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dc.contributor.authorOliveira, Letícia Bersot de-
dc.date.accessioned2024-02-26T14:29:59Z-
dc.date.available2024-02-26T14:29:59Z-
dc.date.issued2022-07-18-
dc.identifier.urihttps://rima.ufrrj.br/jspui/handle/20.500.14407/15963-
dc.description.abstractA Doença de Alzheimer (DA) é um distúrbio neurodegenerativo que afeta a memória e funções motoras, sendo considerada uma enfermidade multifatorial e de origem indeterminada. A principal estratégia terapêutica para o tratamento da DA é o uso de fármacos anticolinesterásicos, inibidores das enzimas acetilcolinesterase (AChE) e butirilcolinesterase (BuChE). O presente trabalho tem como objetivo o planejamento estrutural, síntese, caracterização, avaliação in vitro e in silico de uma nova série de derivados 1H-indol-2-acilguanidínicos, desenhados como candidatos a inibidores de colinesterases. Os derivados propostos foram desenhados através da troca bioisostérica do núcleo 4,5-dibromopirrólico, presente nos inibidores seletivos de BuChE descritos na tese de doutorado de Goulart (2021), pelo heterociclo aromático indol. A síntese dos derivados baseou-se na obtenção do intermediário-chave terc-butil-(1H-indol-2-carboxamido)(metiltio)metileno)carbamato, através da reação entre o cloreto de ácido indólico e o agente guanilante isometiltioureia mono-protegida, e posterior condensação com benzilaminas de interesse, seguido da remoção do grupo de proteção em meio ácido. Os produtos foram caracterizados por RMN de 1H e 13C. A triagem in vitro da inibição de AChE e BuChE destacou os melhores produtos (28c) e (28d) como inibidores seletivos de BuChE, os quais inibiram a atividade da BuChE em mais de 60% na concentração de 30 μM e com CI50 de 5,9 e 5,5 μM, respectivamente. A relação estrutura-atividade corroborou resultados prévios que já apontavam para a importância da função acilguanidina livre para a inibição de BuChE, e indica também que a presença de substituintes bromos no anel heteroaromático parece ser importante para a atividade desses derivados, o que precisa ainda ser comprovado a partir da avaliação de análogos indólicos bromados. Adicionalmente, substituintes halogenados no anel benzílico da acilguanidina favoreceram a atividade anti-BuChE. A utilização da ferramenta SwissADME permitiu prever que as novas acilguanidinas têm bom potencial farmacocinético. Estudos de ancoramento molecular realizados possibilitaram a compreensão dos possíveis modos de interação dos compostos com a BuChE. Os resultados demonstraram que o planejamento estrutural foi bem sucedido, porém não houve otimização em relação a atividade enzimática. Como perspectivas futuras temos a realização de ensaios de atividade antioxidante e complexação com metais, além da proposição de novos análogos na tentativa de otimização da atividade anti-BuChE, bem como para uma melhor compreensão da relação estrutura-atividade. Adicionalmente pretendemos investigar outros alvos farmacológicos para as acilguanidinas indólicas e dibromopirrólicas.pt_BR
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESpt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal Rural do Rio de Janeiropt_BR
dc.subjectDoença de Alzheimerpt_BR
dc.titleNovas acilguanidinas indólicas planejadas como inibidores seletivos de butirilcolinesterasept_BR
dc.typeDissertaçãopt_BR
dc.description.abstractOtherAlzheimer's Disease (AD) is a neurodegenerative disorder that affects memory and motor functions, being considered a multifactorial disease of undetermined origin. The main therapeutic strategy for the treatment of AD is the use of anticholinesterase drugs, inhibitors of acetylcholinesterase (AChE) and butyrylcholinesterase (BuChE) enzymes. The present work aims at the structural design, synthesis, characterization, in vitro and in silico evaluation of a new series of 1H-indole-2-acylguanidinic derivatives designed as candidates for cholinesterase inhibitors. The proposed derivatives were designed through the bioisosteric exchange of the 4,5-dibromopyrrole nucleus, present in the selective inhibitors of BuChE described in Goulart’s doctoral thesis (2021), by the indole aromatic heterocycle. The synthesis of derivatives was based on obtaining the key intermediate tert-butyl-(1H-indol-2-carboxamido)(methylthio)methylene)carbamate through the reaction between indolic acid chloride and mono-protected isomethylthiourea and later condensation with benzylamines of interest, followed by removal of the protection group in an acidic medium. The products were characterized by 1H and 13C NMR. In vitro screening of AChE and BuChE inhibition highlighted the best products (28c) and (28d) as selective inhibitors of BuChE, which inhibited BuChE activity by more than 60% at a concentration of 30 μM and with an IC50 of 5.9 and 5.5 μM, respectively. The structure-activity relationship corroborated previous results that already pointed to the importance of the free acylguanidine function for the inhibition of BuChE, and also indicates that the presence of bromo substituents in the heteroaromatic ring seems to be important for the activity of these derivatives, which still needs to be proven from the evaluation of brominated indole analogues. Additionally, halogenated substituents on the benzyl ring of acylguanidine favored anti-BuChE activity. Using the SwissADME tool, it was possible to predict that the new acylguanidines have good pharmacokinetic potential. Molecular docking studies carried out made it possible to understand the possible modes of interaction of compounds with BuChE. As perspectives, we have the proposition of new analogues of the series obtained for its optimization, as well as for a better understanding of the structure-activity relationship. The results showed that the structural planning was successful, but there was no optimization regarding the enzymatic activity. As future perspectives, we carry out assays of antioxidant activity and complexation with metals, in addition to proposing new analogues in an attempt to optimize the anti-BuChE activity, as well as for a better understanding of the structure-activity relationship. Additionally, we intend to investigate other pharmacological targets for the indole and dibromopyrrolic acylguanidines.pt_BR
dc.contributor.advisor1Lacerda, Renata Barbosa-
dc.contributor.advisor1ID089.126.277-67pt_BR
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/2068820144272983pt_BR
dc.contributor.advisor-co1Kümmerle, Arthur Eugen-
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/5598000938584486pt_BR
dc.contributor.referee1Lacerda, Renata Barbosa-
dc.contributor.referee1ID089.126.277-67pt_BR
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/2068820144272983pt_BR
dc.contributor.referee2Lima, Marco Edilson Freire de-
dc.contributor.referee2IDhttps://orcid.org/0000-0003-0563-3483pt_BR
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/8392420706762318pt_BR
dc.contributor.referee3Alves, Marina Amaral-
dc.contributor.referee3IDhttps://orcid.org/0000-0002-8188-5554pt_BR
dc.contributor.referee3Latteshttp://lattes.cnpq.br/0945374845574106pt_BR
dc.creator.ID155.544.217-09pt_BR
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/9186085845042776pt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.departmentInstituto de Químicapt_BR
dc.publisher.initialsUFRRJpt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Químicapt_BR
dc.relation.referencesARAÚJO, C. R. M.; SANTOS, V. L. A.; GONSALVES, A. A. cetilcolinesterase - AChE: Uma Enzima de Interesse. Revista Virtual de Química, Novembro 2016. 1819-1834. BARNER, E. L.; GRAY, S. L. Donepezil Use in Alzheimer Disease. The Annals of Pharmacotherapy, v. 32, Janeiro 1998. BARREIRO, E. J.; FRAGA, C. A. M. Química Medicinal: As Bases Moleculares da Ação dos Fármacos. 2ª. ed. Porto Alegre: Artmed, 2008. BioRender. Disponivel em: <https://app.biorender.com/>. Acesso em: 07 Agosto 2020. CAMPAGNA, F. et al. Synthesis and biophysical evaluation of arylhydrazono-1H-2-indolinones as b-amyloid aggregation inhibitors. European Journal of Medicinal Chemistry, n. 46, 2011. 275-284. DA SILVA, F. D. C. et al. Synthesis, HIV-RT inhibitory activity and SAR of 1-benzyl-1H-1,2,3-triazole derivatives of carbohydrates. European Journal of Medicinal Chemistry, v. 44, p. 373-383, 2009. DE FALCO, A. et al. Doença de Alzheimer: Hipóteses etiológicas e perspectivas de tratamento. Química Nova, v. 39, p. 63-80, 2016. DESIGNUA. Shutterstock, 2020. Disponivel em: <https://www.shutterstock.com/pt/image-vector/alzheimers-disease-change-tau-protein-that-581982592>. Acesso em: Julho 2020. EGAN, Michael F.; KOST, James; TARIOT, Pierre N.; AIDEN, Paul S.; CUMMINGS, Jeffrey L.; VELLAS, Bruno; SUR, Cyrille; MUKAI, Yuki; VOSS, Tiffini; FURTEK, Christine; MAHONEY, Erin; MOZLEY, Lyn Harper; VANDENBERGHE, Rik; MO, Yi; MICHELSON, David. Randomized Trial of Verubecestat for Mild-to-Moderate Alzheimer’s Disease. The New England Journal of Medicine, [s. l.], 3 maio 2018. ESPÍRITO SANTO, R. D. Síntese e caracterização de compostos guanidínicos e estudo da atividade leishmanicida. Presidente Prudente: [s.n.], 2017. ELIAS, Thiago Castilho; OLIVEIRA, Humberto César Brandão; SILVEIRA, Nelson José Freitas. MB-Isoster: A software for Bioisosterism Simulation. Journal of Computacional Chemistry, [s. l.], 15 ago. 2018. FERRO, E. D. S.; GUIMARÃES, A. P.; GONÇALVES, A. S. L. Estudo de ancoramento molecular (docking) de potenciais inibidores da butirilcolinesterase humana (HssBChE). Congresso Brasileiro de Engenharia Química em Iniciação Científica. Uberlândia: [s.n.]. 2019. 77 FORLENZA, O. V. Tratamento farmacológico da Doença de Alzheimer. Revista de Psiquiatria Clínica, v. 32, p. 137-148, 2005. GHANEI-NASAB, S. et al. Synthesis and anticholinesterase activity of coumarin-3-carboxamides bearing tryptamine moiety. European Journal of Medicinal Chemistry, 2016. GOODMAN, L. S.; GILMAN, A. G. As Bases farmacológicas da terapêutica. 10ª Edição. ed. Rio de Janeiro: McGraw-Hill, 2003. GOULART, P.N.; CARUSO, L.; NADUR, N.F.; FRANCO, D.P.; KÜMMERLE, A.E.; LACERDA, R.B. Butirilcolinesterase - BuChE: um Potencial Alvo para o Desenvolvimento de Fármacos para o Tratamento da Doença de Alzheimer. Revista Virtual de Química, [s. l.], v. 13, ed. 1, 25 fev. 2021. GOULART, P. N. Acilguanidinas e guanidinas, análogas de alcaloides bromopirrólicos, planejadas como inibidores seletivos de butirilcolinesterase. Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro. Seropédica. 2021. HA, Z. Y.; MATTHEW, S.; YEONG, K. Y. Butyrylcholinesterase: A Multifaceted Pharmacological Target and Tool. Current Protein and Peptide Science, v. 21, p. 99-109, 2020. HORTON, Douglas A.; BOURNE, Gregory T.; SMYTHE, Mark L. The Combinatorial Synthesis of Bicyclic Privileged Structures or Privileged Substructures. Chemical Reviews, [s. l.], v. 103, n. 3, p. 893–930, 1 out. 2002. HU, B. Terphenyl guanidines as foreign patent documents. US7285682B2, 23 Outubro 2007. LEVINE III, H. Small molecule inhibitors of Abeta assembly. Amyloid, n. 13, Setembro 2007. 185-197. LOVERING, Frank; BIKKER, Jack; HUMBLET, Christine. Escape from flatland: increasing saturation as an approach to improving clinical success. J Med Chem, [s. l.], v. 52, p. 6752–6756, 14 out. 2019 LUIZ JUNIOR, Hilton; MARCUCCI, Maria C. Uso tradicional terapêutico de espécies pertencentes ao gênero vegetal Eucharis Planchon & Linden (Amaryllidaceae). Revista Fitos, [s. l.], v. 10, 1 jan. 2016. MASSOULIÉ, Jean; PEZZEMENTI, Leo; BON, Suzanne; KREJCI, Eric; VALLETTE, Fraçois-Marie. Molecular and cellular biology of cholinesterases. Progress in Neurobiology, [s. l.], v. 41, p. 31-91, 1993. 78 McDade, E., Llibre-Guerra, J.J., Holtzman, D.M. et al. The informed road map to prevention of Alzheimer Disease: A call to arms. Mol Neurodegeneration 16, 49 mullar(2021). MODA, Tiago Luiz. Desenvolvimento de modelos in silico de propriedades ADME para a triagem de novos candidatos a fármacos. 2007. Dissertação (Mestrado em Ciências: Física Aplicada) - Instituto de Física de São Carlos, Universidade de São Paulo, [S. l.], 2007. NALIVAEVA, N. N.; TURNER, A. J. The amyloid precursor protein: A biochemical enigma in brain development, function and disease. FEBS Letters, 27 June 2013. 2046-2054. NETO, D. C. F. et al. A new guanylhydrazone derivative as a potential acetylcholinesterase inhibitor for Alzheimer's disease: synthesis, molecular docking, biological evaluation and kinetic studies by nuclear magnetic resonance. RSC Advances, v. 7, p. 33944–33952, 2017. OMS. Relatório Mundial de Envelhecimento e Saúde. WHO, 2021. Disponivel em: < https://www.who.int/publications/i/item/9789240033245>. Acesso em: 06 Junho 2022. PATRICK, G. L. An Introduction to Medicinal Chemistry. 5ª. ed. [S.l.]: Oxford, 2013. PETRONILHO, E. D. C.; PINTO, A. C.; VILLAR, J. D. F. Acetilcolinesterase: Alzheimer e Guerra Química. Revista Mílitar de Ciência e Tecnologia, 2011. PURGATORIO, R. et al. Investigating 1,2,3,4,5,6-hexahydroazepino[4,3-b]indole as scaffold of butyrylcholinesterase-selective inhibitors with additional neuroprotective activities for Alzheimer's disease. European Journal of Medicinal Chemistry, v. 177, p. 414-424, 2019. RODRIGUES, Gabriela dos Santos; AVELINO, Júnior A.; SIQUEIRA, Ariane L. N.; RAMOS, Luciana F. P.; DOS SANTOS, Gabriela B. O uso de softwares livres em aula prática sobre filtros moleculares de biodisponibilidade oral de fármacos. Química Nova, [s. l.], v. 44, n. 8, p. 1036-1044, 23 mar. 2021. ROZENGART, E. V. et al. Guanidine Derivatives: Conformation, Capability for Chelation, Study as Reversible Inhibitors of Cholinesterases of Different Origin. Zhurnal Evolyutsionnoi Biokhimii i Fiziologii, v. 39, p. 393-404, 2003. RUSSO, R. P. Colinesterases. Revista Brasileira de Anestesiologia, Junho 1977. 308-329. SACZEWSKI, F.; BALEWSKI, Ł. Biological activities of guanidine compounds, v. 19, p. 1417-1448, 2009. SANTOS, S. N. et al. Regioselective microwave synthesis and derivatization of 1,5-diaryl-3-amino-1,2,4-triazoles and a study of their cholinesterase inhibition properties. RSC Advances, v. 9, p. 20356–20369, 2019. SILVA, Fábio Pedrosa Lins. Síntese de novos derivados adutos de morita-baylis-hillman: bioisosterismo clássico na otimização de leishmanicidas. 2009. Dissertação (Mestrado em 79 Química) - Centro de Ciências Exatas e da Natureza, Universidade Federal da Paraíba, [S. l.], 2009. SILVERTHORN, D. U. Fisiologia Humana: Uma Abordagem Integrada. 7ª. ed. [S.l.]: Artmed, 2017. VEBER, D. F. et al. Molecular properties that influence the oral bioavailability of drug candidates. J. Med. Chem., n. 12, Junho 2002. 2615-2623. VIEGAS JR., C. et al. Produtos naturais como candidatos a fármacos úteis no tratamendo do mal de Alzheimer. Química Nova, v. 27, n. 4, p. 655-660, 2004. WANG, H. et al. Consequences of Inhibiting Amyloid Precursor Protein Processing Enzymes on Synaptic Function and Plasticity. Neural Plasticity, 2012.pt_BR
dc.subject.cnpqEngenharia Químicapt_BR
dc.subject.cnpqQuímicapt_BR
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