Síntese e avaliação biológica de derivados azólicos do eugenol: contribuição na busca de novos agentes tripanossomicidas
| dc.contributor.advisor | Carvalho, Diogo Teixeira | |
| dc.contributor.author | Machado, José Vaz Cardoso | |
| dc.contributor.coadvisor | Diniz, Lívia de Figueiredo | |
| dc.contributor.coadvisor | Franco, Lucas Lopardi | |
| dc.contributor.referee | Leal, Daniel Henriques Soares | |
| dc.contributor.referee | Dias, Danielle Ferreira | |
| dc.contributor.referee | Marques, Marcos José | |
| dc.contributor.referee | Silva, Marcelo Aparecido da | |
| dc.date.accessioned | 2025-10-01T13:31:48Z | |
| dc.date.available | 2025-10-01T13:31:48Z | |
| dc.date.issued | 2024-08-27 | |
| dc.description.abstract | A doença de Chagas, causada pelo geneticamente diverso protozoário parasito Trypanosoma cruzi, está amplamente distribuída na América Latina, com elevada morbimortalidade, e tem se disseminado em países não endêmicos. Somente dois fármacos são aprovados para o seu tratamento, com atividade limitada, regimes terapêuticos prolongados e baixa adesão devido à graves efeitos adversos. Entre os principais fármacos em estudo para este propósito encontra se a classe de fármacos azólicos, extremamente ativos em estudos in vitro e in vivo durante o tratamento, mas ainda incapazes de levar à eliminação sustentada do parasito em modelos animais e estudos clínicos. O eugenol é um fenilpropanoide natural ativo contra T. cruzi com propriedades antimicrobianas, possui estrutura promissora para o desenvolvimento de derivados potencialmente ativos contra T. cruzi. A técnica de hibridização molecular é uma aliada para este proposito e foi utilizada para a obtenção de híbridos inéditos contra o protozoário T. cruzi. Foram planejados dezoito híbridos entre subunidades farmacofóricas de azois e fenilpropanoides, previamente validados quanto aos parâmetros farmacocinéticos ideais para fármacos, como potenciais inibidores da biossíntese de ergosterol através da interferência com TcCYP51. Seu plano sintético foi construído a partir de análise retrossintética e definição de rota sintética partindo do eugenol, por nitração aromática e/ou O-alquilação, para obter cinco derivados. A partir desses fenilpropanoides foram sintetizados seis epóxidos utilizando ácido m-cloroperbenzóico, seguido de suas aberturas com nucleófilos, como imidazol, 1,2,4-triazol e azida de sódio. Isso levou a obtenção de doze híbridos e cinco intermediários de azida, posteriormente convertidos em híbridos com a subunidade 1,2,3-triazol por reação de cicloadição polar. A obtenção de dezessete híbridos, caracterizados por técnicas espectroscópicas e espectrométricas, permitiu identificar seu baixo potencial de toxicidade até 200 µg.mL-1 em estudos de viabilidade celular in vitro com resazurina frente a células Vero e H9c2 por microdiluição seriada. Os dezessete híbridos foram avaliados por microscopia em ensaio de microdiluição seriada contra formas clinicamente relevantes de T. cruzi cepa Y, sendo inativos contra formas amastigotas. Curiosamente, dois deles foram ativos contra formas tripomastigotas, verificado por microscopia em câmara de Neubauer. Sendo os híbridos misturas racêmicas de enantiômeros, o mais ativo, com EC50 de 7,2 µmol.L-1 e IS de 145, foi resolvido em suas formas enantiomericamente puras por cromatografia líquida de alta eficiência com coluna preenchida com fase estacionária quiral fundamentada em celulose. Os enantiômeros isolados, com excesso enantiomérico maior que 99%, demonstraram inespecificidade entre si, com EC50 em torno de 20 µmol.L-1, de forma que sua resolução não deve ser essencial para atividade. Esses resultados contra formas tripomastigotas chamaram atenção pela possibilidade de o híbrido mais ativo atuar por mecanismo de ação diferente do planejado. Assim, observa-se que o planejamento de híbridos entre eugenol e azois foi uma estratégia de sucesso com identificação de híbridos com baixo potencial de toxicidade e até 25 vezes mais ativo que seu precursor, o eugenol. Além disso, a possibilidade de ação através de um novo mecanismo traz a relevante importância desse desenvolvimento e mais estudos serão necessários para confirmar essa atividade. | |
| dc.description.abstract2 | Chagas disease, caused by the genetically diverse protozoan parasite Trypanosoma cruzi, is widely distributed in Latin America, with high morbidity and mortality, and has been disseminated in non-endemic countries. Only two drugs are approved for its treatment, with limited activity, prolonged therapeutic regimens and low adherence due to serious adverse effects. Among the main drugs being studied for this purpose is a class of azole drugs, extremely active in in vitro and in vivo studies during treatment, but still unable to lead to sustained elimination of the parasite in animal models and clinical studies. Eugenol is a natural phenylpropanoid active against T. cruzi with antimicrobial properties, and has a promising structure for the development of ecological commitments against T. cruzi. A molecular hybridization technique is an ally for this purpose and was used to obtain novel hybrids against the protozoan T. cruzi. Eighteen hybrids between pharmacophoric subunits of azoles and phenylpropanoids, previously validated for optimal pharmacokinetic configurations for drugs, were designed as potential inhibitors of ergosterol biosynthesis through interference with CYP51. Their synthetic plan was constructed from retrosynthetic analysis and definition of a synthetic route starting from eugenol, by aromatic nitration and/or O-alkylation, to obtain five results. From these phenylpropanoids, six epoxides were synthesized using m-chloroperbenzoic acid, followed by their openings with nucleophiles, such as imidazole, 1,2,4-triazole and sodium azide. This led to the obtaining of twelve hybrids and five azide intermediates, later converted into hybrids with the 1,2,3-triazole subunit by polar cycloaddition. The production of these hybrids, characterized by spectroscopic and spectrometric techniques, allowed us to identify their low toxicity potential up to 200 µg.mL-1 in in vitro cell engineering studies with resazurin against Vero and H9c2 cells by serial microdilution. The seventeen hybrids were evaluated by microscopy in a serial microdilution assay against clinically relevant forms of T. cruzi strain Y, being inactive against amastigote forms. Interestingly, two of them were active against trypomastigote forms, selected by microscopy in the Neubauer chamber. Since the hybrids are racemic mixtures of enantiomers, the most active, with EC50 of 7.2 µmol.L-1 and IS of 145, was resolved in its enantiomerically pure forms by high-performance liquid chromatography with a column packed with a chiral stationary phase based on cellulose. The isolated enantiomers, with enantiomeric excess greater than 99%, showed nonspecificity among themselves, with EC50 around 20 µmol.L-1, so that their resolution should not be essential for activity. These results against trypomastigote forms drew attention to the possibility that the most active hybrid acts by a mechanism of action different from the one planned. Thus, it can be observed that the design of hybrids between eugenol and azoles was a successful strategy with the identification of hybrids with low toxicity potential and up to 25 times more active than their precursor, eugenol. In addition, the possibility of action through a new mechanism brings relevant importance to this development and further studies will be necessary to confirm this activity. | |
| dc.description.physical | 193 | |
| dc.description.sponsorship | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior – CAPES | |
| dc.identifier.credential | 2019.1.213.004 | |
| dc.identifier.lattesAdvisor | http://lattes.cnpq.br/4247971448700418 | |
| dc.identifier.lattesAuthor | http://lattes.cnpq.br/5499957939364541 | |
| dc.identifier.uri | https://repositorio.unifal-mg.edu.br/handle/123456789/2970 | |
| dc.language.iso | pt | |
| dc.publisher.campi | Sede | |
| dc.publisher.course | Doutorado em Ciências Farmacêuticas | |
| dc.publisher.department | Faculdade de Ciências Farmacêuticas | |
| dc.publisher.initials | UNIFAL-MG | |
| dc.publisher.institution | Universidade Federal de Alfenas | |
| dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Ciências Farmacêuticas | |
| dc.rights | info:eu-repo/semantics/openAccess | |
| dc.rights.creativeCommons | Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil | en |
| dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/ | |
| dc.subject.cnpq | Ciências da Saúde::Farmácia | |
| dc.subject.cnpq | Ciências da Saúde | |
| dc.subject.en | Chagas disease | |
| dc.subject.en | Azoles | |
| dc.subject.en | Hybridization | |
| dc.subject.en | Enantiomers | |
| dc.subject.pt-BR | Doença de Chagas | |
| dc.subject.pt-BR | Eugenol | |
| dc.subject.pt-BR | Azois | |
| dc.subject.pt-BR | Hibridização | |
| dc.subject.pt-BR | Enantiômeros | |
| dc.title | Síntese e avaliação biológica de derivados azólicos do eugenol: contribuição na busca de novos agentes tripanossomicidas | |
| dc.type | info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
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