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Tipo do documento: Tese
Title: Planejamento, síntese e avaliação das propriedades biológicas de amidas cinâmicas e seus derivados prenilados
Other Titles: Design, synthesis and evaluation of biological properties of cinnamic amides and its prenylated derivatives
Authors: Pires, Lucas de Oliveira
Orientador(a): Castro, Rosane Nora
Primeiro membro da banca: Castro, Rosane Nora
Segundo membro da banca: Lima, Aurea Echevarria Aznar Neves
Terceiro membro da banca: Wanderlind, Eduardo Hillmann
Quarto membro da banca: Silva, Elisiário José Tavares da
Quinto membro da banca: Nascimento Júnior, Nailton Monteiro do
Keywords: Reação de O-prenilação;COX-2;Trypanosoma cruzi;Sporothrix brasiliensis;O-prenylation reaction
Área(s) do CNPq: Química
Idioma: por
Issue Date: 21-Oct-2024
Publisher: Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro
Sigla da instituição: UFRRJ
Departamento: Instituto de Química
Programa: Programa de Pós-Graduação em Química
Citation: PIRES, Lucas de Oliveira. Planejamento, síntese e avaliação das propriedades biológicas de amidas cinâmicas e seus derivados prenilados. 2024. 208 f. Tese (Doutorado em Química, Química de Produtos Naturais) - Instituto de Química, Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, Seropédica, RJ.
Abstract: Derivados de ácidos cinâmicos, como seus ésteres e amidas, são encontrados na natureza como produto do metabolismo especial de plantas, compondo diversos alimentos que fazem parte da dieta humana. Esses fenilpropanoides apresentam diversas funções bioecológicas, em especial relacionados a proteção contra estresses físicos e biológicos, e por isso ganham atenção por causa do seu potencial farmacológico, apresentando um vasto espectro de atividades biológicas como antioxidante, anticâncer, antimicrobiano e anti-inflamatório. Este estudo propõe a síntese de diferentes amidas cinâmicas, as quais foram divididas em quatro séries: Série I com amidas do ácido cafeico (3a – 3f); Série II de amidas do ácido cafeico O-preniladas (3aP – 3fP). Série III de anilidas cinâmicas (1e – 5 e); Série IV de lactamas sintetizadas a partir das anilidas (L2, L3, L5). Os derivados obtidos nas Séries I e II foram planejados e ensaiados para inibição da enzima COX-2, e avaliados quanto à atividade antiproliferativa em células de câncer de mama triplo-negativo (HCC-1806). O conjunto total de derivados foi avaliado também quanto à inibição do fungo Sporothrix brasiliensis (SisGen ADE44FF) e do parasito Trypanosoma cruzi (Tulahuen C2C4 LacZ), e a seletividade foi analisada em células epiteliais dos rins de macacos-rhesus (LLC-MK2). As metodologias de síntese descritas e usadas neste trabalho forneceram 19 produtos de síntese com rendimentos adequados (35 – 82%), e estes foram completamente caracterizados por técnicas de RMN, IV e EM. Entre os derivados que foram sintetizados, a hexilamida do ácido cafeico (Série I, 3d) pode ser destacada pelo potencial apresentado nos ensaios de inibição da enzima COX-2 (CI50 6,3 ±1,9 µM), de atividade antiproliferativa (CI50 62,91 µM), de atividade antifúngica (CIM 0,625 µM) e antiparasitária (CI50 27,26 ±4,10 µM, IS 5,72). A O-prenilação não foi uma modificação estrutural que foi benéfica para a atividade anti-COX, antiproliferativa e antifúngica, uma vez que os derivados da Série II foram menos ativos que seus análogos não prenilados da Série I. Nos ensaios de atividade em células de câncer de mama, os derivados mais ativos foram 3d (CI50 62,91 µM) e a anilida do ácido cafeico (3e, CI50 66,25 µM), e curiosamente os únicos derivados da Série II com atividade foram seus respectivos O-prenilados 3dP (CI50 147,7 µM) e 3eP (199,7 µM), sugerindo que as duas amidas podem ser importantes para a atividade. Os demais derivados não foram ativos na máxima concentração do ensaio (CI50 > 300 µM). A Série II formada pelos análogos oxiprenilados forneceu o derivado 3cP (pentilamida do ácido cafeico O-prenilada), o derivado com melhor atividade tóxica e seletiva com as amastigotas de T. cruzi (CI50 7,54 ±1,71 µM, IS 22,46), destacado como um bom protótipo para futuras otimizações; além disso, os demais derivados O-prenilados se mostraram mais ativos e seletivos para o parasito que as respectivas amidas da Série I, indicando que essa modificação estrutural, por ser uma ferramenta sintética de acessível e de fácil reprodução, pode ser aplicada no estudo de derivados com potencial atividade seletiva contra o T. cruzi baseados no arcabouço molecular dos ácidos cinâmicos. Os resultados que são apresentados neste estudo tornam evidente a importância farmacológica dos ácidos cinâmicos enquanto estrutura privilegiada no planejamento de fármacos, e forneceu uma diversa biblioteca com estruturas de elevado interesse biológico contra diversos alvos de importância clínica.
Abstract: Cinnamic acid derivatives, such as esters and amides, are known as naturally occurring products from plant’s special metabolism, present in food products from human diet. They belong to the phenylpropanoid group, and present several bioecological functions, in special protecting plant cells from biological and physical stresses, gaining attention due to their privileged structure in drug design with antioxidant, anti-inflammatory, antibacterial and anticancer properties. This work presents the synthesis of different amides from cinnamic acids: Serie I is composed by six amides from caffeic acid; Serie II is formed by their respective analogues obtained by O-prenylation; Serie III with different anilides prepared from the main cinnamic acid derivatives, which were then used to synthesize Serie IV with their respective lactams. The molecules from Series I and II were planned and tested for their COX-2 inhibition, and the evaluated for their antiproliferative activity against triple-negative breast cancer cells. The main derivatives were also evaluated for their potential inhibition of Sporothrix brasiliensis and Trypanosoma cruzi, and the selectivity index were measured in comparison to the host cells. The synthetic approach described and used in this were provided 20 synthetic derivatives with good yields, and they were completely characterized by NMR, FTIR and MS. Among the derivatives, caffeic acid hexylamide (Serie I, 3d) is highlighted for its good activity in all of the biological assays studied: inhibition of COX-2 (IC50 6,3 ±1,9 µM), antiproliferative activity (IC50 62,91 µM), antifungal activity (CIM 0,625 µM) and antiparasitic activity (CI50 27,26 ±4,10 µM, IS 5,72). O-prenylation wasn’t a good structural modification for most of the biological activities evaluated (COX-2 inhibition, antiproliferative and antifungal assays), once the O-prenylated derivatives from Serie II were way less active in comparison to their respective non prenylated compounds from Serie I. The main two compounds from Serie I with antiproliferative activity were 3d (CI50 62,91 µM) and caffeic acid anilide (3e, CI50 66,25 µM), and curiously the only two compounds from Series II that demonstrated activity were they respective O-prenylated derivatives 3dP (CI50 147,7 µM) and 3eP (199,7 µM), suggesting that the amide portion from cinnamic acid may be important for their antiproliferative effect. The other derivatives from the O-prenylated Serie II were not active at the maximum concentration (CI50 >300 µM). However, the oxyprenylated compound 3cP (caffeic acid pentylamide O-prenylated) showed to be the most active compound against T. cruzi amastigotes (CI50 7,54 ±1,71 µM, IS 22,46), considered a prototype for future optimizations; besides, all the O-prenylated amides were most active and selective against T. cruzi than their respective compounds from Serie I, indicating that this structural modification can be used as an effective approach to synthesize new molecules with improved activity and selectivity against T. cruzi based on the cinnamic acid scaffold. The present results show the pharmacological importance of cinnamic acid derivatives as a privileged structure for the designing of new drugs, and provided a diverse group of structures with great biological interests against different targets with clinical importance.
URI: https://rima.ufrrj.br/jspui/handle/20.500.14407/22159
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