Planejamento, síntese e avaliação in silico de compostos α, β- insaturados atuarem como possíveis antibacteriano e inibidores de β-lactamases

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Nascimento, Agnis Pâmela Simões do
Data de Publicação: 2020
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UEPB
Texto Completo: http://tede.bc.uepb.edu.br/jspui/handle/tede/4267
Resumo: A inibição enzimática acarreta na ineficácia de alguns mecanismos de resistência bacteriana, por conseguinte os compostos relatados no presente estudo foram planejados com o intuito de agir como potenciais inibidores, devendo interagir com os sítios ativos das β-lactamases e por meio de uma reação de adição de Michael ligar-se covalentemente a mesma, evitando a hidrólise do anel β-lactâmico; avaliou-se adicionalmente a capacidade de atuar como possível antibacteriano. Com este intuito foram realizados inicialmente estudos de docking com o programa AutoDockTools versão 1.5.6 para as principais β-lactamases: a ESBL (β-lactamase de Espectro Estendido) e Oxacilinase; além deste foi testado também a inibição da Protein Binding Penicillin (PBP) e 16S rRNA para verificar outros mecanismos de ação antibacteriana de doze compostos. As reações ocorreram por condensação de Knoevenagel em meio básico e foram comprovadas as estruturas de cinco compostos, por meio da espectroscopia de RMN 1H e 13C. O potencial hemolítico pode ser avaliado a partir de eritrócitos humanos para soluções com concentração de 5%. A avaliação presuntiva antibacteriana foi realizada por sucessivas diluições para a E. Coli ATCC25922. Majoritariamente as doze moléculas planejadas apresentaram promissores resultados em relação aos ligantes co-cristalizados e as constantes de inibição para as séries de compostos, sendo a APB mais promissora para todos os alvos principalmente para a oxacilinase quando relacionados ambos os aspectos energéticos e constante de inibição tendo estes variado de -7,59 a -7,76 Kcal.mol^-1 e 2,75 a 2,06 nM para o APB-03 e APB-02 respectivamente. As predições farmacocinéticas in silico concluíram que todos os compostos foram condizentes com critérios de druglikeness estabelecido por Lipinski, Ghose e Egan, farmacocinética, toxicidade e eco-toxicidade. Estudos posteriores serão necessários a fim de realizar novas caracterizações e avaliar as atividades antibacterianas e moduladoras in vitro. Foram sintetizados todos os compostos planejados, obtendo rendimentos variando entre 33,06 e 99,04%. Sua pureza pode ser presumida pela técnica faixa de fusão, variando de 1 a 3 ºC; nas espectroscopias de RMN apresentaram sinais diagnósticos indicando o sucesso da reação, como os deslocamentos químicos para hidrogênio (8,19 ppm, s, 1H) e carbonos vinílicos (151 e 107 ppm) característicos. Os potenciais hemolíticos puderam ser avaliados que, com exceção do APB-02, apresentaram valores inferiores a 10%.
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Com este intuito foram realizados inicialmente estudos de docking com o programa AutoDockTools versão 1.5.6 para as principais β-lactamases: a ESBL (β-lactamase de Espectro Estendido) e Oxacilinase; além deste foi testado também a inibição da Protein Binding Penicillin (PBP) e 16S rRNA para verificar outros mecanismos de ação antibacteriana de doze compostos. As reações ocorreram por condensação de Knoevenagel em meio básico e foram comprovadas as estruturas de cinco compostos, por meio da espectroscopia de RMN 1H e 13C. O potencial hemolítico pode ser avaliado a partir de eritrócitos humanos para soluções com concentração de 5%. A avaliação presuntiva antibacteriana foi realizada por sucessivas diluições para a E. Coli ATCC25922. Majoritariamente as doze moléculas planejadas apresentaram promissores resultados em relação aos ligantes co-cristalizados e as constantes de inibição para as séries de compostos, sendo a APB mais promissora para todos os alvos principalmente para a oxacilinase quando relacionados ambos os aspectos energéticos e constante de inibição tendo estes variado de -7,59 a -7,76 Kcal.mol^-1 e 2,75 a 2,06 nM para o APB-03 e APB-02 respectivamente. As predições farmacocinéticas in silico concluíram que todos os compostos foram condizentes com critérios de druglikeness estabelecido por Lipinski, Ghose e Egan, farmacocinética, toxicidade e eco-toxicidade. Estudos posteriores serão necessários a fim de realizar novas caracterizações e avaliar as atividades antibacterianas e moduladoras in vitro. Foram sintetizados todos os compostos planejados, obtendo rendimentos variando entre 33,06 e 99,04%. Sua pureza pode ser presumida pela técnica faixa de fusão, variando de 1 a 3 ºC; nas espectroscopias de RMN apresentaram sinais diagnósticos indicando o sucesso da reação, como os deslocamentos químicos para hidrogênio (8,19 ppm, s, 1H) e carbonos vinílicos (151 e 107 ppm) característicos. Os potenciais hemolíticos puderam ser avaliados que, com exceção do APB-02, apresentaram valores inferiores a 10%.Enzymatic inhibition results in the ineffectiveness of some mechanisms of bacterial resistance, therefore the compounds reported in the present study were designed with the intention of acting as potential inhibitors, and must interact with the active sites of β-lactamases and through an addition reaction Michael's covalently bonding to it, preventing hydrolysis of the β-lactam ring; the ability to act as a possible antibacterial was further evaluated. For this purpose, docking studies were initially carried out with the AutoDockTools version 1.5.6 program for the main β-lactamases: ESBL (Extended Spectrum β-lactamase) and Oxacillinase; in addition to this, the inhibition of Protein Binding Penicillin (PBP) and 16S rRNA was also tested to verify other mechanisms of antibacterial action of twelve compounds. The reactions took place by Knoevenagel condensation in a basic medium and the structures of five compounds were proven, using 1H and 13C NMR spectroscopy. Hemolytic potential can be assessed from human erythrocytes to solutions with a concentration of 5%. The presumptive antibacterial evaluation was carried out by successive dilutions for E. Coli ATCC25922. Mostly the twelve planned molecules showed promising results in relation to the co-crystallized ligands and the inhibition constants for the series of compounds, with APB being the most promising for all targets, mainly for oxacillinase when related both energetic aspects and inhibition constant having these ranged from -7.59 to -7.76 Kcal.mol-1 and 2.75 to 2.06 nM for APB-03 and APB-02 respectively. The in silico pharmacokinetic predictions concluded that all compounds were consistent with the criteria of druglikeness established by Lipinski, Ghose and Egan, pharmacokinetics, toxicity and eco-toxicity. Further studies will be necessary in order to carry out new characterizations and to evaluate antibacterial and modulating activities in vitro. All the planned compounds were synthesized, with yields varying between 33.04 and 99.04%. Its purity can be assumed by the melting range technique, varying from 1 to 3 ºC; in NMR spectroscopies they showed diagnostic signs indicating the success of the reaction, such as chemical shifts to hydrogen (8.19 ppm, s, 1H) and characteristic vinyl carbons (151 and 107 ppm). Hemolytic potentials could be assessed, which, with the exception of APB-02, showed values below 10%.Universidade Estadual da ParaíbaPró-Reitoria de Pós-Graduação e Pesquisa - PRPGPBrasilUEPBPrograma de Pós-Graduação em Química - PPGQMoura, Ricardo Olímpio deTeles, Yanna Carolina FerreiraSouza, Túlio Ricardo Couto de LimaNascimento, Agnis Pâmela Simões do2022-03-28T11:14:48Z2020-10-29info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfNASCIMENTO, Agnis Pâmela Simões do. Planejamento, síntese e avaliação in silico de compostos α, β- insaturados atuarem como possíveis antibacteriano e inibidores de β-lactamases. 2020. 232f. Dissertação (Programa de Pós-Graduação em Química - PPGQ) - Universidade Estadual da Paraíba, Campina Grande, 2022.http://tede.bc.uepb.edu.br/jspui/handle/tede/4267porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UEPBinstname:Universidade Estadual da Paraíba (UEPB)instacron:UEPB2022-03-28T11:14:48Zoai:tede.bc.uepb.edu.br:tede/4267Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://tede.bc.uepb.edu.br/jspui/PUBhttp://tede.bc.uepb.edu.br/oai/requestbc@uepb.edu.br||opendoar:2022-03-28T11:14:48Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UEPB - Universidade Estadual da Paraíba (UEPB)false
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