Repositório UNIFEI UNIFEI - Campus 1: Itajubá PPG - Programas de Pós Graduação Dissertações
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Tipo: Dissertação
Título: Síntese, caracterização e avaliação da atividade citotóxica de análogos ao Geraniol contra a linhagem celular tumoral de Glioblastoma U87MG
Autor(es): SILVA, Gabriel dos Santos e
Primeiro Orientador: SARAIVA, Maurício Frota
metadata.dc.contributor.advisor-co1: COSTA, Érico Tosoni
Resumo: O câncer é a muito tempo um dos maiores problemas de saúde pública e atinge todos os países ao redor do mundo. Em 2020, estima-se que tenha ocorrido aproximadamente 19,3 milhões de novos casos e 10 milhões de óbitos por decorrência da doença. O câncer engloba uma grande variedade de doenças, que diferem entre si nas regiões do corpo que são afetadas. Um dos tipos mais raros e letais de câncer é o Glioblastoma multiforme (GBM), incluído na classe de cânceres do sistema nervoso central (SNC). Geralmente, pacientes com a doença vivem apenas de 12 a 18 meses após o diagnóstico. Uma problemática acerca do GBM consiste na falta de variedade no tratamento da doença: apenas quatro fármacos são aprovados pelo FDA (do inglês – food and drug administration) e utilizados no tratamento da doença. Desse modo, surge a necessidade do desenvolvimento de novos compostos que ofereçam um tratamento eficaz e ao mesmo tempo menos agressivo às células saudáveis. Neste contexto, produtos de origem natural têm se demonstrado promissores no combate a essas células cancerosas. Dentre esses produtos, destacam-se algumas classes, como os terpenos. Um dos monoterpenos mais bem reportados pela comunidade científica é o Geraniol. O geraniol tem demonstrado características interessantes no âmbito farmacológico, principalmente se tratando em sua atividade anticâncer. Dentro deste contexto, este trabalho descreve a síntese ecaracterização de 24 análogos ao geraniol, dos quais 16 são inéditos e avaliação da atividade citotóxica contra células tumorais de glioblastoma (linhagem U87MG) de 16 dos 24 análogos sintetizados. Os análogos consistem em oito derivados aminoálcoois terpênicos 1(a-h) e seus quatro subprodutos N,N- dialquenilados (2a, 2c, 2e e 2f), três derivados acetilados 3a, 3b e 3f, dois intermediários mesilados 4a e 4b, seis derivados provenientes de diferentes nucleófilos 5(a-c) e 6(a-c) e dois derivados diaminados 7a e 7b. Os aminoálcoois terpênicos 1a-h e seus subprodutos N,N- dialquenilados 2a, 2c, 2e e 2f foram obtidos com rendimentos de 18-85%; os derivados acetilados 3a, 3b e 3f, 66-95%; os intermediários mesilados 4a e 4b, 90 e 96%, respectivamente; os derivados 5b, 5c e 5c(sub), 45-78%; os compostos 6a, 6b(sub) e 6c, 43-86% e o derivado 7a obtido com rendimento de 81%. Todos os produtos, exceto os intermediários 4a e 4b (caracterizados apenas por FT-IR), foram caracterizados por FT-IR e RMN (1H, 13C e DEPT- 135). Os derivados inéditos foram caracterizados por ESI-HMRS. A atividade citotóxica de 16 dos 24 análogos foi avaliada contra células da linhagem U87MG, e valores de IC50 obtidos foram comparados ao Geraniol e ao fármaco padrão utilizado no tratamento do GBM, a Temozolomida (IC50 = 1mM). Dos resultados obtidos, destaca-se a atividade apresentada pelo composto N,N-dialquenilado 2a com IC50 = 2,71 μM, valor cerca de 369 vezes maior que a Temozolomida. Outros derivados (1e, 2e, 2f, 2c, 1a e 7a) apresentaram valores de IC50 que variaram de 6,47 a 56,5 μM, se monstrando também promissores. Os demais análogos avaliados apresentaram IC50 >100 μM, maior concentração avaliada. Com base nos resultados, foi possível a realização de uma relação estrutura x atividade dos análogos sintetizados.
Abstract: Cancer has long been a major public health problem and affects all countries around the world. By 2020, it is estimated that there will be approximately 19.3 million new cases and 10 million deaths from the disease. Cancer encompasses a wide variety of diseases, which differ in the regions of the body that are affected. One of the rarest and most lethal cancers is Glioblastoma multiforme (GBM), included in the class of central nervous system (CNS) cancers. Generally, patients with the disease live only 12 to 18 months after diagnosis. One problem with GBM is the lack of variety in the treatment of the disease: Only four drugs are approved by the FDA (Food and drug administration) and used in the treatment of the disease. Thus, the need arises for the development of new compounds that offer an effective and at the same time less aggressive treatment to healthy cells. In this context, products of natural origin have shown promise in fighting these cancerous cells. Among these products, some classes, such as terpenes, stand out. One of the most well-reported monoterpenes by the scientific community is Geraniol. Geraniol has shown interesting characteristics in the pharmacological field, especially when it comes to its anti-cancer activity. In this context, this research reports a proposal for the synthesis, characterization, and evaluation of the cytotoxic activity against glioblastoma tumor cells (U87MG strain) of 24 geraniol analogues, 16 of which are novel derivatives. The analogs consist of eight terpenic 1(a-h) amino alcohol derivatives and their four N,N-dialkenylated by-products (2a, 2c, 2e, and 2f), three acetylated 3a, 3b, and 3f derivatives, two mesylate intermediates 4a/4b, six derivatives from different nucleophiles 5(a- c) and 6(a-c) and two diamine derivatives 7a and 7b. The terpene amino alcohols 1a-h and their N,N-dialkenylated by-products 2a, 2c, 2e, and 2f were obtained with yields of 18-85%; the acetylated derivatives 3a, 3b, and 3f, 66-95%; the mesylate intermediates 4a and 4b, 90 and 96%, respectively; the derivatives 5b, 5c, and 5c(sub), 45-78%; the compounds 6a, 6b(sub) and 6c, 43-86% and the derivative 7a obtained with a yield of 81%. All products, except intermediates 4a and 4b (characterized by FT-IR only), were characterized by FT-IR and NMR (1H, 13C, and DEPT-135). The novel derivatives were characterized by ESI-HRMS. The cytotoxic activity of 16 of the 24 analogues was evaluated against U87MG lineage cells, and IC50 values were calculated in comparison to Geraniol and the standard drug used in the treatment of GBM, Temozolomide (IC50 = 1mM or 1000 μM). The activity presented by the compound N,N-dialkenylated 2a with IC50 = 2.71 μM stands out, a value about 369 times higher than Temozolomide. Other derivatives (1e, 2e, 2f, 2c, 1a, and 7a) showed IC50 values ranging from 6.47 to 56.5 μM, also showing promise. The rest of the analogs evaluated presented IC50 >100 μM, the highest concentration value evaluated. Based on the results, it was possible to perform a structure-activity relation of the synthesized analogues.
Palavras-chave: Câncer
Glioblastoma
Quimioterapia
Produtos naturais
Terpenóides
Análogos
Geraniol
CNPq: CNPQ::CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA::QUÍMICA
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade Federal de Itajubá
Sigla da Instituição: UNIFEI
metadata.dc.publisher.department: IRN - Instituto de Recursos Naturais
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação: Mestrado - Multicêntrico em Química de Minas Gerais
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/3340
Data do documento: 20-Jul-2022
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