Planejamento e síntese de derivados aromáticos com potencial leishmanicida
Autor(a) principal: | |
---|---|
Data de Publicação: | 2019 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFTM |
Texto Completo: | http://bdtd.uftm.edu.br/handle/tede/956 |
Resumo: | A leishmaniose é uma das mais preocupantes doenças tropicais negligenciadas e a segunda patologia transmitida por insetos mais letal no mundo. Apesar do alto índice de novos casos de leishmaniose registrados anualmente, os fármacos disponíveis para o tratamento da doença não são efetivos, seja por limitações do próprio medicamento ou pela resistência do parasita. Dessa forma, pesquisas que buscam o desenvolvimento de novos compostos antileishmaniose são muito relevantes. Neste sentido, o presente trabalho teve como objetivo a síntese de uma série de compostos com potencial leishmanicida a partir do planejamento de sessenta e nove derivados contendo anéis aromáticos (piridínico, pirimidínico e benzênico), utilizando as técnicas de hibridação molecular e bioisosterismo na cadeia lateral entre nitrogênio, oxigênio e enxofre. Os compostos planejados foram avaliados por docking molecular na arginase, um importante alvo de Leishmania, e aqueles que apresentaram melhores interações com a enzima foram selecionados para síntese. Foram sintetizados doze compostos por substituição nucleofílica aromática, sendo que seis deles foram submetidos a reações subsequentes de redução do grupo nitro, ciclização in situ e hidrólise, o que levou a um total de dezoito produtos que foram purificados por cromatografia em coluna. Em seguida, todos os compostos foram caracterizados por técnicas espectroscópicas e espectrométricas e submetidos a avaliação da atividade leishmanicida. Os compostos 2,6-(N,N’-diglicinato-il de etila)-3-nitropiridina (46), 2-(S-tioglicolato-il de etila)-3-nitropiridina (48) e 2-(N-glicinato-il de etila)-3-nitropiridina (49) apresentarem os melhores valores de CI50 79,0, 59,0 e 57,0 μg.mL–1, respectivamente, superiores ao controle positivo anfotericina B (0,29 μg.mL–1). É importante ressaltar que, dos três compostos com os melhores resultados, 46 e 49 apresentam o glicinato de etila na cadeia lateral e 48 e 49 são monossubstituídos. Os resultados obtidos até o momento são promissores e abrem novas perspectivas para o desenvolvimento de novos fármacos que possam ser utilizados no tratamento da leishmaniose. |
id |
UFTM_c9eb1fa64514413ae0ee3c60aaa082c4 |
---|---|
oai_identifier_str |
oai:bdtd.uftm.edu.br:tede/956 |
network_acronym_str |
UFTM |
network_name_str |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFTM |
repository_id_str |
|
spelling |
Planejamento e síntese de derivados aromáticos com potencial leishmanicidaDerivados piridínicos.Leishmaniose.Hibridação molecular.Bioisosterismo.Pyridine derivatives.Leishmaniasis.Molecular hybridization.Bioisosterism.Química OrgânicaFarmacologiaA leishmaniose é uma das mais preocupantes doenças tropicais negligenciadas e a segunda patologia transmitida por insetos mais letal no mundo. Apesar do alto índice de novos casos de leishmaniose registrados anualmente, os fármacos disponíveis para o tratamento da doença não são efetivos, seja por limitações do próprio medicamento ou pela resistência do parasita. Dessa forma, pesquisas que buscam o desenvolvimento de novos compostos antileishmaniose são muito relevantes. Neste sentido, o presente trabalho teve como objetivo a síntese de uma série de compostos com potencial leishmanicida a partir do planejamento de sessenta e nove derivados contendo anéis aromáticos (piridínico, pirimidínico e benzênico), utilizando as técnicas de hibridação molecular e bioisosterismo na cadeia lateral entre nitrogênio, oxigênio e enxofre. Os compostos planejados foram avaliados por docking molecular na arginase, um importante alvo de Leishmania, e aqueles que apresentaram melhores interações com a enzima foram selecionados para síntese. Foram sintetizados doze compostos por substituição nucleofílica aromática, sendo que seis deles foram submetidos a reações subsequentes de redução do grupo nitro, ciclização in situ e hidrólise, o que levou a um total de dezoito produtos que foram purificados por cromatografia em coluna. Em seguida, todos os compostos foram caracterizados por técnicas espectroscópicas e espectrométricas e submetidos a avaliação da atividade leishmanicida. Os compostos 2,6-(N,N’-diglicinato-il de etila)-3-nitropiridina (46), 2-(S-tioglicolato-il de etila)-3-nitropiridina (48) e 2-(N-glicinato-il de etila)-3-nitropiridina (49) apresentarem os melhores valores de CI50 79,0, 59,0 e 57,0 μg.mL–1, respectivamente, superiores ao controle positivo anfotericina B (0,29 μg.mL–1). É importante ressaltar que, dos três compostos com os melhores resultados, 46 e 49 apresentam o glicinato de etila na cadeia lateral e 48 e 49 são monossubstituídos. Os resultados obtidos até o momento são promissores e abrem novas perspectivas para o desenvolvimento de novos fármacos que possam ser utilizados no tratamento da leishmaniose.Leishmaniasis is one of the most worrying neglected tropical diseases worldwide and the second most deadly illness transmitted by insects in the world. Despite the high rate of leishmaniasis cases registered per year, the available drugs for the treatment of this disease are not effective, because the limitations of the medicines or the parasite resistance against the drugs in use. Therefore, scientific researches aiming the development of new anti-leishmaniasis compounds are an important field. In this sense, the present work aimed to synthesize a series of compounds with leishmanicidal potential. Thus, sixty-nine aromatic compounds (pyridine, pyrimidine and benzene derivatives) were planned by molecular hybridization and classic bioisosterism of nitrogen, oxygen and sulfur on the side chain. Compounds evaluated by molecular docking that presented best interactions with arginase, an important Leishmania target, were synthesized through aromatic nucleophilic substitution reactions. Among them, six were selected to subsequent nitro group reduction, in situ cyclization and hydrolysis reactions. Eighteen products were obtained, purified by column chromatography, characterized by spectroscopic and spectrometric techniques and evaluated for leishmanicidal activity. Compounds 2,6-(ethyl N,N'-diglycinate-yl)-3-nitropyridine (46), 2-(ethyl S-thioglycolate-yl)- 3-nitropyridine (48) and 2-(ethyl N-glycinate-yl)-3-nitropyridine (49) showed the best IC50 values of 79.0, 59.0 and 57.0 μg.mL–1, respectively, higher than amphotericin B, used as positive control (0.29 μg.mL–1). It is noteworthy that among the three compounds with the best biological results, 49 and 46 have ethyl glycinate moiety in the side chain and 49 and 48 are monosubstituted. The results obtained in this study are promising and enable new perspectives for new drugs development that can be used in the treatment of leishmaniasis.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorUniversidade Federal do Triângulo MineiroInstituto de Ciências Exatas, Naturais e Educação - ICENEBrasilUFTMPrograma de Mestrado Profissional em Química em Rede NacionalPIVATTO, Amanda Danuello30218277206http://lattes.cnpq.br/0700488873965276TAKAHASHI, Leticia Masako2020-02-11T20:20:34Z2019-03-15info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfapplication/pdfTAKAHASHI, Leticia Masako. Planejamento e síntese de derivados aromáticos com potencial leishmanicida. 2019. 159f. Dissertação (Mestrado em Química) - Programa de Mestrado Profissional em Química em Rede Nacional, Universidade Federal do Triângulo Mineiro, Uberaba, 2019 .http://bdtd.uftm.edu.br/handle/tede/956porALMEIDA, O. P. Tratamento da Doença de Alzheimer: avaliação crítica sobre o uso de anticolinesterásicos. Arq Neuropsiquiatr, 56, p. 688-696, 1998. AMARO, R.; BAUDRY, J.; CHODERA, J.; DEMIR, O.; McCAMMON, J. A.; MIAO, Y.; SMITH, J. C. Ensemble docking in drug discovery. Biophysical Journal, v. 114 (10), p. 2271-2278, 2018. ARMAREGO, W. E.; CHAI, C. L. L.. Purification of Laboratory Chemicals. 5. ed. Oxford: Butterworth-Heinemann, 2003. BARREIRO, E. J.; FRAGA, C. A. M. Química Medicinal: as bases moleculares da ação dos fármacos. 2 ed. Porto Alegre: Artmed, 2008. BARREIRO, E. J.; FRAGA, C. A. M.; MIRANDA, A. L. P.; RODRIGUES, C. R. A química medicinal de N-acilidrazonas: novos compostos-protótipos de fármacos analgésicos, antiinflamatórios e anti-trombóticos. Química Nova, v. 25, n. 1, p. 129–148, 2002. BERMAN, H. M.; WESTBROOK, J.; FENG, Z.; GILLILAND, G.; BHAT, T. N.; WEISSIG, H.; SHINDYALOV, I. N.; BOURNE, P. E. The Protein Data Bank. Nucleic Acids Research, v. 28, p. 235-242, 2000. BLANCO, V. R.; NASCIMENTO-JÚNIOR, N. M. Leishmaniose: Aspectos gerais relacionados com a doença, o ciclo do parasita, fármacos disponíveis, novos protótipos e vacinas. Revista Virtual de Química, v. 9, p. 861-876, 2017. BRAGA, F. G. Atividades de derivados purínicos sobre Leishmania amazonenses e Leishmania chagasi. 2008. 102 f. Dissertação (Mestrado em Ciência Biológicas) – Instituto de Ciências Biológicas, Universidade Federal de Juiz de Fora, Juiz de Fora, 2008. BRASIL. Ministério da Saúde. Secretaria de Vigilância em Saúde. Leishmaniose Tegumentar 2016. Brasília, Ministério da Saúde, 2016. BRASIL. Ministério da Saúde. Secretaria de Vigilância em Saúde. Manual de Vigilância de Leishmaniose Tegumentar Americana. Brasília, Editora do Ministério da Saúde, 2010. BRASIL. Ministério da Saúde. Secretaria de Vigilância em Saúde. Manual de vigilância e controle da leishmaniose visceral. Brasília, Ministério da Saúde, 2014. CAMPS, P.; EL ACHAB, R.; MORRAL, J.; MUÑOZ-TORRERO, D.; BADÍA, A.; BAÑOS, J. E.; VIVAS, N. M.; BARRIL, X.; OROZCO, M.; LUQUE, F. J. New tacrine – huperzine A hybrids (huprines): highly potent tight-binding acetylcholinesterase inhibitors of interest for the treatment of Alzheimer’s disease. Journal of Medicinal Chemistry, v. 43, p. 4657-4666, 2000. CATTA-PRETA, C. M. C.; MOTTRAM, J. C. Drug candidate and target for leishmaniasis. Nature, v. 560, p. 171-172, 2018. CHIBALE, K; CHOUTEAU, F.; LATEGAN, C. A.; MAHARAJ, V. J.; PILLAY, P.; SMITH, P. J.; VLEGGAAR, R. Antiplasmodial hirsutinolides from Vernonia staehelinoides and their utilization towards a simplified pharmacophore. Phytochemistry, v. 68, p. 1200- 1205, 2007. DA SILVA, E. R.; CASTILHO, T. M.; PIOKER, F. C.; SILVA, C. H. T. P.; FLOETERWINTER, L. M. Genomic organisation and transcription characterisation of the gene encoding Leishmania (Leishmania) amazonensis arginase and its protein structure prediction. International Journal for Parasitology, v. 32, p. 727–737, 2002. DA SILVA, E. R.; MAQUIAVELI, C. C.; MAGALHÃES, P. P. The leishmanicidal flavonols quercetin and quercitrin target Leishmania (Leishmania) amazonensis arginase. Experimental Parasitology, 130(3), 183–188, 2012. DEN BOER, M. L.; ALVAR, J.; DAVIDSON, R. N.; RITMEIJER, K.; BALASEGARAM M. Developments in the treatment of visceral leishmaniasis. Expert Opin. Emerging Drugs, v. 14 (3), p. 395-410, 2009. FERREIRA, L. G.; OLIVA, G.; ANDRICOPULO, A. D. From Medicinal Chemistry to human health: current approaches to drug discovery for cancer and neglected tropical diseases. Anais da Academia Brasileira de Ciências, v. 90, p.645-661, 2018. GLISIC, S.; SENCANSKI, M.; PEROVIC, V.; STEVANOVIC, S.; GARCÍA-SOSA, A. T. Arginase flavonoid anti-leishmanial in silico inhibitors flagged against anti-targets. Molecules, v. 21, 2016. GÓMEZ-BARRIO, A.; VEJA, C.; ESCARIO, J. A.; ROLÓN, M. Development of resazurin microtiter assay for drug sensibility testing of Trypanosoma cruzi epimastigotes. Parasitology Research, v. 99, p. 103-107, 2006. GOMTSYAN, A. Heterocycles in drugs and drug discovery. Chemistry of Heterocyclic compounds, v. 48, p. 7–10, 2012. GONÇALVES, A. C. R.; CARNEIRO, Z. A.; OLIVEIRA, C. G.; DANUELLO, A.; GUERRA, W.; OLIVEIRA, R. J.; FERREIRA, F. B.; VELOSO-SILVA, L. L. W.; BATISTA, F. A. H.; BORGES, J. C.; ALBUQUERQUE, S.; DEFLON, V. M.; MAIA, P. I. S. PtII, PdII and AuIII complexes with a thiosemicarbazone derived from acethylmonoxime: structural analysis, trypanocidal activity, cytotoxity and first insight into the antiparasitic mechanism of action. Europan Journal of Medicinal Chemistry, v. 141, p. 615-631, 2017. GUIDO, R. V. C.; ANDRICOPULO, A. D.; OLIVA, G. Planejamento de fármacos, biotecnologia e química medicinal: aplicações em doenças infecciosas. Estudos Avançados, v. 24, n. 70, p. 81–98, 2010. HAI, Y.; CHRISTIANSON, D. W. Crystal structures ofLeishmania mexicanaarginase complexed with α,α-disubstituted boronic amino-acid inhibitors. Acta Crystallographica Section F Structural Biology Communications, v. 72, p. 300–306, 2016. KITCHEN, D. B.; DECORNEZ, H.; FURR, J. R.; BAJORATH, J. Docking and scoring in virtual screening for drug discovery: methods and applications. Nature: Reviews Drug Discovery, v. 3, p. 935-949, 2004. LEWELL, X. Q.; JONES, A. C.; BRUCE, C. L.; HARPER, G.; JONES, M. M.; MCLAY, I. M.; BRADSHAW, J. Drug rings database with web interface. At tool for identifying alternative chemical rings in lead discovery programs. Journal of Medicinal Chemistry, v. 46, p. 3257–3274, 2003. LIMA, L; BARREIRO, E. Bioisosterism: a useful strategy for molecular modification and drug desing. Currente Medicinal Chemistry, v. 12, p. 23-49, 2005. LIU, Q.; ZHU, R.; GAO, S.; MA, S.; TANG, H.; YANG, J.; DIAO, Y.; WANG, H.; ZHU, H. Structure-based bioisosterism desing, synthesis, insecticidal activity and structure-activity relationship (SAR) of anthranilic diamide analogues containing 1,2,4-oxadiazoles ring. Pest Management Science, v. 73, p. 917-924, 2017. MANJOLIN, L. C.; DOS REIS, M. B. G.; MAQUIAVELI, C. C.; SANTOS-FILHO, O. A.; DA SILVA, E. R. Dietary flavonoids fisetin, luteolin and their derived compounds inhibit arginase, a central enzyme in Leishmania (Leishmania) amazonensis infection. Food Chemistry, v. 141, p. 2253–2262, 2013. MAQUIAVELI, C. C.; LUCON-JÚNIOR, J. F.; BROGI, S.; CAMPIANI, G.; GEMMA, S.; VIEIRA, P. C.; SILVA, E. R. Verbascoside Inhibits Promastigote Growth and Arginase Activity of Leishmania amazonensis. Journal of Natural Products, v. 79, p. 1459–1463, 2016. MARCO, J. L.; RÍOS, C.; GARCÍA, A. G.; VILLARROYA, M.; CARREIRAS, M. C.; MARTINS, C.; ELEUTÉRIO, A.; MORREALE, A.; OROZCO, M.; LUQUE, F. J. Synthesis, biological evaluation and molecular modelling of diversely functionalized heterocyclic derivatives as inhibitors of acetylcholinesterase/ butylcholinesterase and modulators of Ca2+ channels and nicotinic receptors. Bioorganic & Medicinal Chemistry, v. 12, p. 2199-2218, 2004 MONTANARI, C. A. Química Medicinal: contribuições e perspectivas no desenvolvimento da farmacoterapia. Química Nova, v. 18, n. 1, p. 56–64, 1995. NEVES, D. P. Parasitologia Humana. 12. ed. São Paulo: Atheneu, 2011. NEWMAN, D. J; CRAGG, G. M. Natural products as sources of new drugs from 1981 to 2014. Journal of Natural Products, v. 79, p. 629-661, 2016. PASTORINO, A. C.; JACOB, C. M. A.; OSELKA, G. W.; CARNEIRO-SAMPAIO, M. M. S.; Leishmaniose visceral: aspectos clínicos e laboratoriais. Jornal de Pediatria, v. 78, p. 120-127, 2002. PAVIA, D. L.; LAMPMAN, G. M.; KRIZ, G. S.; VYVYAN, J. R. Introdução à espectroscopia. Cengage Learning. 4ª ed., 2010. PERRIN, D. D.; ARMAREGO, W. L. F. Purification of laboratory chemicals. 3rd ed. Oxford: Pergamon Press, 1988. RODRIGUES, A. R. Modelagem molecular. Química Nova na Escola, v. 3, p. 43-49, 2001. SILVEIRA, V. A. da. Síntese de isósteros aromáticos visando potencial biológico. 2016. 120 f. Dissertação (Mestrado em Química) – Instituto de Ciências Exatas, Naturais e Educação, Universidade Federal do Triângulo Mineiro, Uberaba, 2016. SHEN, L.; LIU, G.; TANG, Y. Molecular docking and 3D-QSAR studies of 2-substituted 1- indanone derivatives as acetylcholinesterase inhibitors. Acta Pharmacologica Sinica, v. 28, p. 2053–2063, 2007. SHIN, H., CAMA, E.; CHRISTIANSON, D. W. Design of Amino Acid Aldehydes as Transition-State Analogue Inhibitors of Arginase. Journal of the American Chemical Society, v. 126, p. 10278–10284, 2004. SILVERSTEIN, R. M.; WEBSTER, F. X.; KIEMLE, D. J. Identificação espectrométrica de compostos orgânicos. Livros Técnicos e Científicos Editora LDTA. 7 ed., 2006. SOUTO, E. B.; SEVERINO, P.; SANTANA, M. H. A.; et. al. Nanopartículas de lipídios sólidos: métodos clássicos de produção laboratorial. Química Nova, v. 34, p. 1762–1769, 2011. TAVEIRA, S. F.; ARAÚJO, L. M. P. C.; SANTANA, D. C. A. S.; et. al. Development of cationic solid lipid nanoparticles with factorial design-based studies for topical administration of Doxorubicin. Developments in Biomedical Nanotechnology. Journal of Biomedical Nanotechnology, v. 8, p. 219–228, 2012. TAHA, M.; ISMAIL, N. H.; ALI, M.; RASHID, U.; IMRAN, S.; UDDIN, N.; KHAN, K. M. Molecular hybridization conceded exceptionally potent quinolinyl-oxadiazole hybrids through phenyl linked thiosemicarbazide antileishmanial scaffolds: In silico validation and SAR studies. Bioorganic Chemistry, v. 71, p. 192-200, 2017. VALLI, M.; BETTI, A. H.; DANUELLO, A.; PIVATTO, M.; CENTURIÃO, F.; ANTONIO, C. B.; RATES, S. M. K.; BOLZANI, V. S. Pyridinic analog of the natural product (–)- spectaline as potential adjuvante for the treatment of central nervous system disorders. Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters, v. 25, p. 2247–2250, 2015. VALLI, M.; DANUELLO, A.; PIVATTO, M.; SALDAÑA, J. C.; HEINZEN, H.; DOMÍNGUEZ, L.; CAMPOS, V. P.; MARQUI, S. R.; YOUNG, M. C. M.; VIEGAS JÚNIOR, C.; SILVA, D. H. S.; BOLZANI, V. S. Anticholinesterasic, Nematostatic and Anthelmintic Activities of Pyridinic and Pyrazinic Compounds. Current Medicinal Chemistry. v. 18, p. 3423–3430, 2011. VERDONK, M. L.; COLE, J. C.; HARTSHORN, M. J.; MURRAY, C. W.; TAYLOR, R. D. Improved protein-ligand docking using GOLD. Proteins: Structure, Function, and Bioinformatics, v. 52, p. 609–623, 2003. VIEGAS JÚNIOR, C.; DANUELLO, A.; BOLZANI, V. S.; BARREIRO, E. J; FRAGA, C. A. M. Molecular hybridization: a useful tool in the design of new drug prototypes. Current Medicinal Chemistry. v. 14, p. 1829–1852, 2007. WALSH, C. T. Nature loves nitrogen heterocycles. Tetrahedron Letters, v. 56, p. 3075–3081, 2015. WYLLIE, S.; THOMAS, M.; PATTERSON, S.; CROUCH, S.; DE RYCKER, M.; LOWE, R.; GRESHAM, S.; URBANIAK, M. D.; OTTO, T. D.; STOJANOVSKI, L.; SIMEONS, F. R. C.; MANTHRI, S.; MACLEAN, L. M.; ZUCCOTTO, F.; HOMEYER, N.; PFLAUMER, H.; BOESCHE, M.; SASTRY, L.; CONNOLLY, P.; ALBRECHT, S.; BERRIMAN, M.; DREWES, G.; GRAY, D. W.; GHIDELLI-DISSE, S.; DIXON, S.; FIANDOR, J. M.; WYATT, P. G.; FERGUSON, M. A. J.; FAIRLAMB, A. H.; MILES, T. J.; READ, K. D.; GILBERT, I. H. Cyclin-dependent kinase 12 is a drug target for visceral leishmaniasis. Nature, v. 560, p. 192-197, 2018. WORLD HEALTH ORGANIZATION (WHO). Leishmaniose, 2018. Disponível em: <http://www.who.int/es/news-room/fact-sheets/detail/leishmaniasis>. Acesso em: 22 ago. 2018. YANG, J.; YAN, R., ROY; A., XU; D., POISSON; J., ZHANG, Y. The I-TASSER Suite: protein structure and function prediction. Nature Methods, v. 12, p. 7–8, 2015.http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFTMinstname:Universidade Federal do Triangulo Mineiro (UFTM)instacron:UFTM2020-02-12T04:00:32Zoai:bdtd.uftm.edu.br:tede/956Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://bdtd.uftm.edu.br/PUBhttp://bdtd.uftm.edu.br/oai/requestbdtd@uftm.edu.br||bdtd@uftm.edu.bropendoar:2020-02-12T04:00:32Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFTM - Universidade Federal do Triangulo Mineiro (UFTM)false |
dc.title.none.fl_str_mv |
Planejamento e síntese de derivados aromáticos com potencial leishmanicida |
title |
Planejamento e síntese de derivados aromáticos com potencial leishmanicida |
spellingShingle |
Planejamento e síntese de derivados aromáticos com potencial leishmanicida TAKAHASHI, Leticia Masako Derivados piridínicos. Leishmaniose. Hibridação molecular. Bioisosterismo. Pyridine derivatives. Leishmaniasis. Molecular hybridization. Bioisosterism. Química Orgânica Farmacologia |
title_short |
Planejamento e síntese de derivados aromáticos com potencial leishmanicida |
title_full |
Planejamento e síntese de derivados aromáticos com potencial leishmanicida |
title_fullStr |
Planejamento e síntese de derivados aromáticos com potencial leishmanicida |
title_full_unstemmed |
Planejamento e síntese de derivados aromáticos com potencial leishmanicida |
title_sort |
Planejamento e síntese de derivados aromáticos com potencial leishmanicida |
author |
TAKAHASHI, Leticia Masako |
author_facet |
TAKAHASHI, Leticia Masako |
author_role |
author |
dc.contributor.none.fl_str_mv |
PIVATTO, Amanda Danuello 30218277206 http://lattes.cnpq.br/0700488873965276 |
dc.contributor.author.fl_str_mv |
TAKAHASHI, Leticia Masako |
dc.subject.por.fl_str_mv |
Derivados piridínicos. Leishmaniose. Hibridação molecular. Bioisosterismo. Pyridine derivatives. Leishmaniasis. Molecular hybridization. Bioisosterism. Química Orgânica Farmacologia |
topic |
Derivados piridínicos. Leishmaniose. Hibridação molecular. Bioisosterismo. Pyridine derivatives. Leishmaniasis. Molecular hybridization. Bioisosterism. Química Orgânica Farmacologia |
description |
A leishmaniose é uma das mais preocupantes doenças tropicais negligenciadas e a segunda patologia transmitida por insetos mais letal no mundo. Apesar do alto índice de novos casos de leishmaniose registrados anualmente, os fármacos disponíveis para o tratamento da doença não são efetivos, seja por limitações do próprio medicamento ou pela resistência do parasita. Dessa forma, pesquisas que buscam o desenvolvimento de novos compostos antileishmaniose são muito relevantes. Neste sentido, o presente trabalho teve como objetivo a síntese de uma série de compostos com potencial leishmanicida a partir do planejamento de sessenta e nove derivados contendo anéis aromáticos (piridínico, pirimidínico e benzênico), utilizando as técnicas de hibridação molecular e bioisosterismo na cadeia lateral entre nitrogênio, oxigênio e enxofre. Os compostos planejados foram avaliados por docking molecular na arginase, um importante alvo de Leishmania, e aqueles que apresentaram melhores interações com a enzima foram selecionados para síntese. Foram sintetizados doze compostos por substituição nucleofílica aromática, sendo que seis deles foram submetidos a reações subsequentes de redução do grupo nitro, ciclização in situ e hidrólise, o que levou a um total de dezoito produtos que foram purificados por cromatografia em coluna. Em seguida, todos os compostos foram caracterizados por técnicas espectroscópicas e espectrométricas e submetidos a avaliação da atividade leishmanicida. Os compostos 2,6-(N,N’-diglicinato-il de etila)-3-nitropiridina (46), 2-(S-tioglicolato-il de etila)-3-nitropiridina (48) e 2-(N-glicinato-il de etila)-3-nitropiridina (49) apresentarem os melhores valores de CI50 79,0, 59,0 e 57,0 μg.mL–1, respectivamente, superiores ao controle positivo anfotericina B (0,29 μg.mL–1). É importante ressaltar que, dos três compostos com os melhores resultados, 46 e 49 apresentam o glicinato de etila na cadeia lateral e 48 e 49 são monossubstituídos. Os resultados obtidos até o momento são promissores e abrem novas perspectivas para o desenvolvimento de novos fármacos que possam ser utilizados no tratamento da leishmaniose. |
publishDate |
2019 |
dc.date.none.fl_str_mv |
2019-03-15 2020-02-11T20:20:34Z |
dc.type.status.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
dc.type.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/masterThesis |
format |
masterThesis |
status_str |
publishedVersion |
dc.identifier.uri.fl_str_mv |
TAKAHASHI, Leticia Masako. Planejamento e síntese de derivados aromáticos com potencial leishmanicida. 2019. 159f. Dissertação (Mestrado em Química) - Programa de Mestrado Profissional em Química em Rede Nacional, Universidade Federal do Triângulo Mineiro, Uberaba, 2019 . http://bdtd.uftm.edu.br/handle/tede/956 |
identifier_str_mv |
TAKAHASHI, Leticia Masako. Planejamento e síntese de derivados aromáticos com potencial leishmanicida. 2019. 159f. Dissertação (Mestrado em Química) - Programa de Mestrado Profissional em Química em Rede Nacional, Universidade Federal do Triângulo Mineiro, Uberaba, 2019 . |
url |
http://bdtd.uftm.edu.br/handle/tede/956 |
dc.language.iso.fl_str_mv |
por |
language |
por |
dc.relation.none.fl_str_mv |
ALMEIDA, O. P. Tratamento da Doença de Alzheimer: avaliação crítica sobre o uso de anticolinesterásicos. Arq Neuropsiquiatr, 56, p. 688-696, 1998. AMARO, R.; BAUDRY, J.; CHODERA, J.; DEMIR, O.; McCAMMON, J. A.; MIAO, Y.; SMITH, J. C. Ensemble docking in drug discovery. Biophysical Journal, v. 114 (10), p. 2271-2278, 2018. ARMAREGO, W. E.; CHAI, C. L. L.. Purification of Laboratory Chemicals. 5. ed. Oxford: Butterworth-Heinemann, 2003. BARREIRO, E. J.; FRAGA, C. A. M. Química Medicinal: as bases moleculares da ação dos fármacos. 2 ed. Porto Alegre: Artmed, 2008. BARREIRO, E. J.; FRAGA, C. A. M.; MIRANDA, A. L. P.; RODRIGUES, C. R. A química medicinal de N-acilidrazonas: novos compostos-protótipos de fármacos analgésicos, antiinflamatórios e anti-trombóticos. Química Nova, v. 25, n. 1, p. 129–148, 2002. BERMAN, H. M.; WESTBROOK, J.; FENG, Z.; GILLILAND, G.; BHAT, T. N.; WEISSIG, H.; SHINDYALOV, I. N.; BOURNE, P. E. The Protein Data Bank. Nucleic Acids Research, v. 28, p. 235-242, 2000. BLANCO, V. R.; NASCIMENTO-JÚNIOR, N. M. Leishmaniose: Aspectos gerais relacionados com a doença, o ciclo do parasita, fármacos disponíveis, novos protótipos e vacinas. Revista Virtual de Química, v. 9, p. 861-876, 2017. BRAGA, F. G. Atividades de derivados purínicos sobre Leishmania amazonenses e Leishmania chagasi. 2008. 102 f. Dissertação (Mestrado em Ciência Biológicas) – Instituto de Ciências Biológicas, Universidade Federal de Juiz de Fora, Juiz de Fora, 2008. BRASIL. Ministério da Saúde. Secretaria de Vigilância em Saúde. Leishmaniose Tegumentar 2016. Brasília, Ministério da Saúde, 2016. BRASIL. Ministério da Saúde. Secretaria de Vigilância em Saúde. Manual de Vigilância de Leishmaniose Tegumentar Americana. Brasília, Editora do Ministério da Saúde, 2010. BRASIL. Ministério da Saúde. Secretaria de Vigilância em Saúde. Manual de vigilância e controle da leishmaniose visceral. Brasília, Ministério da Saúde, 2014. CAMPS, P.; EL ACHAB, R.; MORRAL, J.; MUÑOZ-TORRERO, D.; BADÍA, A.; BAÑOS, J. E.; VIVAS, N. M.; BARRIL, X.; OROZCO, M.; LUQUE, F. J. New tacrine – huperzine A hybrids (huprines): highly potent tight-binding acetylcholinesterase inhibitors of interest for the treatment of Alzheimer’s disease. Journal of Medicinal Chemistry, v. 43, p. 4657-4666, 2000. CATTA-PRETA, C. M. C.; MOTTRAM, J. C. Drug candidate and target for leishmaniasis. Nature, v. 560, p. 171-172, 2018. CHIBALE, K; CHOUTEAU, F.; LATEGAN, C. A.; MAHARAJ, V. J.; PILLAY, P.; SMITH, P. J.; VLEGGAAR, R. Antiplasmodial hirsutinolides from Vernonia staehelinoides and their utilization towards a simplified pharmacophore. Phytochemistry, v. 68, p. 1200- 1205, 2007. DA SILVA, E. R.; CASTILHO, T. M.; PIOKER, F. C.; SILVA, C. H. T. P.; FLOETERWINTER, L. M. Genomic organisation and transcription characterisation of the gene encoding Leishmania (Leishmania) amazonensis arginase and its protein structure prediction. International Journal for Parasitology, v. 32, p. 727–737, 2002. DA SILVA, E. R.; MAQUIAVELI, C. C.; MAGALHÃES, P. P. The leishmanicidal flavonols quercetin and quercitrin target Leishmania (Leishmania) amazonensis arginase. Experimental Parasitology, 130(3), 183–188, 2012. DEN BOER, M. L.; ALVAR, J.; DAVIDSON, R. N.; RITMEIJER, K.; BALASEGARAM M. Developments in the treatment of visceral leishmaniasis. Expert Opin. Emerging Drugs, v. 14 (3), p. 395-410, 2009. FERREIRA, L. G.; OLIVA, G.; ANDRICOPULO, A. D. From Medicinal Chemistry to human health: current approaches to drug discovery for cancer and neglected tropical diseases. Anais da Academia Brasileira de Ciências, v. 90, p.645-661, 2018. GLISIC, S.; SENCANSKI, M.; PEROVIC, V.; STEVANOVIC, S.; GARCÍA-SOSA, A. T. Arginase flavonoid anti-leishmanial in silico inhibitors flagged against anti-targets. Molecules, v. 21, 2016. GÓMEZ-BARRIO, A.; VEJA, C.; ESCARIO, J. A.; ROLÓN, M. Development of resazurin microtiter assay for drug sensibility testing of Trypanosoma cruzi epimastigotes. Parasitology Research, v. 99, p. 103-107, 2006. GOMTSYAN, A. Heterocycles in drugs and drug discovery. Chemistry of Heterocyclic compounds, v. 48, p. 7–10, 2012. GONÇALVES, A. C. R.; CARNEIRO, Z. A.; OLIVEIRA, C. G.; DANUELLO, A.; GUERRA, W.; OLIVEIRA, R. J.; FERREIRA, F. B.; VELOSO-SILVA, L. L. W.; BATISTA, F. A. H.; BORGES, J. C.; ALBUQUERQUE, S.; DEFLON, V. M.; MAIA, P. I. S. PtII, PdII and AuIII complexes with a thiosemicarbazone derived from acethylmonoxime: structural analysis, trypanocidal activity, cytotoxity and first insight into the antiparasitic mechanism of action. Europan Journal of Medicinal Chemistry, v. 141, p. 615-631, 2017. GUIDO, R. V. C.; ANDRICOPULO, A. D.; OLIVA, G. Planejamento de fármacos, biotecnologia e química medicinal: aplicações em doenças infecciosas. Estudos Avançados, v. 24, n. 70, p. 81–98, 2010. HAI, Y.; CHRISTIANSON, D. W. Crystal structures ofLeishmania mexicanaarginase complexed with α,α-disubstituted boronic amino-acid inhibitors. Acta Crystallographica Section F Structural Biology Communications, v. 72, p. 300–306, 2016. KITCHEN, D. B.; DECORNEZ, H.; FURR, J. R.; BAJORATH, J. Docking and scoring in virtual screening for drug discovery: methods and applications. Nature: Reviews Drug Discovery, v. 3, p. 935-949, 2004. LEWELL, X. Q.; JONES, A. C.; BRUCE, C. L.; HARPER, G.; JONES, M. M.; MCLAY, I. M.; BRADSHAW, J. Drug rings database with web interface. At tool for identifying alternative chemical rings in lead discovery programs. Journal of Medicinal Chemistry, v. 46, p. 3257–3274, 2003. LIMA, L; BARREIRO, E. Bioisosterism: a useful strategy for molecular modification and drug desing. Currente Medicinal Chemistry, v. 12, p. 23-49, 2005. LIU, Q.; ZHU, R.; GAO, S.; MA, S.; TANG, H.; YANG, J.; DIAO, Y.; WANG, H.; ZHU, H. Structure-based bioisosterism desing, synthesis, insecticidal activity and structure-activity relationship (SAR) of anthranilic diamide analogues containing 1,2,4-oxadiazoles ring. Pest Management Science, v. 73, p. 917-924, 2017. MANJOLIN, L. C.; DOS REIS, M. B. G.; MAQUIAVELI, C. C.; SANTOS-FILHO, O. A.; DA SILVA, E. R. Dietary flavonoids fisetin, luteolin and their derived compounds inhibit arginase, a central enzyme in Leishmania (Leishmania) amazonensis infection. Food Chemistry, v. 141, p. 2253–2262, 2013. MAQUIAVELI, C. C.; LUCON-JÚNIOR, J. F.; BROGI, S.; CAMPIANI, G.; GEMMA, S.; VIEIRA, P. C.; SILVA, E. R. Verbascoside Inhibits Promastigote Growth and Arginase Activity of Leishmania amazonensis. Journal of Natural Products, v. 79, p. 1459–1463, 2016. MARCO, J. L.; RÍOS, C.; GARCÍA, A. G.; VILLARROYA, M.; CARREIRAS, M. C.; MARTINS, C.; ELEUTÉRIO, A.; MORREALE, A.; OROZCO, M.; LUQUE, F. J. Synthesis, biological evaluation and molecular modelling of diversely functionalized heterocyclic derivatives as inhibitors of acetylcholinesterase/ butylcholinesterase and modulators of Ca2+ channels and nicotinic receptors. Bioorganic & Medicinal Chemistry, v. 12, p. 2199-2218, 2004 MONTANARI, C. A. Química Medicinal: contribuições e perspectivas no desenvolvimento da farmacoterapia. Química Nova, v. 18, n. 1, p. 56–64, 1995. NEVES, D. P. Parasitologia Humana. 12. ed. São Paulo: Atheneu, 2011. NEWMAN, D. J; CRAGG, G. M. Natural products as sources of new drugs from 1981 to 2014. Journal of Natural Products, v. 79, p. 629-661, 2016. PASTORINO, A. C.; JACOB, C. M. A.; OSELKA, G. W.; CARNEIRO-SAMPAIO, M. M. S.; Leishmaniose visceral: aspectos clínicos e laboratoriais. Jornal de Pediatria, v. 78, p. 120-127, 2002. PAVIA, D. L.; LAMPMAN, G. M.; KRIZ, G. S.; VYVYAN, J. R. Introdução à espectroscopia. Cengage Learning. 4ª ed., 2010. PERRIN, D. D.; ARMAREGO, W. L. F. Purification of laboratory chemicals. 3rd ed. Oxford: Pergamon Press, 1988. RODRIGUES, A. R. Modelagem molecular. Química Nova na Escola, v. 3, p. 43-49, 2001. SILVEIRA, V. A. da. Síntese de isósteros aromáticos visando potencial biológico. 2016. 120 f. Dissertação (Mestrado em Química) – Instituto de Ciências Exatas, Naturais e Educação, Universidade Federal do Triângulo Mineiro, Uberaba, 2016. SHEN, L.; LIU, G.; TANG, Y. Molecular docking and 3D-QSAR studies of 2-substituted 1- indanone derivatives as acetylcholinesterase inhibitors. Acta Pharmacologica Sinica, v. 28, p. 2053–2063, 2007. SHIN, H., CAMA, E.; CHRISTIANSON, D. W. Design of Amino Acid Aldehydes as Transition-State Analogue Inhibitors of Arginase. Journal of the American Chemical Society, v. 126, p. 10278–10284, 2004. SILVERSTEIN, R. M.; WEBSTER, F. X.; KIEMLE, D. J. Identificação espectrométrica de compostos orgânicos. Livros Técnicos e Científicos Editora LDTA. 7 ed., 2006. SOUTO, E. B.; SEVERINO, P.; SANTANA, M. H. A.; et. al. Nanopartículas de lipídios sólidos: métodos clássicos de produção laboratorial. Química Nova, v. 34, p. 1762–1769, 2011. TAVEIRA, S. F.; ARAÚJO, L. M. P. C.; SANTANA, D. C. A. S.; et. al. Development of cationic solid lipid nanoparticles with factorial design-based studies for topical administration of Doxorubicin. Developments in Biomedical Nanotechnology. Journal of Biomedical Nanotechnology, v. 8, p. 219–228, 2012. TAHA, M.; ISMAIL, N. H.; ALI, M.; RASHID, U.; IMRAN, S.; UDDIN, N.; KHAN, K. M. Molecular hybridization conceded exceptionally potent quinolinyl-oxadiazole hybrids through phenyl linked thiosemicarbazide antileishmanial scaffolds: In silico validation and SAR studies. Bioorganic Chemistry, v. 71, p. 192-200, 2017. VALLI, M.; BETTI, A. H.; DANUELLO, A.; PIVATTO, M.; CENTURIÃO, F.; ANTONIO, C. B.; RATES, S. M. K.; BOLZANI, V. S. Pyridinic analog of the natural product (–)- spectaline as potential adjuvante for the treatment of central nervous system disorders. Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters, v. 25, p. 2247–2250, 2015. VALLI, M.; DANUELLO, A.; PIVATTO, M.; SALDAÑA, J. C.; HEINZEN, H.; DOMÍNGUEZ, L.; CAMPOS, V. P.; MARQUI, S. R.; YOUNG, M. C. M.; VIEGAS JÚNIOR, C.; SILVA, D. H. S.; BOLZANI, V. S. Anticholinesterasic, Nematostatic and Anthelmintic Activities of Pyridinic and Pyrazinic Compounds. Current Medicinal Chemistry. v. 18, p. 3423–3430, 2011. VERDONK, M. L.; COLE, J. C.; HARTSHORN, M. J.; MURRAY, C. W.; TAYLOR, R. D. Improved protein-ligand docking using GOLD. Proteins: Structure, Function, and Bioinformatics, v. 52, p. 609–623, 2003. VIEGAS JÚNIOR, C.; DANUELLO, A.; BOLZANI, V. S.; BARREIRO, E. J; FRAGA, C. A. M. Molecular hybridization: a useful tool in the design of new drug prototypes. Current Medicinal Chemistry. v. 14, p. 1829–1852, 2007. WALSH, C. T. Nature loves nitrogen heterocycles. Tetrahedron Letters, v. 56, p. 3075–3081, 2015. WYLLIE, S.; THOMAS, M.; PATTERSON, S.; CROUCH, S.; DE RYCKER, M.; LOWE, R.; GRESHAM, S.; URBANIAK, M. D.; OTTO, T. D.; STOJANOVSKI, L.; SIMEONS, F. R. C.; MANTHRI, S.; MACLEAN, L. M.; ZUCCOTTO, F.; HOMEYER, N.; PFLAUMER, H.; BOESCHE, M.; SASTRY, L.; CONNOLLY, P.; ALBRECHT, S.; BERRIMAN, M.; DREWES, G.; GRAY, D. W.; GHIDELLI-DISSE, S.; DIXON, S.; FIANDOR, J. M.; WYATT, P. G.; FERGUSON, M. A. J.; FAIRLAMB, A. H.; MILES, T. J.; READ, K. D.; GILBERT, I. H. Cyclin-dependent kinase 12 is a drug target for visceral leishmaniasis. Nature, v. 560, p. 192-197, 2018. WORLD HEALTH ORGANIZATION (WHO). Leishmaniose, 2018. Disponível em: <http://www.who.int/es/news-room/fact-sheets/detail/leishmaniasis>. Acesso em: 22 ago. 2018. YANG, J.; YAN, R., ROY; A., XU; D., POISSON; J., ZHANG, Y. The I-TASSER Suite: protein structure and function prediction. Nature Methods, v. 12, p. 7–8, 2015. |
dc.rights.driver.fl_str_mv |
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ info:eu-repo/semantics/openAccess |
rights_invalid_str_mv |
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ |
eu_rights_str_mv |
openAccess |
dc.format.none.fl_str_mv |
application/pdf application/pdf |
dc.publisher.none.fl_str_mv |
Universidade Federal do Triângulo Mineiro Instituto de Ciências Exatas, Naturais e Educação - ICENE Brasil UFTM Programa de Mestrado Profissional em Química em Rede Nacional |
publisher.none.fl_str_mv |
Universidade Federal do Triângulo Mineiro Instituto de Ciências Exatas, Naturais e Educação - ICENE Brasil UFTM Programa de Mestrado Profissional em Química em Rede Nacional |
dc.source.none.fl_str_mv |
reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFTM instname:Universidade Federal do Triangulo Mineiro (UFTM) instacron:UFTM |
instname_str |
Universidade Federal do Triangulo Mineiro (UFTM) |
instacron_str |
UFTM |
institution |
UFTM |
reponame_str |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFTM |
collection |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFTM |
repository.name.fl_str_mv |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFTM - Universidade Federal do Triangulo Mineiro (UFTM) |
repository.mail.fl_str_mv |
bdtd@uftm.edu.br||bdtd@uftm.edu.br |
_version_ |
1813013339556544512 |