Planejamento e síntese de novos derivados acridínicos por meio de simplificação molecular de um scaffold com potencial antitumoral

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Santos, Mirelly Barbosa
Data de Publicação: 2023
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/4780
Resumo: O câncer é um problema de saúde pública mundial, cujo tratamento principal é a quimioterapia, que está atrelada a toxicidade e resistência medicamentosa. As topoisomerases e o DNA são alvos biológicos de muitos antitumorais, incluindo derivados acridínicos, e por isso são promissores para o desenvolvimento de novas drogas. Desse modo, objetivamos desenvolver novos derivados acridínicos a partir de um promissor scaffold por meio de simplificação molecular e avaliar suas potencialidades a partir de estudos in silico e in vitro, visando a proposta de um novo quimioterápico anticâncer. Cinco novos derivados fenilmetanimina (MAC) e três novos diazenilacridina (ACHZ) substituídos foram obtidos partindo-se de uma simplificação estrutural do scaffold (composto 3a), que apresentou promissora atividade antitumoral em estudos anteriores. O estudo de docking molecular foi realizado como triagem inicial com os alvos topoisomerase IIα (PDB ID: 5GWK) e DNA (PDB ID: 1BNA; 1G3X), nos quais as moléculas em sua maioria apresentaram energia livre de ligação e modo de interação semelhante\melhores que o compostos de referência, tendo destaque a molécula MAC-07. A predição farmacocinética in silico também foi realizada, evidenciando boa absorção gastrointestinal, permeação a BHE e adequação aos critérios de druglikeness. A síntese ocorreu por rota sintética linear, onde foi construído o aldeído de acridina (AC-02) e hidazonometil-acridina, seguidos da condensação com diferentes anilinas e aldeídos, obtendo-se rendimentos reacionais variando de 49 e 85%. A análise termogravimétrica realizada para a série MAC, evidenciou que as moléculas são estáveis até 250 °C. A identificação estrutural dos compostos foi realizada por meio de RMN de ¹H e RMN de ¹³C. Nos estudos in vitro, as moléculas interagiram com ssDNA, com valores de Kb na faixa típica para complexos de intercalação, sendo evidenciado o composto ACHZ-BE. Elas também interagiram com HSA, com Kb típico de drogas capazes de se acomodar na mesma. Os estudos de atividade antiproliferativa in vitro foram realizados em três linhagens tumorais (MCF-7, HeLa, SKMEL-28) nos quais os compostos apresentaram leve citotoxicidade com percentual de inibição máxima de 33,2 %. Em estudo adicional de docking, as moléculas apresentaram bom perfil de interação com alvo topoisomerase I (PDB ID: 1K4T). Desse modo, as novas moléculas obtidas demonstraram potencial para fármacos antitumorais, se fazendo necessário a realização de estudos adicionais para melhor compreensão de sua atividade e possíveis mecanismos de ação e citotoxicidade.
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Cinco novos derivados fenilmetanimina (MAC) e três novos diazenilacridina (ACHZ) substituídos foram obtidos partindo-se de uma simplificação estrutural do scaffold (composto 3a), que apresentou promissora atividade antitumoral em estudos anteriores. O estudo de docking molecular foi realizado como triagem inicial com os alvos topoisomerase IIα (PDB ID: 5GWK) e DNA (PDB ID: 1BNA; 1G3X), nos quais as moléculas em sua maioria apresentaram energia livre de ligação e modo de interação semelhante\melhores que o compostos de referência, tendo destaque a molécula MAC-07. A predição farmacocinética in silico também foi realizada, evidenciando boa absorção gastrointestinal, permeação a BHE e adequação aos critérios de druglikeness. A síntese ocorreu por rota sintética linear, onde foi construído o aldeído de acridina (AC-02) e hidazonometil-acridina, seguidos da condensação com diferentes anilinas e aldeídos, obtendo-se rendimentos reacionais variando de 49 e 85%. A análise termogravimétrica realizada para a série MAC, evidenciou que as moléculas são estáveis até 250 °C. A identificação estrutural dos compostos foi realizada por meio de RMN de ¹H e RMN de ¹³C. Nos estudos in vitro, as moléculas interagiram com ssDNA, com valores de Kb na faixa típica para complexos de intercalação, sendo evidenciado o composto ACHZ-BE. Elas também interagiram com HSA, com Kb típico de drogas capazes de se acomodar na mesma. Os estudos de atividade antiproliferativa in vitro foram realizados em três linhagens tumorais (MCF-7, HeLa, SKMEL-28) nos quais os compostos apresentaram leve citotoxicidade com percentual de inibição máxima de 33,2 %. Em estudo adicional de docking, as moléculas apresentaram bom perfil de interação com alvo topoisomerase I (PDB ID: 1K4T). Desse modo, as novas moléculas obtidas demonstraram potencial para fármacos antitumorais, se fazendo necessário a realização de estudos adicionais para melhor compreensão de sua atividade e possíveis mecanismos de ação e citotoxicidade.Cancer is a global public health problem, whose main treatment is chemotherapy, which is linked to toxicity and drug resistance. Topoisomerases and DNA are biological targets of many antitumor drugs, including acridine compounds, and, then, are promising for the development of new drugs. Therefore, we aim to develop new acridine derivatives based on a promising scaffold, through molecular simplification, and evaluate their potential by in silico and in vitro studies, aiming for the development of a new anticancer chemotherapy drug. Five new phenylmethanimine (MAC) and three new substituted diazenylacridine (ACHZ) compounds were obtained through structural simplification of the scaffold (compound 3a), which showed promising antitumor activity in previous studies. The molecular docking study was carried out as an initial screening with topoisomerase IIα (PDB ID: 5GWK) and DNA (PDB ID: 1BNA; 1G3X), in which the molecules mostly showed similar or better free binding energy and interaction mode compared to the reference compound, with emphasis on MAC-07. In silico pharmacokinetic prediction was also performed, confirming good gastrointestinal absorption, BBB permeation and compliance with druglikeness criteria. The synthesis was carried out by linear synthetic route, where acridine aldehyde (AC-02) and hydazonomethyl-acridine were constructed, followed by condensation with different anilines and aldehydes, obtaining reaction yields ranging from 49 to 85%. A thermogravimetric analysis carried out for the MAC series showed that the molecules are stable up to 250 °C. The structural identification of the compounds was carried out using ¹H NMR and ¹³C NMR. Through in vitro studies, the molecules interacted with ssDNA, with Kb values in the typical range for intercalation complexes, highlighting the compound ACHZ-BE. They also interacted with HSA, with Kb typical of drugs capable of accommodating in this protein. In vitro antiproliferative activity studies were carried out in three tumor cell lines (MCF-7, HeLa and SKMEL-28) in which the compounds presented a level of cytotoxicity with a maximum inhibition percentage of 33.2%. In additional docking study, the molecules exhibited good interaction profile with topoisomerase I (PDB ID: 1K4T). Thus, the new molecules discovered showed potential for antitumor drugs, requiring additional studies to better understand their activity and possible mechanisms of action and cytotoxicity.Fundação de Apoio à Pesquisa do Estado da Paraíba - FAPESQUniversidade Estadual da ParaíbaPró-Reitoria de Pós-Graduação e Pesquisa - PRPGPBrasilUEPBPrograma de Pós-Graduação em Ciências Farmacêuticas - PPGCFMoura, Ricardo Olímpio dehttp://lattes.cnpq.br/3707776918049437Moura, Ricardo Olímpio dehttp://lattes.cnpq.br/3707776918049437Araújo, Rodrigo Santos Aquino dehttp://lattes.cnpq.br/4679429055039278Santos, Vanda Lúcia doshttp://lattes.cnpq.br/3360729786561207Santos, Mirelly Barbosa2023-10-10T19:45:45Z2999-12-312023-09-05info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfSantos, Mirelly Barbosa. Planejamento e síntese de novos derivados acridínicos por meio de simplificação molecular de um scaffold com potencial antitumoral. 2023. 147 f. Trabalho de Conclusão de Curso Dissertação (Programa de Pós-Graduação em Ciências Farmacêuticas - PPGCF) - Universidade Estadual da Paraíba, Campina Grande, 2023.http://tede.bc.uepb.edu.br/jspui/handle/tede/4780porinfo:eu-repo/semantics/embargoedAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UEPBinstname:Universidade Estadual da Paraíba (UEPB)instacron:UEPB2023-10-10T19:46:13Zoai:tede.bc.uepb.edu.br:tede/4780Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://tede.bc.uepb.edu.br/jspui/PUBhttp://tede.bc.uepb.edu.br/oai/requestbc@uepb.edu.br||opendoar:2023-10-10T19:46:13Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UEPB - Universidade Estadual da Paraíba (UEPB)false
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