Planejamento, estudos de derivatização e avaliação farmacológica de n-metil-n-acilidrazonas planejadas como inibidoras da enzima PDE4

Abstract

As PDEs4 são enzimas do tipo fosdodiesterases descritas na literatura como reguladoras dos níveis de AMPc no meio e estão, diretamente, envolvidas na modulação de processos inflamatórios no organismo humano. Esta característica tornou a PDE4 um alvo bastante atraente para o desenvolvimento de fármacos com atividade anti-inflamatória e diversos inibidores da enzima foram descritos, como as N-metil-N-acilidrazonas (N-metil-NAHs). Desta forma, este trabalho tem como objetivo geral a síntese, a caracterização e a avaliação farmacológica de compostos inéditos derivados da série N-metil-NAH planejados como inibidores da enzima PDE4, visando a determinação da influência de substituintes em diferentes posições desta classe de compostos para: 1- a obtenção de possíveis moléculas híbridas (séries A, B e C) para o tratamento da DPOC (doença pulmonar obstrutiva crônica) a partir da hibridação molecular do salmeterol, fármaco referência agonista dos receptores β2, e compostos N-metil-NAH, descritas por nosso grupo como potentes inibidores da PDE4; e 2- para a obtenção de novos derivados N-arilados (série D) visando modulações de propriedades físico-químicas. Todas as modificações foram planejadas a partir de estudos de modelagem molecular com o protótipo N-metil-NAH. A síntese das moléculas finais das séries A, B e C foi realizada de forma convergente após a obtenção dos dois principais blocos de construção reacional, do salmeterol e das N-metil-NAHs. A síntese do bloco das N-metil-NAHs das séries A e B foi realizada após cinco etapas reacionais, com rendimentos que variaram entre 40-99%. Para a série C foi necessária a utilização de uma rota sintética alternativa, que contou com quatro etapas reacionais e apresentou rendimentos que variaram entre 54-99%. A síntese do bloco do salmeterol foi realizada após três etapas reacionais com rendimentos que variaram na faixa de 51-96%. Por fim, a reação para a união dos dois blocos de construção foi avaliada utilizando diferentes metodologias. Entretanto, não houve êxito na obtenção dos compostos híbridos das séries A, B e C. Ainda assim, testes de atividade inibitória da PDE4 foram realizados para os compostos sintetizados no bloco das N-metil-NAHs, similares em termos estéricos com os derivados finais propostos. Os resultados observados demonstraram que o composto avaliado da série C apresentou excelente atividade, com inibição de 97,4% da enzima PDE4 à concentração de 10μM, como previsto por experimentos de docking, onde este se comportava como o protótipo N-metil-NAH. Todavia, para os compostos das séries A e B os resultados observados de atividade inibitória (0% e 84,3% à 10μM, respectivamente) diferiram dos estudos teórico, que previu uma correta interação para a série A e não para B. A síntese da série D foi planejada em duas etapas principais: a primeira consistiu na obtenção de um derivado N-metil-N-acilidrazônico bromado, sintetizado em quatro etapas com rendimentos que variaram na faixa de 70-92%; e a segunda na reação de acoplamento cruzado propriamente dita entre o haleto obtido e diferentes aminas, onde após diversos testes o acoplamento de Buchwald-Hartwig utilizando Pd2(dba)3 como fonte de paládio, XPhos como ligante, K3PO4 como base e dioxano como solvente, à 100°C por 3 horas se mostrou a mais promissora. Foram sintetizadas e caracterizadas 14 diferentes N-metil-N-acilidrazonas com rendimentos variando entre 40-90%. Após a síntese dos compostos da série D, alguns foram selecionados de acordo com suas características físico-químicas para a avaliação biológica, onde os resultados observados foram excelentes, com inibição da PDE4 variando na faixa de 80,3-100,0% à 10μM. Cabe ressaltar que, este fato corroborou com os resultados obtidos pelos experimentos de docking, onde as interações essenciais com a enzima alvo foram mantidas.