O câncer corresponde a um conjunto de doenças que vem aumentando sua incidência durantes os anos e atualmente é considerado um problema mundial. Os tratamentos tradicionais em sua grande maioria agem no maquinário genético e causam citotoxicidade, debilitando o paciente. Desta forma, a busca por novos fármacos é de fundamental importância para se encontrar moléculas mais seletivas e menos tóxicas para o paciente. A classe dos alquilfosfolipídeos tem se destacado por apresentar vários análogos com atividade antitumoral atuando na membrana celular, sendo a miltefosina o protótipo estrutural. A miltefosina exibe potente atividade antitumoral in vitro e frente a alguns modelos tumorais, sendo aprovada clinicamente para o uso tópico em metástases cutâneas de câncer de mama. No entanto, este fármaco apresenta toxicidade gastrointestinal e ação hemolítica. A partir desse protótipo, novos análogos foram sintetizados chegando à estrutura da erufosina, análogo homocolínico da miltefosina, com atividade antitumoral e com administração via intravenosa, por ser menos hemolítica. Outros estudos evidenciam que grupos volumosos na parte apolar também reduzem a atividade hemolítica. Portanto, nesse trabalho estudamos a síntese de análogos benzil alquil éter da miltefosina e da erufosina. Tentativas de síntese foram realizadas por meio da síntese de intermediários éteres ω-hidroxibenzilalquílicos, sendo a obtenção desses intermediários otimizada por meio de planejamento fatorial e mudança do reagente haleto de benzila. A melhor condição reacional foi definida a temperatura ambiente por 6h, com rendimento reacional de 38% e 43% para 10-(benziloxi)decan-1-ol e 12-(benziloxi)dodecan-1-ol, respectivamente. Para a formação dos análogos benzil alquil éter da miltefosina e da erufosina, diversas condições foram testadas empregando-se a reação dos éteres ω-hidroxibenzilalquílicos com oxicloreto de fósforo e, subsequentemente, com N-metiletanolamina ou N-metilpropanolamina, para análogos da miltefosina e da erufosina, respectivamente. Na sequência, a N-metilação com iodeto de metila foi realizada para os análogos da erufosina. No caso da miltefosina, estudou-se a síntese de um análogo N-metilfosfoetanolamínico. A confirmação dos respectivos produtos de interesse e o grau de pureza foram inferidos por análises de RMN. Devido à complexidade das rotas e, principalmente, à dificuldade de purificação pelo caráter anfifílico das moléculas sintetizadas, os compostos ainda não foram obtidos em quantidade e grau de pureza suficientes para testes biológicos in vitro. Entretanto, esse estudo aponta para a possibilidade da utilização da rota proposta para obter os compostos planejados, com necessidade de se aprimorar a etapa final de purificação dos compostos obtidos. / Cancer corresponds to a group of diseases with increasing incidence over the years, and is currently considered a global problem. Traditional treatments mostly act on the genetic machinery causing cytotoxicity and debilitating patients. Therefore, the search for new drugs is of paramount importance to find more selective and less toxic drugs. The class of alkylphospholipids deserves attention for presenting several analogs with antitumor activity by acting on the cell membrane. This class has miltefosine as a structural prototype. Miltefosine exhibits potent antitumor activity in vitro and against some tumor models, and has been clinically approved for topical use in cutaneous metastases of breast cancer. However, this drug is associated with gastrointestinal toxicity and hemolytic activity. From this prototype, new analogs were synthesized resulting in erufosine, which besides antitumor activity is capable of stimulating the production of human bone marrow cells and can be administered intravenously, since it is less hemolytic. Other studies show that the presence of bulky groups in the nonpolar moiety of alkylphospholipids also reduces the hemolytic activity. In this work, we designed benzyl alkyl ether analogs of miltefosine and erufosine. We studied the synthesis of ω-hydroxibenzylalkyl ethers intermediates by means of a factorial design and studying the alkyl halide to be employed. Best reaction condition was defined as room temperature and reaction time of 6h, with yields of 38% and 43% for 10-(benzyloxy)decane-1-ol and 12-(benzyloxy)dodecane-1-ol, respectively. For the benzyl alkyl ether analogs, several reaction conditions were investigated by reacting the ω-hydroxibenzylalkyl ethers with phosphorus oxychloride and subsequently with N-methyl propanolamine (for erufosine analogs) or N-methyl ethanolamine (for miltefosine analog). In the sequence, N-methylation with methyl iodide was carried out for erufosine analogs. For mitefosine, the analog obtained was an N-methylphosphoethanolamine. Structures confirmation was based on NMR analysis. Owing to the complexity of the synthetic routes and mainly difficulty in purification of amphiphilic molecules, the analogs panned were not obtained in adequate quantities and degree of purity to be submitted to in vitro biological test. Nonetheless, this study already points to the possibility of the synthetic routes investigated to obtain the compounds designed, with need to improve final purification steps.

O câncer corresponde a um conjunto de doenças que vem aumentando sua incidência durantes os anos e atualmente é considerado um problema mundial. Os tratamentos tradicionais em sua grande maioria agem no maquinário genético e causam citotoxicidade, debilitando o paciente. Desta forma, a busca por novos fármacos é de fundamental importância para se encontrar moléculas mais seletivas e menos tóxicas para o paciente. A classe dos alquilfosfolipídeos tem se destacado por apresentar vários análogos com atividade antitumoral atuando na membrana celular, sendo a miltefosina o protótipo estrutural. A miltefosina exibe potente atividade antitumoral in vitro e frente a alguns modelos tumorais, sendo aprovada clinicamente para o uso tópico em metástases cutâneas de câncer de mama. No entanto, este fármaco apresenta toxicidade gastrointestinal e ação hemolítica. A partir desse protótipo, novos análogos foram sintetizados chegando à estrutura da erufosina, análogo homocolínico da miltefosina, com atividade antitumoral e com administração via intravenosa, por ser menos hemolítica. Outros estudos evidenciam que grupos volumosos na parte apolar também reduzem a atividade hemolítica. Portanto, nesse trabalho estudamos a síntese de análogos benzil alquil éter da miltefosina e da erufosina. Tentativas de síntese foram realizadas por meio da síntese de intermediários éteres ω-hidroxibenzilalquílicos, sendo a obtenção desses intermediários otimizada por meio de planejamento fatorial e mudança do reagente haleto de benzila. A melhor condição reacional foi definida a temperatura ambiente por 6h, com rendimento reacional de 38% e 43% para 10-(benziloxi)decan-1-ol e 12-(benziloxi)dodecan-1-ol, respectivamente. Para a formação dos análogos benzil alquil éter da miltefosina e da erufosina, diversas condições foram testadas empregando-se a reação dos éteres ω-hidroxibenzilalquílicos com oxicloreto de fósforo e, subsequentemente, com N-metiletanolamina ou N-metilpropanolamina, para análogos da miltefosina e da erufosina, respectivamente. Na sequência, a N-metilação com iodeto de metila foi realizada para os análogos da erufosina. No caso da miltefosina, estudou-se a síntese de um análogo N-metilfosfoetanolamínico. A confirmação dos respectivos produtos de interesse e o grau de pureza foram inferidos por análises de RMN. Devido à complexidade das rotas e, principalmente, à dificuldade de purificação pelo caráter anfifílico das moléculas sintetizadas, os compostos ainda não foram obtidos em quantidade e grau de pureza suficientes para testes biológicos in vitro. Entretanto, esse estudo aponta para a possibilidade da utilização da rota proposta para obter os compostos planejados, com necessidade de se aprimorar a etapa final de purificação dos compostos obtidos. / Cancer corresponds to a group of diseases with increasing incidence over the years, and is currently considered a global problem. Traditional treatments mostly act on the genetic machinery causing cytotoxicity and debilitating patients. Therefore, the search for new drugs is of paramount importance to find more selective and less toxic drugs. The class of alkylphospholipids deserves attention for presenting several analogs with antitumor activity by acting on the cell membrane. This class has miltefosine as a structural prototype. Miltefosine exhibits potent antitumor activity in vitro and against some tumor models, and has been clinically approved for topical use in cutaneous metastases of breast cancer. However, this drug is associated with gastrointestinal toxicity and hemolytic activity. From this prototype, new analogs were synthesized resulting in erufosine, which besides antitumor activity is capable of stimulating the production of human bone marrow cells and can be administered intravenously, since it is less hemolytic. Other studies show that the presence of bulky groups in the nonpolar moiety of alkylphospholipids also reduces the hemolytic activity. In this work, we designed benzyl alkyl ether analogs of miltefosine and erufosine. We studied the synthesis of ω-hydroxibenzylalkyl ethers intermediates by means of a factorial design and studying the alkyl halide to be employed. Best reaction condition was defined as room temperature and reaction time of 6h, with yields of 38% and 43% for 10-(benzyloxy)decane-1-ol and 12-(benzyloxy)dodecane-1-ol, respectively. For the benzyl alkyl ether analogs, several reaction conditions were investigated by reacting the ω-hydroxibenzylalkyl ethers with phosphorus oxychloride and subsequently with N-methyl propanolamine (for erufosine analogs) or N-methyl ethanolamine (for miltefosine analog). In the sequence, N-methylation with methyl iodide was carried out for erufosine analogs. For mitefosine, the analog obtained was an N-methylphosphoethanolamine. Structures confirmation was based on NMR analysis. Owing to the complexity of the synthetic routes and mainly difficulty in purification of amphiphilic molecules, the analogs panned were not obtained in adequate quantities and degree of purity to be submitted to in vitro biological test. Nonetheless, this study already points to the possibility of the synthetic routes investigated to obtain the compounds designed, with need to improve final purification steps.

Die Psoriasis ist mit einer Prävalenz von 1-3% eine der häufigsten chronisch-entzündlichen Erkrankungen. Histopathologisch ist sie gekennzeichnet durch epidermale Hyperkeratose und Akanthose, gesteigerte Angiogenese sowie ein gemischtzelliges leukozytäres Infiltrat. Aus aktueller Sicht wird sie als eine komplexe primär T-Zell vermittelte Autoimmunerkrankung mit genetischer Prädisposition verstanden. Psoriasis kann mit kardiovaskulären, metabolischen und psychiatrischen Erkrankungen assoziiert sein (Komorbidität). Hier wurde erstmals die Wirkung des inositoylierten Plättchen-aktivierenden Faktors (Ino-C2-PAF), eines synthetischen Alkylphospholipids mit geringer Toxizität, in experimentellen Modellen chronisch-entzündlicher (Haut)-Erkrankungen untersucht. Die Wirkung beruht auf Zellmembran-Interaktionen, wodurch der Cholesterol- und Phospholipidmetabolismus verändert und zelluläre Signalkaskaden der Proliferation, Apoptose und Motilität beeinträchtigt werden. Ino-C2- PAF reguliert außerdem entzündungsrelevante Proteine herab. In vitro lag der Schwerpunkt auf der Wirkung von Ino-C2-PAF auf Endothelzellen und Leukozyten. Ino-C2-PAF hemmte die Proliferation humaner Endothelzellen moderat, steigerte allerdings die Apoptose TNFα-stimulierter Endothelzellen sehr deutlich. Diese Wirkung war begleitet von einer Reduktion der durch TNFα stimulierbaren endothelialen Adhäsionsmoleküle VCAM-1, ICAM-1 und E-Selektin sowie der lymphozytären Adhäsionsmoleküle CD49d, CD11a, CD62L und CLA. Funktionell führte dies zu einer signifikanten Abnahme dynamischer Interaktionen (Rollen und feste Adhäsion) von Leukozyten und aktivierten Endothelzellen in Flusskammerexperimenten. Die anti-entzündliche Wirkung von Ino-C2-PAF wurde in zwei komplementären Modellen in vivo bestätigt. Sowohl in K5.hTFGß-transgenen als auch in JunB/c-Jun-defizienten Mäusen bewirkte Ino-C2-PAF eine signifikante Besserung des psoriasiformen Phänotyps sowohl auf makroskopischer als auch auf histopathologischer Ebene. Die Ergebnisse dieser Arbeit legen nahe, dass Ino-C2-PAF oder verwandte Substanzen zur Behandlung entzündlicher Erkrankungen wie der Psoriasis eingesetzt werden könnten.

Miltefosine (hexadecylphosphocholine, HePC), a synthetic antitumor designed from natural phospholipids, is clinically approved for cutaneous metastases of breast cancer and cutaneous lymphoma. This drug acts mainly at cellular membrane level, where it accumulates and interferes with lipid metabolism and lipid-dependent signaling pathways leading the cells to apoptosis. However, HePC systemic and peroral administration induces hemolysis and mucosal toxicity, respectively. To overcome these limitations, we investigated the protective properties of colloidal polymeric micelles (PM) composed by Pluronics, triblock copolymers of poly(ethylene oxide) and poly(propylene oxide). We found that both Pluronic composition and concentration modulate the hemolytic profile of incorporated drug (HePC-PM) by increasing the drug amount to cause in vitro hemolysis. Moreover, small-angle X-ray scattering (SAXS) was used to assess structural information of interactions between HePC and PM. Additionally, we showed that HePC-PM prevented mucosal irritation, decreasing bleeding and lysis of blood vessels in a chicken chorioallantoic membrane model. Interestingly, HePC-PM increased the in vitro selective cytotoxicity against cervix tumor cells rather healthy fibroblasts, suggesting a differential uptake of these nanostructures by tumor cells. Furthermore, we also found that HePC induces cytotoxicity and decrease cell survival, migration and proliferation in osteosarcoma cells in vitro. We showed that cytotoxicity by HePC is associated with caspase-3 activation, DNA fragmentation, apoptotic-like bodys formation and inhibition of both constitutive and cytokine-stimulated Akt/PKB phosphorylation. HePC-PM clearly reduces the drug cytotoxic effects. Finally, we demonstrated that Pluronic F127 polymeric micelles are efficient for cargo delivering the encapsulated drug preferentially into tumor cells rather than healthy cells. These findings together suggest that Pluronic F127 PM reduce drug side effects and provide a potential alternative for systemic delivery of HePC, as well as other amphiphilic drugs. / Miltefosina (hexadecilfosfocolina, HePC), um fármaco antitumoral sintético desenvolvido a partir de fosfolipídios naturais, é clinicamente aprovada para o tratamento tópico de metástases de câncer de mama e linfomas cutâneos. Atua principalmente nas membranas celulares, onde se acumula e interfere no metabolismo lipídico e nas vias de sinalização dependentes de lipídios levando as células à apoptose. No entanto, quando administrada sistemicamente ou oralmente a HePC induz hemólise e toxicidade de mucosas, respectivamente. Para superar estas reações adversas investigamos os efeitos protetores conferidos por micelas poliméricas coloidais (PM) compostas por Pluronics, copolímeros tribloco de poli(óxido de etileno) e poli(óxido de propileno). Inicialmente, encontramos que a composição e concentração do Pluronic modulam o perfil hemolítico do fármaco encapsulado (HePC-PM), aumentando a quantidade necessária de HePC para causar hemólise in vitro. Além disso, utilizamos o espalhamento de raios-X a baixo ângulo (SAXS) para obter informações estruturais das interações entre HePC e PM. Em seguida, mostramos que HePC-PM preveniu a irritação da mucosa, diminuindo a hemorragia e a vasoconstricção em membrana corioalantóica de ovos embrionados. Estudos in vitro demonstraram que a HePC-PM aumentou seletivamente a citotoxicidade contra células de carcinoma HeLa em relação a fibroblastos saudáveis, sugerindo captação diferencial dessas nanoestruturas pelas células tumorais. Além disso, relatamos que, in vitro, a HePC induz citotoxicidade, diminui a sobrevivência, migração e proliferação osteossarcomas. Esta citotoxicidade está associada à ativação da caspase-3, fragmentação do DNA, formação de corpos apoptóticos e inibição da fosforilação de Akt/PKB. Adicionalmente, HePC-PM reduz os efeitos citotóxicos nestas linhagens. Finalmente, demonstramos que as micelas poliméricas de Pluronic F127 são eficientes para a entrega intracelular fármacos preferencialmente em células tumorais, e em menor grau em células saudáveis. Em conjunto, os dados sugerem que este sistema nanoestruturado reduz a toxicidade da HePC e representa uma alternativa potencial para a administração sistêmica deste e de outros fármacos anfifílicos.