Ionic liquids applications as antimalarial Drugs
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2021 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | eng |
Título da fonte: | Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) |
Texto Completo: | http://hdl.handle.net/10362/138496 |
Resumo: | A malária continua a ser considerada como uma das doenças parasitárias mais letais do mundo, afetando milhões de indivíduos principalmente nas regiões de África Subsaariana e do Sudeste Asiático. Plasmodium falciparum é a espécie principalmente responsável pelos fardos de mortalidade e morbilidade. É também responsável pela emergência e disseminação de resistência aos antimaláricos, incluindo à Terapia Combinada com Derivados de Artemisinina (ACTs) no Sudeste Asiático e mais recentemente em África. Deste modo, o desenvolvimento de novos fármacos antimaláricos é urgentemente necessário. Assim, nós propomos uma estratégia que visa melhorar propriedades dos atuais antimaláricos, denominada de líquidos iónicos (ILs). Estas entidades químicas estão a emergir como novas alternativas custo-efetivas aos antimaláricos atuais. Aqui, nós divulgamos duas abordagens distintas- ILs tensioativos derivados de cloroquina e primaquina (aminoquinolinas), e ILs e um sal hidrotropos para a extração de artemisinina-que foram caracterizados por três técnicas distintas, nomeadamente citometria de fluxo, fluorimetria e espetrofotometria. A atividade antimalárica dos 4 ILs tensioativos derivados da cloroquina e da primaquina com ácidos gordos foi avaliada por citometria de fluxo. Em primeiro lugar, estabeleceu-se uma estratégia de gating foi estabelecida pela utilização de culturas assíncronas de P. falciparum 3D7HT-GFP, para discriminar glóbulos vermelhos infetados e não infetados. Em segundo lugar, concretizou-se um ensaio in vitro para determinar a concentração máxima capaz de inibir metade dos parasitas (IC50), na presença de culturas assíncronas de P. falciparum 3D7HT-GFP após 72 horas de período de incubação. Em terceiro lugar, os compostos foram submetidos a um ensaio de velocidade de ação, que avalia a sua atividade biológica após 24, 48 e 72 horas de incubação com culturas assíncronas de P. falciparum 3D7HT-GFP. Em quarto lugar, o índice de resistência fora determinado através da comparação entre o IC50 determinado para P. falciparum 3D7HT-GFP no segundo ensaio e o IC50 para P. falciparum Dd2, uma estirpe multirresistente. Os extratos enriquecidos em artemisinina foram submetidos a um ensaio de atividade antimalárica por fluorimetria usando o método Whole-Cell SYBR I Green para determinar os valores de IC50 na presença da estirpe P. falciparum 3D7 e a uma avaliação da hemotoxicidade por espectrofotometria. Os ILs tensioativos derivados da cloroquina mostraram ter a mesma atividade do que o fármaco de origem contra a estirpe P. falciparum 3D7HT-GFP, são fármacos de atuação lenta e foram mais ativos contra P. falciparum Dd2, enquanto os derivados da primaquine foram mais ativos contra ambas as estirpes e descritos como fármacos de atuação lenta. Dos extratos enriquecidos em artemisinina, ART-NaSal e ART-CholSal1 foram mais ativos do que a artemisinina e restantes extratos e não demonstraram hemotoxicidade às doses de IC50. Para concluir, as duas abordagens têm características para o desenvolvimento de potenciais fármacos antimaláricos. |
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Aqui, nós divulgamos duas abordagens distintas- ILs tensioativos derivados de cloroquina e primaquina (aminoquinolinas), e ILs e um sal hidrotropos para a extração de artemisinina-que foram caracterizados por três técnicas distintas, nomeadamente citometria de fluxo, fluorimetria e espetrofotometria. A atividade antimalárica dos 4 ILs tensioativos derivados da cloroquina e da primaquina com ácidos gordos foi avaliada por citometria de fluxo. Em primeiro lugar, estabeleceu-se uma estratégia de gating foi estabelecida pela utilização de culturas assíncronas de P. falciparum 3D7HT-GFP, para discriminar glóbulos vermelhos infetados e não infetados. Em segundo lugar, concretizou-se um ensaio in vitro para determinar a concentração máxima capaz de inibir metade dos parasitas (IC50), na presença de culturas assíncronas de P. falciparum 3D7HT-GFP após 72 horas de período de incubação. Em terceiro lugar, os compostos foram submetidos a um ensaio de velocidade de ação, que avalia a sua atividade biológica após 24, 48 e 72 horas de incubação com culturas assíncronas de P. falciparum 3D7HT-GFP. Em quarto lugar, o índice de resistência fora determinado através da comparação entre o IC50 determinado para P. falciparum 3D7HT-GFP no segundo ensaio e o IC50 para P. falciparum Dd2, uma estirpe multirresistente. Os extratos enriquecidos em artemisinina foram submetidos a um ensaio de atividade antimalárica por fluorimetria usando o método Whole-Cell SYBR I Green para determinar os valores de IC50 na presença da estirpe P. falciparum 3D7 e a uma avaliação da hemotoxicidade por espectrofotometria. Os ILs tensioativos derivados da cloroquina mostraram ter a mesma atividade do que o fármaco de origem contra a estirpe P. falciparum 3D7HT-GFP, são fármacos de atuação lenta e foram mais ativos contra P. falciparum Dd2, enquanto os derivados da primaquine foram mais ativos contra ambas as estirpes e descritos como fármacos de atuação lenta. Dos extratos enriquecidos em artemisinina, ART-NaSal e ART-CholSal1 foram mais ativos do que a artemisinina e restantes extratos e não demonstraram hemotoxicidade às doses de IC50. Para concluir, as duas abordagens têm características para o desenvolvimento de potenciais fármacos antimaláricos.Malaria remains one of the most lethal parasitic diseases in the world, affecting millions of people predominately in the sub-Saharan Africa and Southeast Asia regions. Plasmodium falciparum is the main species responsible for the mortality and morbidity burdens worldwide. It is also accountable for the emergence and spread of antimalarial drug resistance, including the Artemisinin Combination Therapies (ACTs) in Southeast Asia and more recently in Africa. Therefore, the development of new antimalarial drugs is urgently necessary. So, we propose a strategy that aims to enhance the current antimalarial drug properties, known as ionic liquids (ILs). These chemical entities are emerging as a new cost-effective approach towards current antimalarial drugs. Herein, we disclose two different approaches- surface-active ILs derived from chloroquine and primaquine (aminoquinolines), and ILs and salt hydrotropes for the artemisinin extraction-which were characterized by three different techniques, namely flow cytometry, fluorimetry, and spectrophotometry. The antimalarial activity of the four surface-active ILs derived from chloroquine and primaquine with natural fatty acids was assessed by flow cytometry. First, a gating strategy was established by the usage of unsynchronized cultures of P. falciparum 3D7HT-GFP, to discriminate infected from uninfected red blood cells. Second, an in vitro antimalarial drug assay was made to determine the half-maximal inhibitory concentration (IC50) in the presence of unsynchronized cultures of P. falciparum 3D7HT-GFP after 72 hours of incubation time. Third, the compounds were submitted to a speed of action assay, which evaluates their biological activity after 24-, 48-, and 72-hours incubation times with unsynchronized cultures of P. falciparum 3D7HT-GFP. Fourth, the resistance index of the compounds was determined by the comparison between the IC50 determined for P. falciparum 3D7HT-GFP in the second assay and the IC50 for P. falciparum Dd2, a multiresistant strain. The extracts enriched in artemisinin were submitted to an antimalarial activity assay by fluorimetry using the Whole-Cell SYBR I Green method to determine the IC50 values in the presence of P. falciparum 3D7 strain and to a haemotoxicity assessment by spectrophotometry. The surface-active ILs derived from chloroquine showed to be as active as the parent drug against P. falciparum 3D7HT-GFP, are slow-acting drugs, and were more active against P. falciparum Dd2, while the ones derived from primaquine were more active against both strains and described as slow-acting drugs. From the extracts enriched in artemisinin, ART-NaSal and ART-CholSal1 were more active than artemisinin and the remaining extracts and did not display haemotoxicity at the IC50 doses. In conclusion, the two approaches have characteristics for the development of potential antimalarial drugs.NOGUEIRA, FátimaRUNSANTOS, Tiago Alexandre Pena2021-122021-122021-12-01T00:00:00Z2025-03-11T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10362/138496TID:203010531enginfo:eu-repo/semantics/embargoedAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2024-03-11T05:15:42Zoai:run.unl.pt:10362/138496Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-20T03:49:05.667829Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse |
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