Síntese de N-glicosilssulfonamidas, de aza-açúcares derivados de N-Acetilglicosamina e D-Glicose e tentativa de síntese de inibidores potenciais de quitinases

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Lucas Lopardi Franco
Data de Publicação: 2015
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/BUBD-A2KGZT
Resumo: Na química medicinal as enzimas de patógenos, como fungos ou bactérias, são consideradas bons alvos moleculares para o desenvolvimento de novos fármacos e, nesse contexto, a sua inibição pode promover a atividade farmacológica desejada por meio da perturbação de seus processos metabólicos, levando a sua morte. No caso de doenças genéticas, o processo de inibição enzimática pode ser aplicado para restaurar o equilíbrio do metabolismo. Existem diversas enzimas que possuem carboidratos como substrato que vêm sendo exploradas como alvos moleculares, como as exoglicosidases, endoglicosidases e glicosiltransferases. Nesta tese, dividida em dois capítulos, se teve como objetivo a síntese de inibidores potenciais de glicosidases. No primeiro capítulo foram sintetizadas vinte N-glicosilssulfonamidas, derivadas de D-glicose e N-acetilglicosamina, substâncias consideradas uma nova classe de compostos bioativos. Quatro dos derivados planejados são naftalênicos e esses foram obtidos, inicialmente, na forma de uma mistura anomérica : (~1:3), da qual o anômero foi obtido por recristalização, mas esse procedimento resultou na obtenção desses derivados com rendimentos significativamente inferiores. Dessa maneira, foi realizado um estudo de métodos para obtenção desses derivados com melhores rendimentos, tendo sido desenvolvido um novo método para obtenção de N-glicosilssulfonamidas naftalênicas, com rendimentos satisfatórios. Esse capítulo também incluiu um estudo de oxidação de C-1 em N-glicosilssufonamidas, com a finalidade de obtenção de N-glicosilssulfoniliminas, substâncias análogas ao PUGNAc, um protótipo amplamente estudado e relatado na literatura como inibidor enzimático. O segundo capítulo consistiu em um estudo para obtenção de um pseudo-dissacarídeo derivado de um aza-açúcar. Inicialmente foi realizada a tentativa de síntese de um aza-açúcar derivado de N-acetilglicosamina por uma rota de doze etapas a partir do cloridrato de glicosamina. O insucesso na tentativa de inversão de configuração de um intermediário na quinta etapa dessa síntese impediu a continuidade dessa rota. Foi então foi realizado um novo planejamento para obtenção de aza-açúcares a partir de D-manitol, que resultou na obtenção de um aza-açúcar. Também foram efetuados diversos estudos a partir dos intermediários preparados do D-manitol, para obtenção de diastereoisômeros desse aza-açúcar. Com vistas à obtenção do pseudo-dissacarídeo planejado foi efetuado um estudo modelo de glicosilação do ciclo-hexanol por condição de Koenigs-Knorr, com quatro doadores de glicosila, haletos derivados de D-glicosamina, juntamente com a avaliação da utilização de três diferentes promotores de glicosilação, triflato de prata, carbonato de prata e brometo de mercúrio/óxido de mercúrio. Por fim, foram realizadas tentativas de glicosilação do aza-açúcar nas condições otimizadas no estudo modelo, sem sucesso.
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No primeiro capítulo foram sintetizadas vinte N-glicosilssulfonamidas, derivadas de D-glicose e N-acetilglicosamina, substâncias consideradas uma nova classe de compostos bioativos. Quatro dos derivados planejados são naftalênicos e esses foram obtidos, inicialmente, na forma de uma mistura anomérica : (~1:3), da qual o anômero foi obtido por recristalização, mas esse procedimento resultou na obtenção desses derivados com rendimentos significativamente inferiores. Dessa maneira, foi realizado um estudo de métodos para obtenção desses derivados com melhores rendimentos, tendo sido desenvolvido um novo método para obtenção de N-glicosilssulfonamidas naftalênicas, com rendimentos satisfatórios. Esse capítulo também incluiu um estudo de oxidação de C-1 em N-glicosilssufonamidas, com a finalidade de obtenção de N-glicosilssulfoniliminas, substâncias análogas ao PUGNAc, um protótipo amplamente estudado e relatado na literatura como inibidor enzimático. O segundo capítulo consistiu em um estudo para obtenção de um pseudo-dissacarídeo derivado de um aza-açúcar. Inicialmente foi realizada a tentativa de síntese de um aza-açúcar derivado de N-acetilglicosamina por uma rota de doze etapas a partir do cloridrato de glicosamina. O insucesso na tentativa de inversão de configuração de um intermediário na quinta etapa dessa síntese impediu a continuidade dessa rota. Foi então foi realizado um novo planejamento para obtenção de aza-açúcares a partir de D-manitol, que resultou na obtenção de um aza-açúcar. Também foram efetuados diversos estudos a partir dos intermediários preparados do D-manitol, para obtenção de diastereoisômeros desse aza-açúcar. Com vistas à obtenção do pseudo-dissacarídeo planejado foi efetuado um estudo modelo de glicosilação do ciclo-hexanol por condição de Koenigs-Knorr, com quatro doadores de glicosila, haletos derivados de D-glicosamina, juntamente com a avaliação da utilização de três diferentes promotores de glicosilação, triflato de prata, carbonato de prata e brometo de mercúrio/óxido de mercúrio. Por fim, foram realizadas tentativas de glicosilação do aza-açúcar nas condições otimizadas no estudo modelo, sem sucesso.In Medicinal Chemistry the enzymes of pathogens like fungi or bacteria are considered good molecular targets for the development of new drugs and the inhibition of these enzymes can result in pharmacological action trough the perturbation of metabolic processes of these organisms, eventually leading to their death. In the case of genetic diseases, the enzyme inhibitors can be used to restore metabolic equilibrium. Several enzymes like exoglycosidases, endoglycosidases and glycosyltransferases use carbohydrates as substrate. This thesis is composed of two chapters and the main objective is the synthesis of potential glycosidase inhibitors. In the first chapter the synthesis of twenty D-glucose and N-acetylglucosamine-based N-glycosylsulfonamides was described. These compounds are considered a new class of bioactive compounds. Four of the designed derivatives are naphthalene sulfonamides, which were obtained initially as anomeric mixtures : (1:3), from which the pure anomer was isoled by crystallization, although in low yields. After some studies a new method for the synthesis of N-glycosylsulfonamides was developed, allowing the preparation of the naphthalene derivatives in good yields. In this chapter the oxidation at C-1 of the N-glycosylsulfonamides was studied in order to obtain the corresponding N-sulfonylglycosylimines, analogues of PUGNAC, a well known enzymatic inhibitor. In the second chapter, are described the studies aiming at the synthesis of an aza-sugar-derived pseudo-disaccharide. Initially, the synthesis of an aza-sugar from D-glucosamine hydrochloride, in twelve steps, was attempted. However, due to difficulties encountered in the inversion of the configuration at C-5 of a key intermediate, this approach was abandoned. Thus the synthesis of another aza-sugar from D-mannitol was undertaken. The intermediates were also used in a study aimed at the obtention of diastereoisomers of the synthesized aza-sugar. In connection with the synthesis of the pseudo-disaccharide, a model glycosylation reaction of cyclohexanol with four glucosamine-derived glycosyl halides, using the Koenigs-Knorr conditions, was performed. Three glycosylation promoters were evaluated, namely, silver triflate, silver carbonate and mercuric bromide/mercuric oxide. Finally, a few unsuccessful attempts were made to synthesize an aza-sugar-derived pseudo-disaccharide.Universidade Federal de Minas GeraisUFMGSulfonamidasQuímica OrgânicaSíntese orgânicaInibidores enzimáticosGlicose SínteseAza-açúcaresD-manitolPseudo-dissacarídeoInibição enzimáticaD-glicoseN-glicosilssulfonamidasN-acetilglicosaminaSíntese de N-glicosilssulfonamidas, de aza-açúcares derivados de N-Acetilglicosamina e D-Glicose e tentativa de síntese de inibidores potenciais de quitinasesinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UFMGinstname:Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)instacron:UFMGORIGINALlucas_tese_final_31_08_15.pdfapplication/pdf7013766https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/BUBD-A2KGZT/1/lucas_tese_final_31_08_15.pdf5a0dddd2a52605529beeb442c195b779MD51TEXTlucas_tese_final_31_08_15.pdf.txtlucas_tese_final_31_08_15.pdf.txtExtracted texttext/plain318405https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/BUBD-A2KGZT/2/lucas_tese_final_31_08_15.pdf.txt91c77a4883b6dd685ee8bccee49447fbMD521843/BUBD-A2KGZT2019-11-14 16:18:28.251oai:repositorio.ufmg.br:1843/BUBD-A2KGZTRepositório de PublicaçõesPUBhttps://repositorio.ufmg.br/oaiopendoar:2019-11-14T19:18:28Repositório Institucional da UFMG - Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)false
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