Please use this identifier to cite or link to this item: https://rima.ufrrj.br/jspui/handle/20.500.14407/19977
Tipo do documento: Tese
Title: Síntese e avaliação farmacológica de complexos de ZnII e AgI utilizando ligantes híbridos planejados como protótipos para o tratamento quimioterápico de infecções
Other Titles: Synthesis and pharmacological evaluation of ZnII and AgI complexes using hybrid ligands designed as prototypes for the chemotherapeutic treatment of infections
Authors: Arruda, Henrique Jefferson de
Orientador(a): Neves, Amanda Porto
Primeiro coorientador: Kümmerle, Arthur Eugen
Primeiro membro da banca: Neves, Amanda Porto
Segundo membro da banca: Santos, Thiago Custódio dos
Terceiro membro da banca: Marra, Roberta Katlen Fusco
Quarto membro da banca: Silva, Gustavo Bezerra da
Quinto membro da banca: Ferreira, Leonardo da Cunha
Keywords: complexos de zinco;híbridos de cumarina;atividade anti-cruzi;atividade antiviral;zinc complexes;coumarin hybrids;anti-cruzi activity;antiviral activity
Área(s) do CNPq: Química
Química
Idioma: por
Issue Date: 20-Mar-2023
Publisher: Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro
Sigla da instituição: UFRRJ
Departamento: Instituto de Química
Programa: Programa de Pós-Graduação em Química
Citation: ARRUDA, Henrique Jefferson de. Síntese e avaliação farmacológica de complexos de ZnII e AgI utilizando ligantes híbridos planejados como protótipos para o tratamento quimioterápico de infecções. 2023. 263 f. Tese (Doutorado em Química) - Instituto de Química, Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, Seropédica, 2023.
Abstract: Doenças negligenciadas são doenças causadas por agentes infecciosos e/ou parasitas e são consideradas endêmicas em populações de baixa renda. Essas doenças possuem indicadores inaceitáveis e investimentos reduzidos em pesquisa, produção de medicamentos e em seu controle, devido a isso, se fazem necessários a busca por novos fármacos que causem um melhor tratamento para os pacientes, além de que sejam menos tóxicos. Dentre as doenças negligenciadas que serão abordadas neste trabalho, se encontram a Doença de Chagas, Zika e Chikungunya, doenças essas com poucos ou nenhum fármacos disponíveis. Dentro do contexto da química medicinal, os compostos de coordenação ganharam destaque devido as suas aplicações biológicas, por exemplo, o tratamento do câncer e da artrite, agentes antimicrobianos e inibidores enzimáticos. O conhecimento estrutural e a compreensão dos mecanismos de ação farmacológica destes compostos são de fundamental importância no desenvolvimento de novos fármacos mais eficientes e seguros ao organismo humano. Derivados de cumarina e quinolona e diversos complexos metálicos vêm sendo estudados quanto ao seu potencial como agentes frente a doenças negligenciadas. Sendo assim, ligantes híbridos de cumarina-imidazopiridina do tipo 2-(R)-2-oxo-2H-cromen-3-il)imidazo[1,2-a]piridina-3-carboxilato de etila (R = 7-Et2N (HL1), 7-OCH3 (HL2), 8-OCH3 (HL3) e 6-CH3 (HL4)) e 2-(R)-2-oxo-2H-cromen-3- il)imidazo[1,2-a]piridina (R = 7-OCH3 (HL5), 8-OCH3 (HL6)) além de quatro ligantes derivados de quinolona do tipo 3-carboetoxi-4-oxo-1,4-diidroquinolina (R = 6-H (HL7), (6-F (HL8), (6-Cl (HL9) e (6-Br (HL10)) foram sintetizados. Reações entre os ligantes (HL1-HL6) e cloreto de Zinco resultaram em complexos neutros do tipo [ZnCl2(HL1-6)2] (C1-C6), e as reações entre os ligantes HL1-HL3 com AgNO3 resultaram nos complexos carregados [Ag(HL1-3)2]NO3 (C1Ag-C3Ag). Sínteses envolvendo Zn(NO3)2, fenantrolina e os ligantes derivados de quinolona (HL7-HL10) resultaram nos complexos carregados [Zn(phen)(HL7- 10)]NO3 (C7-C10). As estruturas cristalinas dos complexos C2 [ZnCl2(HL2)2] e C3 [ZnCl2(HL3)2] foram determinadas por difração de raios X de monocristal (DRX), que revelaram a coordenação de dois ligantes através do nitrogênio do grupamento imidazopiridina, com dois cloros completando a esfera de coordenação do metal e assim, exibindo uma geometria tetraédrica distorcida. Neste trabalho, realizou-se a avaliação anti-cruzi, anti-zika e 7 anti-chikungunya de quatro pares de ligantes (HL1-HL4) e complexos (C1-C4). A avaliação anti-t.cruzi mostrou que, de forma inicial, o complexo C4 foi a molécula mais ativa, possuindo o dobro de atividade do seu ligante correspondente HL4 (12,4 e 22,8 M), indicando que a coordenação pode estar favorecendo a atividade biológica e até mesmo ajudando a biodisponibilizar o ligante no meio biológico. Além disso, a avaliação antiviral dos ligantes (HL1-HL4) e dos respectivos complexos (C1-C4) frente a Chikungunya (CHIKV) e Zika (ZIKV) mostrou que, de uma maneira geral, todos os compostos exibiram excelente atividade antiviral, com destaque para os complexos C2-C4, que foram mais ativos para ZIKV que seus ligantes de origem (IC50 C2-C4 = 0,8 M, IC50 HL2-HL4 entre 1,2 e 4,8 M) e cerca de 4x mais ativos que o controle Ribavirina (IC50 = 3,95 M). Contra CHIKV, destaca-se o ligante HL3, que exibiu atividade mais alta que o controle e baixíssima citotoxicidade (IC50 = 0,67 M e CC50 = 910 M vs IC50 Ribavirina = 2,42 uM e CC50 = 297 M), resultando em excelente índice de seletividade (SI). Diferentemente do observado para ZIKV, a atividade dos ligantes não aumentou com a complexação quando se trata do CHIKV, no entanto, todos os compostos são elegíveis a terem seus mecanismos de ação estudados, o que se encontra em andamento.
Abstract: Neglected diseases are diseases caused by infectious agents and/or parasites and are considered endemic in low-income populations. These diseases have unacceptable indicators and reduced investments in research, drug production and their control, because of this, it is necessary to search for new drugs that cause better treatment for patients, in addition to being less toxic. Among the neglected diseases that will be addressed in this work are Chagas disease, Zika and Chikungunya, diseases with few or no drugs available. Within the context of medicinal chemistry, coordination compounds gained prominence due to their biological applications, for example, the treatment of cancer and arthritis, antimicrobial agents and enzyme inhibitors. Structural knowledge and understanding of the mechanisms of pharmacological action of these compounds are of fundamental importance in the development of new, more efficient and safer drugs for the human body. Coumarin and quinolone derivatives and various metal complexes have been studied for their potential as agents against neglected diseases. Thus, coumarin- imidazopyridine hybrid linkers of the ethyl 2-(R)-2-oxo-2H-chromen-3-yl)imidazo[1,2- a]pyridine-3-carboxylate (R = 7-Et2N) (HL1), 7-OCH3 (HL2), 8-OCH3 (HL3) and 6-CH3 (HL4)) and 2-(R)-2-oxo-2H-chromen-3-yl)imidazo[1,2- a]pyridine (R = 7-OCH3 (HL5), 8- OCH3 (HL6)) plus four quinolone-derived linkers of the 3-carboethoxy-4-oxo-1,4- dihydroquinoline type (R = 6-H (HL7 ), (6-F (HL8), (6-Cl (HL9) and (6-Br (HL10)) were synthesized. Reactions between ligands (HL1-HL6) and zinc chloride resulted in neutral complexes of the type [ZnCl2(HL1-6)2](C1-C6), and reactions between HL1-HL3 ligands with AgNO3 resulted in charged complexes [Ag(HL1-3)2]NO3 (C1Ag-C3Ag). Syntheses involving Zn(NO3)2, phenanthroline and the quinolone-derived ligands (HL7-HL10) resulted in the charged complexes [Zn(phen)(HL7-10)]NO3 (C7-C10). The crystal structures of the C2 complexes [ZnCl2(HL2)2] and C3 [ZnCl2(HL3)2] were determined by single crystal X-ray diffraction (XRD), which reveals showed the coordination of two ligands through the nitrogen of the imidazopyridine group, with two chlorines completing the metal coordination sphere and thus exhibiting a distorted tetrahedral geometry. In this work, the anti-cruzi, anti-zika and anti- chikungunya evaluation of four pairs of ligands (HL1-HL4) and complexes (C1-C4) was carried 9 out. The anti-t.cruzi evaluation showed that, initially, the C4 complex was the most active molecule, having twice the activity of its corresponding ligand HL4 (12.4 and 22.8 μM), indicating that coordination can be be favoring the biological activity and even helping to make the ligand bioavailable in the biological environment. Furthermore, the antiviral evaluation of the ligands (HL1-HL4) and respective complexes (C1-C4) against Chikungunya (CHIKV) and Zika (ZIKV) showed that, in general, all compounds exhibited excellent antiviral activity, with highlight for the C2-C4 complexes, which were more active for ZIKV than their parent ligands (IC50 C2-C4 = 0.8 μM, IC50 HL2-HL4 between 1.2 and 4.8 μM) and about 4x more active than the Ribavirin control (IC50 = 3.95 M). Against CHIKV, the HL3 ligand stood out, which exhibited higher activity than the control and very low cytotoxicity (IC50 = 0.67 μM and CC50 = 910 μM vs IC50 Ribavirin = 2.42 M and CC50 = 297 μM ), resulting in excellent selectivity index (SI). Unlike what was observed for ZIKV, the activity of the ligands did not increase with complexation when it comes to CHIKV, however, all compounds are eligible to have their mechanisms of action studied, which is in progress.
URI: https://rima.ufrrj.br/jspui/handle/20.500.14407/19977
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