solo de herbicidas (sulfonilureias) conhecidos e comercializados foi desenvolvido, utilizando valores de log KOC experimentais. Descritores de análise de imagem multivariada (MIA) foram empregados para construir modelos da propriedade de estrutura para classificar esses compostos de acordo com sua capacidade de sorção do solo. Além disso, uma análise mais profunda baseada em mapas de contorno MIA de coeficientes de regressão PLS e importância variável em pontuações de projeção foi realizada para obter informações sobre as características químicas responsáveis pelo comportamento de log KOC. Um modelo de regressão linear múltipla obtido de descritores selecionados demonstrou alta previsibilidade (r2 = 0,95, q 2 = 0,84 e r2pred = 0,71) e também forneceu informações químicas para os valores de log KOC. Verificou-se que os derivados de triazina, em vez de pirimidina, são menos propensos a lixiviação, mas os substituintes ligados ao grupo sulfonil desempenham um papel importante na modulação dos valores de log KOC.pt_BR
dc.publisher.departmentDepartamento de Químicapt_BR
dc.subject.cnpqQuímicapt_BR
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/1207705110405636pt_BR
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