Otimização de uma classe de benzenossulfonamidas como agentes anti-trypanosomatidae: planejamento, síntese e avaliação biológica contra Trypanosoma cruzi e Leishmania infantum

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Hercos, Guilherme Freitas de Lima
Data de Publicação: 2023
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFU
Texto Completo: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/39046
http://doi.org/10.14393/ufu.di.2023.494
Resumo: Chagas disease and human visceral leishmaniasis (HVL) are parasitic diseases caused by Trypanosoma cruzi (T. cruzi) and Leishmania infantum (L. infantum), respectively, both of the Trypanosomatidae protozoan family, considered by the World Health Organization as neglected tropical diseases. The drugs currently available to combat these diseases are: benznidazole for Chagas disease, however, it has a moderate efficiency in the acute phase of parasitosis, in addition to causing a series of side effects that lead in some cases to the abandonment of treatment by the victims; and amphotericin B for VLH, this drug has a certain efficiency in the treatment of this disease, but its acquisition is expensive, in addition to being toxic to human health. Given this context, it is necessary to develop new drugs, more efficient, less toxic and low cost for the treatment of these pathologies. In this work, the design, synthesis and study of the relationship between the chemical structure and biological activity of 23 compounds of a series of potent benzenesulfonamides against parasites of the Trypanosomatidae family were described. This project started from the planning of the modifications of a hit of the sulfonamide class, where it was established that the amino-aryl and benzenesulfonyl fragments of the hit would be modified. In the amino-aryl fragment, modifications were made in the positions of the substituent of the aromatic ring, the exchange of the amino group for other functional groups. Derivatives as above were performed with the addition of the carbonyl between the piperazine and the aromatic ring of this fragment. In the benzenesulfonyl fragment, modifications were made to the substituents attached to the aromatic ring. With the synthesized and characterized compounds, they were tested to verify the biological activity in vitro against the amastigote form of T. cruzi and L. infantum in cell culture. Of the modifications of the amino-aryl fragment, the most potent compound against T. cruzi was 4b (IC50 T. cruzi = 7.1 ± 4.8 µM; IS = 71.17) and against L. infantum was 7 (IC50 L. infantum = 0.90 µM; IS = >2457.7). From the series of modifications of the benzenesulfonyl fragment the most potent compound against T. cruzi was 11g (IC50 T. cruzi = 1.70 ± 0.09 µM; IS = 177) and against L. infantum was 11a (IC50 L. infantum = 6.06 ± 1.69 µM; IS = 404.7). The results obtained so far are of great value for the study of the relationship between chemical structure and biological activity, and are promising in the search for new drug candidates against Chagas disease and human visceral leishmaniasis.
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spelling Otimização de uma classe de benzenossulfonamidas como agentes anti-trypanosomatidae: planejamento, síntese e avaliação biológica contra Trypanosoma cruzi e Leishmania infantumOptimization of a class of benzenesulfonamides as anti-trypanosomatidae agents: design, synthesis and biological evaluation against Trypanosoma cruzi and Leishmania infantumOptimización de una clase de bencenosulfonamidas como agentes anti-trypanosomatidae: diseño, síntesis y evaluación biológica frente a Trypanosoma cruzi y Leishmania infantumBenzenossulfonamidasT. cruziL. infantumBenzenesulfonamidesCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::QUIMICA ORGANICA::SINTESE ORGANICACNPQ::OUTROSQuímicaChagas, Doença deDoenças parasitáriasLeishmaniose visceralMedicamentosChagas disease and human visceral leishmaniasis (HVL) are parasitic diseases caused by Trypanosoma cruzi (T. cruzi) and Leishmania infantum (L. infantum), respectively, both of the Trypanosomatidae protozoan family, considered by the World Health Organization as neglected tropical diseases. The drugs currently available to combat these diseases are: benznidazole for Chagas disease, however, it has a moderate efficiency in the acute phase of parasitosis, in addition to causing a series of side effects that lead in some cases to the abandonment of treatment by the victims; and amphotericin B for VLH, this drug has a certain efficiency in the treatment of this disease, but its acquisition is expensive, in addition to being toxic to human health. Given this context, it is necessary to develop new drugs, more efficient, less toxic and low cost for the treatment of these pathologies. In this work, the design, synthesis and study of the relationship between the chemical structure and biological activity of 23 compounds of a series of potent benzenesulfonamides against parasites of the Trypanosomatidae family were described. This project started from the planning of the modifications of a hit of the sulfonamide class, where it was established that the amino-aryl and benzenesulfonyl fragments of the hit would be modified. In the amino-aryl fragment, modifications were made in the positions of the substituent of the aromatic ring, the exchange of the amino group for other functional groups. Derivatives as above were performed with the addition of the carbonyl between the piperazine and the aromatic ring of this fragment. In the benzenesulfonyl fragment, modifications were made to the substituents attached to the aromatic ring. With the synthesized and characterized compounds, they were tested to verify the biological activity in vitro against the amastigote form of T. cruzi and L. infantum in cell culture. Of the modifications of the amino-aryl fragment, the most potent compound against T. cruzi was 4b (IC50 T. cruzi = 7.1 ± 4.8 µM; IS = 71.17) and against L. infantum was 7 (IC50 L. infantum = 0.90 µM; IS = >2457.7). From the series of modifications of the benzenesulfonyl fragment the most potent compound against T. cruzi was 11g (IC50 T. cruzi = 1.70 ± 0.09 µM; IS = 177) and against L. infantum was 11a (IC50 L. infantum = 6.06 ± 1.69 µM; IS = 404.7). The results obtained so far are of great value for the study of the relationship between chemical structure and biological activity, and are promising in the search for new drug candidates against Chagas disease and human visceral leishmaniasis.CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorDissertação (Mestrado)A doença de Chagas e a leishmaniose visceral humana (LVH) são enfermidades de origem parasitárias causadas pelo Trypanosoma cruzi (T. cruzi) e Leishmania infantum (L. infantum), respectivamente, ambos da família de protozoários Trypanosomatidae, consideradas pela Organização Mundial da Saúde (OMS) como doenças tropicais negligenciadas. Os medicamentos disponíveis atualmente para o combate dessas doenças são: o benznidazol para a doença de Chagas, contudo, esse detém de uma eficiência moderada na fase aguda da parasitose, além de causar uma série de efeitos colaterais que levam em alguns casos o abandono do tratamento por parte das vítimas; e a anfotericina B para LVH, esse fármaco tem uma certa eficiência no tratamento dessa doença, porém sua aquisição é cara, além de ser tóxico para a saúde humana. Diante desse contexto, se faz necessário o desenvolvimento de novos fármacos, mais eficientes, menos tóxicos e de baixo custo para o tratamento dessas patologias. Neste trabalho, foi descrito o planejamento, a síntese e o estudo da relação entre a estrutura química e atividade biológica de 23 compostos de uma série de benzenossulfonamidas potentes contra parasitas da família Trypanosomatidae. Esse projeto se iniciou a partir do planejamento das modificações de um hit da classe sulfonamida, onde foi estabelecido que seriam modificados os fragmentos amino-arila e benzenossulfonila do hit. No fragmento amino-arila, foram realizadas modificações nas posições do substituinte do anel aromático, a troca do grupo amino por outros grupos funcionais. Derivados como os anteriores foram realizados com à adição da carbonila entre a piperazina e o anel aromático desse fragmento. No fragmento da benzenosulfonila, foram realizadas modificações nos substituintes ligados ao anel aromático. Com os compostos sintetizados e caracterizados, esses foram testados para verificar a atividade biológica in vitro contra a forma amastigota do T. cruzi e do L. infantum em cultivo celular. Das modificações do fragmento amino-arila, o composto mais potente contra o T. cruzi foi o 4b (IC50 T. cruzi = 7,1 ± 4,8 µM; IS = 71,17) e contra L. infantum foi 7 (IC50 L. infantum = 0,90 µM; IS = >2457,7). Da série de modificações do fragmento benzenossulfonila o composto mais potente contra T. cruzi foi o 11g (IC50 T. cruzi = 1,70 ± 0,09 µM; IS = 177) e contra L. infantum foi o 11a (IC50 L. infantum = 6,06 ± 1,69 µM; IS = 404,7). Os resultados obtidos até o momento são de grande valor para o estudo da relação entre a estrutura química e a atividade biológica, além de serem promissores na busca por novos candidatos a fármacos contra a doença de Chagas e a leishmaniose visceral humana.Universidade Federal de UberlândiaBrasilPrograma de Pós-graduação em QuímicaRezende Júnior, Celso de Oliveirahttp://lattes.cnpq.br/7220061875015002Santos, Maurício Silva doshttp://lattes.cnpq.br/2359136325553857Ferreira, Rafaela Salgadohttp://lattes.cnpq.br/7569627567234135Hercos, Guilherme Freitas de Lima2023-09-05T18:00:44Z2023-09-05T18:00:44Z2023-08-08info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfHERCOS, Guilherme Freitas de Lima. Otimização de uma classe de benzenossulfonamidas como agentes anti-trypanosomatidae: planejamento, síntese e avaliação biológica contra Trypanosoma cruzi e Leishmania infantum. 2023. 94 f. Dissertação (Mestrado em Química) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2023. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.di.2023.494 .https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/39046http://doi.org/10.14393/ufu.di.2023.494porhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/us/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFUinstname:Universidade Federal de Uberlândia (UFU)instacron:UFU2024-02-28T19:00:03Zoai:repositorio.ufu.br:123456789/39046Repositório InstitucionalONGhttp://repositorio.ufu.br/oai/requestdiinf@dirbi.ufu.bropendoar:2024-02-28T19:00:03Repositório Institucional da UFU - Universidade Federal de Uberlândia (UFU)false
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Optimización de una clase de bencenosulfonamidas como agentes anti-trypanosomatidae: diseño, síntesis y evaluación biológica frente a Trypanosoma cruzi y Leishmania infantum
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