palavras-chave: descritores topológicos, índices de conectividade, modelagem molecular

Uma metodologia teórica que está sendo amplamente utilizada na obtenção de dados para QSAR é conhecida como descritores moleculares ou descritores topológicos, cujos resultados estão intimamente ligados a fatores entrópicos de conjuntos de moléculas estruturalmente relacionadas.

Os índices topológicos têm encontrado considerável sucesso na previsão de uma grande variedade de propriedades físicas, químicas ou biológicas. Propriedades tais como calor de vaporização, calor de formação, ponto de ebulição, coeficiente de partição, etc., têm sido correlacionadas com descritores derivados dos índices topológicos. Estes índices também vêm sendo empregados com êxito na obtenção de correlação com atividades biológicas, podendo-se citar anestésica e halucinogênica, anticonvulsivante, bromatológica e inibição enzimática.

Os Índices de Conectividade de ordem zero até o número máximo de ligações de uma estrutura molecular são calculados por uma interface computacional desenvolvida originariamente em Clipper e baseada no gráfico molecular.

A versão inicial utilizava como entrada apenas arquivos no formato sybyl desenhados pelo software PCModel e gerava todas as subestruturas de ordem zero até o número total de ligações, calculando os respectivos índices de conectividade, índices de Wiener e índices de Schultz (MTI).

O objetivo do presente trabalho foi implementar uma interface gráfica que permitisse, independentemente de outros programas de computador, o desenho de estruturas moleculares e adaptar o código fonte da versão anterior para uma linguagem orientada a objeto de programação visual.

A versão atual foi desenvolvida em Delphi 3.0 (Objeto Pascal) e foram mantidas uma metodologia semelhante no que diz respeito ao tratamento de dados para a geração das subestruturas e a opção de importar os arquivos com formato sybyl.

No código fonte para o desenho da estrutura molecular foram desenvolvidas funções para desenhar, apagar, recuperar, mover, numerar, substituir elementos e reinicializar tela de desenho. O desenho é feito numa janela de trabalho pressionando-se o botão esquerdo do mouse para criar cada átomo, sendo cada ligação entre eles construída pelo movimento do mouse através de uma linha elástica e a interrupção do desenho é feita pressionando-se o botão direito do mouse. Um numerador automático pode ser ativado/desativado durante a etapa de desenho. É permitido a movimentação de vértices, a fim de melhorar o aspecto da estrutura molecular, bem como apagar qualquer átomo selecionado e as respectivas ligações, com a possibilidade de desfazer, em ordem inversa, todas as operações de apagar. Como cada vértice do gráfico molecular é assumido, por definição, como átomo de carbono, a função de substituir elemento ativa uma tabela periódica, da qual pode ser selecionado qualquer elemento químico acompanhado de uma valência padrão, assumida pela regra do octeto e que pode ser alterada, com vistas ao cálculo do número de hidrogênio associado a cada átomo.

O programa TOP desenha estruturas moleculares, gera as subestruturas de todas as ordens (número total de ligações) e calcula os respectivos índices de conectividade, o índice de Wiener e o índice topológico molecular (Schultz), permitindo uma seleção por grupos para posterior estabelecimento de correlações quantitativas entre estrutura molecular e atividade (QSAR) e/ou propriedades (QSPR).

CNPq / FAPERJ