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https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/4154
Tipo: | Tese |
Título: | Síntese, estudos in silico e avaliação da atividade tripanocida de sistemas pirazólicos e triazólicos |
Autor(es): | FERREIRA, Byanca Silva |
Primeiro Orientador: | SANTOS, Maurício Silva dos |
Resumo: | Os compostos heterocíclicos são uma importante classe de compostos que apresentam diversas aplicações, inclusive na química medicinal. Presente em cerca de 85% substâncias biologicamente ativas, os heterociclos, principalmente os nitrogenados, fazem parte da estrutura de diversos fármacos e apresentam uma ampla gama de atividades, incluindo atividade tripanocida. Causada pelo protozoário Trypanosoma cruzi, a Doença de Chagas (DC) é uma Doença Tropical Negligenciada que atinge de 6 a 7 milhões de pessoas em todo mundo, com 10 mil óbitos/ano. Para o tratamento da DC existem apenas dois fármacos, o benznidazol e o nifurtimox, ambos ativos na fase aguda, mas que induzem diversos efeitos colaterais. Apesar dos esforços de diversos pesquisadores, ainda existe uma necessidade de desenvolvimento de novas substâncias com atividade tripanocida. Baseado nos resultados promissores que nosso grupo de pesquisa vem obtendo nesse campo, neste trabalho foram sintetizadas e caracterizadas vinte e cinco produtos finais, sendo: dez 2-(1-aril-1H-pirazol-4-il)-1H-benzoimidazóis 1(a-g,i-k), dez 1-aril-4-(4,5-di-hidro-1H-imidazol-4-il)-1H-1,2,3-triazóis 2(b-h,j-l) e cinco 5-amino-1-aril-4-(4,5-di-hidro-1H-imidazol-4-il)-1H-1,2,3-triazóis 3(c-g) para avaliação da atividade tripanocida destes compostos. Os estudos das propriedades físico-químicas in silico indicam que os produtos propostos seguem a “regra dos 5” de Lipinski, sugerindo boa absorção e boa permeabilidade celular, além de apresentarem valores de tPSA que sugerem boa biodisponibilidade oral. Também foram obtidos cinquenta e cinco intermediários-chave 5(a-k), 6(a-k), 8(a-l), 9(b-h,j-l), 10(b-h,j-l) e 11g que foram caracterizados por FT-IR, HRMS ou GC-MS e RMN e apresentam alto grau de pureza. Quanto aos testes de atividade biológica, os derivados 1(a-g,i-k) não apresentaram citotoxicidade (CC50 > 100 μM), exceto 1b (CC50= 40,3 ± 12,4 μM). Contra forma tripomastigota de T. cruzi, 1(a-c,e,f,h-j) apresentaram atividades similares ou melhores que o benznidazol, utilizado como fármaco de referência. Já contra a forma amastigota, os destaques foram 1f (IC50= 6,6 ± 1,9 μM) e 1i (IC50= 9,4 ± 0,1 μM) que apresentaram IS > 45 e potência similar à do benznidazol (pIC50= 5,52). 1f e 1i foram utilizados no tratamento de microtecido cardíaco e apresentaram inibição parasitária similar à do fármaco de referência, sem efeito cardiotóxico. Embora os estudos de docking molecular tenham mostrado a interação de 1f e 1i com a cruzipaína, no ensaio de inibição de cisteína protease, ambos os compostos atingiram inibição enzimática máxima de 40%, na concentração de 300 μM, mostrando que este não é o mecanismo de ação desses produtos . Já os derivados 2(b-h,j-l), apesar de não serem citotóxicos (CC50 > 500 μM), apresentaram baixa atividade frente ao T. cruzi, sendo todos menos ativos que o benznidazol contra as formas tripomastigota e amastigota, exceto 2b que apresentou IC50= 2,8 ± 0,2 μM e IS= 179,2 contra a forma tripomastigota. |
Abstract: | Heterocyclic compounds are a crucial class of compounds with diverse applications, especially in medicinal chemistry. Found in approximately 85% of biologically active substances, nitrogen-containing heterocycles are integral to the structure of many drugs and exhibit a wide range of activities, including trypanocidal activity. Chagas disease (CD), caused by the protozoan Trypanosoma cruzi, is a neglected tropical disease that affects 6 to 7 million people worldwide, causing 10,000 deaths annually. The only treatments for CD are benznidazole and nifurtimox, both effective in the acute phase but associated with various side effects. Despite extensive research efforts, there remains a pressing need for new trypanocidal agents. Based on the promising results from our research group, this study synthesized and characterized twenty-five compounds, including ten 2-(1-aryl-1H-pyrazol-4-yl)-1H-benzimidazoles 1(a-k), eleven 1-aryl-4-(4,5-dihydro-1H-imidazol-4-yl)-1H-1,2,3-triazoles 2(a-k), and eleven 5-amino-1-aryl-4-(4,5-dihydro-1H-imidazol-4-yl)-1H-1,2,3-triazoles 3(a-k). In silico studies of physicochemical properties indicated that these compounds obey Lipinski's "rule of 5," suggesting good absorption and cellular permeability, along with tPSA values indicating good oral bioavailability. Fifty-five key intermediates 5(a-k), 6(a-k), 8(a-l), 9(b-h,j-l), 10(b-h,j-l), and 11g were also obtained and characterized by FT-IR, HRMS or GC-MS, and NMR, demonstrating high purity. Regarding biological activity, the derivatives 1(a-g,i-k) showed no cytotoxicity (CC50 > 100 μM), except for 1b CC50= 40,3 ± 12,4 μM). 1(a-c,e,f,h-j) compounds exhibited similar or better activity against the trypomastigote form of T. cruzi than benznidazole (IC50= 19,3 ± 2,8 μM) the reference drug. Analyses involving amastigote form demonstrated that compounds 1f (IC50= 6,6 ± 1,9 μM) and 1i (IC50= 9,4 ± 0,1 μM) were particularly notable, showing an SI > 45 and similar potency to benznidazole (pIC50= 5,52). The treatment of cardiac microtissue with these compounds demonstrated parasitic inhibition comparable to the reference drug, without cardiotoxic effects. Although the molecular docking showed interactions of 1f and 1i with the catalytic domain of cruzipain, these compounds demonstrated only 40% cysteine protease inhibition at 300 μM, indicating that this is not the mechanism of action of these compounds. On the other hand, 2(b-h,j-l) had no cytotoxicity (CC50 > 500 μM) and also no anti-T. cruzi activity against trypomastigote and amastigote forms, except 2b which showed IC50= 2,8 ± 0,2 μM and SI= 179,2, against the trypomastigote form. |
Palavras-chave: | Heterociclos Pirazol Benzoimidazol Triazol Midazolina Doença de Chagas |
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: Doutorado - Multicêntrico em Química de Minas Gerais |
Tipo de Acesso: | Acesso Aberto |
URI: | https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/4154 |
Data do documento: | 30-Ago-2024 |
Aparece nas coleções: | Teses |
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