En este trabajo de Tesis Doctoral se presenta en primer lugar (Capítulo 1) la reacción de Barbier asociada a la aplicación de ultrasonido para promover síntesis orgánica a través de compuestos organometálicos. Se reporta la formación de compuestos bencil y naftilestannilados ofreciendo una mejora significativa en comparación con las técnicas tradicionales de Grignard o aniones de litio utilizada hasta el momento, ya que el acoplamiento se produce en un solo paso, en condiciones suaves y tiempos más cortos de reacción. También se sintetizó una serie de compuestos bencilarílicos por reacción de acoplamiento Stille con inducción sonoquímica. Se llevó a cabo la síntesis de derivados bencílicos de estaño con y sin sustituyentes en el anillo aromático a través de cuatro metodologías diferentes. Con estos productos se realizaron ensayos de inhibición bacteriana en técnicas de difusión en agar utilizando caldos de cultivos de dos cepas bacterianas, una Gram positiva: Staphylococcus aureus, y una Gram negativa: Escherichia coli. Finalmente, se realizaron reacciones de acoplamiento de Stille de los compuestos bencilestannilados con distintos halogenuros de arilo catalizadas por paladio, combinación escasamente referenciada, rindiendo los diarilmetanos correspondientes por formación de enlace Csp3(bencílico)-Csp2(arílico) con muy buen rendimiento y utilizando distintas condiciones de reacción. De acuerdo a los resultados obtenidos, hemos demostrado que la síntesis de estructuras aromáticas sustituídas que formen parte de compuestos de importancia farmacológica es posible de manera eficiente a través de la generación de enlaces Csp3-Csp2, utilizando para ello intermediarios trialquilbencilestannilados. Los distintos diarilmetanos obtenidos se oxidaron en el centro bencílico, en un único paso de reacción y con muy buenos rendimientos, obteniéndose las diarilcetonas correspondientes. En segundo lugar (Capítulo 2) se sintetizaron dienilestannanos conjugados estereodefinidos por hidroestannación de eninos conjugados. Estos aductos tienen una gran importancia como intermediarios sintéticos. El principal objetivo se basó en el desarrollo de una ruta rápida de obtención de este tipo de precursores a fin de estudiarlos como dienos en reacciones de Diels-Alder. También utilizamos tres tipos de dioles asimétricos como organocatalizadores en la cicloadición a fin de aumentar la estereoselectividad de las mismas. Los mejores resultados se obtuvieron en presencia de TADDOL con sustituyentes 1-naftilo. Esto podría atribuirse a un refuerzo de las interacciones - stacking de uno de los anillos aromáticos del catalizador y el dienófilo provocado por el puente H intermolecular. Se reporta así la síntesis de una variedad de alilestannanos funcionalizados a través de reacciones “one pot” de hidroestannación seguida de cicloadición de Diels Alder. Una vez removido el resto estannilado, estos compuestos podrían considerarse precursores adecuados de análogos de compuestos no esteroideos. Dado que la regioquímica de estas reacciones tiene gran dependencia respecto de la estructura del enino se analizaron las reacciones de hidroestannación bajo cuatro condiciones de reacción. Los aductos obtenidos son asimétricos, al igual que muchas moléculas de interés biológico, lo cual es determinante de su bioactividad específica. / This Doctoral Thesis presents in the first place (Chapter 1) the Barbier reaction associated with the application of ultrasound to promote organic synthesis via organometallic compounds. The formation of benzyl and naphtyl tin compounds is reported, offering a significant improvement compared with traditional techniques like Grignard reagents or lithium anions because the reaction is produced in one step under mild conditions and shorter reaction times. Also, a series of benzylaryl compounds were synthesized by Stille coupling reaction with sonochemistry induction. The synthesis of the benzyl tin compounds with and without substituents was made through four different methods and with these products some bacterial inhibition assays were performed in agar diffusion techniques using broth cultures of two bacterial strains, a Gram positive, Staphylococcus aureus, and a Gram negative, Escherichia coli. Finally, Stille coupling reactions catalyzed by palladium were done between benzyl tin compounds and different aryl halides. This type of coupling is rarely reported, but in this case the corresponding diarylmethanes were synthesized by Csp3(benzyl)-Csp2(aryl) bond generation with very good yields and different reaction conditions. According to the results obtained, it has been shown that the synthesis of substituted aromatic structures of compounds of pharmacological interest is efficiently possible through the generation of this type of bonds, using trialkylbenzyltin intermediates. The arylmethanes obtained were oxidized in the benzylic centre to the corresponding diarylketones, in one reaction step and with very good yields. In the second part (Chapter 2), conjugated dienyl tin compounds with defined stereochemistry were synthesized through hydrostannation of conjugated enynes. These adducts have great importance as synthetic intermediates. The main target of this work was based in the development of a fast synthetic route for these type of precursors with the aim of applying them as dienyl substrates in Diels-Alder reactions. Three asymmetric diols were used as organocatalysts with the aim of stereoselectivity improvement in the cycloaddition reaction. The best results were achieved with 1-naphtyl substituted TADDOL. This is possibly a consequence of the reinforcing of the - stacking interactions between one of the aromatic rings in the catalyst and the dienyl moiety due to intermolecular hydrogen bond. Thus, the synthesis of a variety of functionalized allyltin compounds is reported through “one pot” hydrostannation-Diels-Alder reactions. Once the tin residue is removed, these compounds could be considered as suitable precursors of non steroidal analogs. The regiochemistry of these reactions is strongly related with the enyne structure, so they were studied under four different reaction conditions. The products obtained are asymmetric, just like a wide range of interesting molecules of biological applications, which is a determining factor on their specific bioactivity.

As benzofenonas são amplamente utilizadas como intermediários sintéticos na indústria química e farmacêutica. Elas são alvo de contínuas investigações de interesse biológico devido a propriedades, tais como: inseticida, anti-agregação plaquetária, inibitória de xantine oxidase, antioxidante, antimicrobiano, anti-inflamatório e anti-proliferativo. Neste trabalho é descrita a síntese dos derivados metilados, butilados e prenilados das benzofenonas 2,4-diidroxibenzofenona, 4-hidroxibenzofenona e 4,4’-diidroxibenzofenona, seguido da caracterização por técnicas espectroscopicas e espectrométricas (infravermelho, ultravioleta-visível e ressonância magnética nuclear,e espectrometria de massas). Os derivados foram submetidos aos testes de atividade antioxidante pelo mecanismo de captação de radicais livres DPPH, inibitória de xantina oxidase e antimicrobiana (bactérias, fungos e leishmania) a fim de se relacionar a estrutura química com a atividade biológica dos compostos analisados. Os derivados testados não apresentaram resultados significantes para a atividade antioxidante em relação ao padrão ácido ascórbico, uma vez que as substituições aumentaram o caráter lipofílico das moléculas em relação ao padrão ácido ascórbico. No teste de inibição de xantina oxidase, os derivados obtidos não foram avaliados devido a sua não solubilidade no meio. Para a atividade antibacteriana (Gram-positivas e Gram-negativas), os derivados também não apresentaram atividade inibitória nos microrganismos testados. Na atividade antifúngica, o derivado butilado foi mais ativo do que o fluconazol. Na atividade leishmanicida (forma promastigota), os derivados metilados e prenilados apresentaram atividade inibitória significativa quando comparados à Anfotericina-B. Os resultados obtidos evidenciaram que a variação da lipofilicidade da molécula é um ponto importante para a atividade biológica e que algumas modificações estruturais realizadas nas benzofenonas levaram a derivados mais potentes, seletivos e pouco tóxicos contra diferentes tipos de microrganismos patogênicos. / The benzophenones are used largely as synthetic intermediary in the chemical and pharmaceutical industry. They are objective of continuous investigations of biological interest due to properties, such as: insecticide, anti-aggregation platelet, inhibitory of xanthine oxidase, antioxidant, anti-microbial, anti-inflammatory and anti-proliferative. In this work it is described the synthesis of the methyl, butyl and prenyl derivatives of the benzofenones 2,4-di-hydroxybenzofenone, 4-hydroxybenzofenone and 4,4'-di-hydroxybenzofenone, following by the characterization for techniques spectroscopic and spectrometric (infrared, ultraviolet-visible and nuclear magnetic resonance and mass spectrometry). The compounds were submitted to the tests of antioxidant activity for the mechanism of scavenging of free radicals DPPH, inhibitory of xanthine oxidase and anti-microbial (bacteria, fungi and Leishmania) in order to link the chemical structure with the biological activity of the analyzed compositions. Flowed tested they didn't present significant results for the antioxidant activity in relation to the ascorbic acid pattern, once the substitutions increased the lipophilic character of the molecules in relation to the ascorbic acid pattern. In the test of inhibition of xanthine oxidase, flowed obtained they were not appraised due to yours no solubility in the middle. For the anti-bacterial (Gram-positive and Gram-negatives) activity, derived them didn't also present inhibitory activity in the tested microorganisms. In the activity anti-fungal, the butyl derivative was more active than the fluconazole. In the activity leishmanicida (promastigote form), the methyl and prenyl derivatives presented significant inhibitory activity when compared to amphotericin-B. The obtained results evidenced that the variation of the lipophilicity of the molecules is an important point for the biological activity and that some structural modifications accomplished in the benzofenonas took her flowed more potent, selective and little toxic against different types of microorganisms pathogenic.

Plantas medicinais são utilizadas no tratamento e na cura de enfermidades desde a antiguidade. Pela sua riqueza química e farmacológica, têm sido alvo de crescentes estudos no intuito de comprovar atividades atribuídas pela crença popular ou mesmo obter novos compostos ativos. A família Clusiaceae compreende quarenta e nove gêneros de ampla distribuição. Entre eles está o gênero Rheedia, também conhecido como Garcinia, que é rico em uma considerável diversidade de compostos, tais como benzofenonas polipreniladas, flavonóides, proantocianinas e xantonas. A partir do extrato hexânico do pericarpo de Rheedia brasiliensis foi possível o isolamento de 3 benzofenonas, garciniafenona, guttiferona-A e 7- epi-clusianona. Tais compostos foram então avaliados in vitro e in vivo quanto a atividade antioxidante, utilizando diferentes técnicas. A determinação da atividade antioxidante dos compostos justifica-se pela comprovada relação entre os EROs/ERNs em várias doenças, incluindo câncer, arteriosclerose, artrite reumatóide, doenças inflamatórias. In vitro, foram avaliadas a atividade sequestrante de radicais DPPH, o poder redutor, a atividade quelante de íons ferro e in vivo a lipoperoxidação através da medida espectrofotométrica de espécies reativas ao ácido tiobarbitúrico. In vitro, a guttiferona foi o composto mais ativo, seguida da 7-epi-clusianona e por fim a garciniafenona, demonstrando que o grupo catecol é importante para a atividade antioxidante. Além disso, a atividade do extrato apresentou uma correlação positiva com a da 7-epi-clusianona, o que era esperado por ser o seu principal componente. Já no teste in vivo, os diferentes compostos, inclusive o extrato, em duas ou mais concentrações foram efetivos demonstrando inclusive um efeito hepatoprotetor comprovado pela diminuição da peroxidação lipídica e dos níveis das transaminases. / Medicinal plants have been used in the treatment and cure of illnesses for many, many years. Due to their chemical and pharmaceutical characteristics, an increasing number of studies have been conducted to prove their theoretical medicinal capabilities or to obtain new active components. The Clusiaceae family is made up of forty nine species that are widely distributed. One of these species is Rheedia, also known as Garcinia, which is rich in a wide range of components, such as polyisoprenylated benzophenones, flavonoids, proantocianenes and xanthones. Using the hexanic extract of Rheedia brasiliensis pericarp, it was possible to isolate three benzophenones, garciniaphenone, guttiferone-A and 7-epi-clusianone. These components were then evaluated for their antioxidant properties using different technical methods both in vitro and in vivo. The antioxidant properties of these compounds are justified by the relationship between the EROs and ERNs in various illnesses, including cancer, arteriosclerosis, rheumatic arthritis and inflammatory diseases. Tests were conducted in vitro to determine the scavenging capability of DPPH radicals, reducing power, ironchelating ability and, in vivo, lipoperoxidation through the spectrophotometric measurement of thiobarbituric acid reactive species. In vitro the guttiferone-A was the most active component, followed by the 7-epi-clusianone and, lastly, garciniafenone, demonstrating that the cathecol group is important for their antioxidant properties. Furthermore, the activity of the extract presented a positive correlation with the 7-epi-clusianone, which was expected to be the main component. The in vivo test, the different components, including the extract, in two or more concentrations, were effective, demonstrating a hepatoprotector effect proven by the reduction of lipid peroxidation and the transaminases levels.

O câncer de mama é o tipo mais frequente de neoplasia entre mulheres em todo o mundo e a taxa de mortalidade no Brasil ainda é alta. Os fármacos utilizados nos tratamentos convencionais, em geral, são tóxicos e, muitas vezes, induzem resistência nas células tumorais. Dessa forma, é extremamente importante identificar compostos com atividade antitumoral que possam melhorar as propostas terapêuticas contra o câncer de mama. A 7-epiclusianona é uma benzofenona tetraprenilada isolada a partir da fração hexânica do extrato bruto de Garcinia brasiliensis. Estudos mostraram que 7-epiclusianona apresenta diferentes propriedades biológicas, as quais incluem atividade antimicrobiana, anti-espasmódica, leishmanicida, anti-inflamatória e analgésica. Além disso, estudo prévio mostrou que o referido composto inibe a taxa de proliferação de linhagens celulares derivadas de cânceres humanos. Assim sendo, o objetivo do presente estudo foi analisar os efeitos citotóxicos e/ou antiproliferativo da 7-epiclusianona sobre linhagens celulares derivadas de carcinomas de mama humana. Os resultados mostraram que a 7-epiclusianona reduz a viabilidade celular nas linhagens MCF-7 e Hs 578T, sendo esse efeito dependente da concentração usada e do tempo de tratamento. A atividade antiproliferativa do composto sobre as linhagens estudadas está relacionada à sua capacidade de bloquear o ciclo celular na transição G1/S, enquanto a atividade citotóxica está relacionada ao seu potencial pró-apoptótico. 7-epiclusianona reduziu os níveis de RNA mensageiro para as ciclinas D1 e E na linhagem MCF-7, enquanto que, na Hs 578T, houve redução apenas nos níveis de expressão de ciclina E. Em conjunto, os dados obtidos consistentemente mostraram que 7-epiclusianona apresenta importante atividade antitumoral in vitro contra células derivadas de mama e abrem perpectivas para o uso desse composto em estudos in vivo que possam comprovar sua atividade antineoplásica para o câncer de mama. / Breast cancer is the most common type of cancer among women worldwide and its mortality rate is still high in Brazil. The drugs used in conventional treatments are generally toxic and often induce to tumor cells resistance. Thus, it is extremely important to identify compounds with antitumor activity that can improve the therapeutic approaches against breast cancer. 7-epiclusianone is a tetraprenyladed benzophenone isolated from the hexane extract of Garcinia brasiliensis. Studies have shown that 7-epiclusianone has different biological properties, which include antimicrobial, anti-spasmodic, leishmanicide, anti-inflammatory and analgesic activities. Futhermore, a previous study showed that this compound inhibits the proliferation rate of cell lines derived from human cancers. Therefore, the aim of this study was to analyze the cytotoxic and/or antiproliferative effects of 7-epiclusianone on human breast carcinoma cell lines. Results showed that 7-epiclusianone reduces the cell viability of MCF-7 and Hs 578T lines in a time and concentration dependent manner. Antiproliferative activity of this compound on studied cell lines are relates to its ability to inducing cell cycle arrest in G1/S transition, while the cytotoxic activity was attributed, at least in part, to its pro-apoptotic potential. 7-epiclusianone reduced the mRNA levels of both cyclins D1 and E in MCF-7, but only cyclin E expression was downregulated in Hs 578T. Taken toghether, the data consistently showed that 7- epiclusianone has an important antitumor activity against human breast carcinoma cell lines and open up the prospect of using this compound in further anticancer in vivo studies to confirm its antineoplastic activity against breast cancer.

A leishmaniose é uma doença encontrada em diversas regiões no mundo, e milhares de casos são registrados por ano no Brasil. É causada por protozoários do gênero Leishmania, podendo se manifestar por, basicamente, duas formas, visceral ou tegumentar, dependendo da espécie, e sendo transmitida através da picada do mosquito flebotomínio infectado. As intensas investigações na interação hospedeiro-parasito possibilitaram a descoberta de novos alvos de ação, como por exemplo as proteases, que possuem grande destaque, uma vez que são essenciais para a sobrevivência e a proliferação do parasito. Existem relatos de benzofenonas naturais e sintéticas, assim como derivados que contém núcleo acetofenônico, e outros derivados cetônicos contendo heterocíclos em suas estruturas, que possuem atividades inibidoras de protease e anti-Leishmania. Dessa forma, foram obtidos e caracterizados derivados benzoxazólicos de benzofenona e acetofenona, que foram submetidos à avaliação de sua atividade anti-Leishmania e inibitória de protease. Foram obtidos dez derivados benzoxazólicos finais, e todos foram caracterizados por espectroscopia de absorção na região do infravermelho e espectroscopia de RMN de ¹H, de ¹³C e DEPT 135. Na avaliação de sua atividade in vitro contra a forma promastigota de Leishmania amazonensis, os derivados 22e e 24b apresentaram boa atividade, com valores de CI50 de 90,3 e 130,9 μmol/L, respectivamente, além da benzofenona de partida (23a) e seu derivado nitro 24a, com valores de CI50 de 190,9 e 158,4 μmol/L, respectivamente. Além disso, as substâncias 22e, 24b e 23a foram avaliadas quanto suas atividades inibitória de papaína e tripsina, como modelo de proteases, mostrando-se mais ativos contra a papaína, com valores de CI50 mais satisfatórios do que o inibidor padrão utilizado. / Leishmaniasis is a disease found in various regions in the world, and thousands of cases are recorded each year in Brazil. Caused by protozoa of the genus Leishmania and transmitted by the infected sandfly, it can cause visceral or cutaneous infections to develop depending on the species. Intense investigations in host-parasite interaction enabled the discovery of new targets of action, such as proteases that have high profile, since they are essential for survival and proliferation of the parasites. There are reports of natural and synthetic benzophenones as well as derivatives containing acetophenone core, and other ketone derivatives containing heterocycles in their structures, which have protease inhibitory and anti-leishmanial activity. Thus, benzophenone and acetophenone-based benzoxazoles were obtained and characterized, and evaluated for their anti-leishmanial and protease inhibitory activities. Ten final benzoxazoles derivatives were obtained, and all were characterized by infrared and ¹H and ¹³C nuclear magnetic resonance spectroscopies. All compounds were submitted to in vitro testing to evaluate their activity against the promastigote form of Leishmania amazonensis. The derivatives 22e and 24b showed good activity with IC50 values of 90.3 and 130.9 μM, respectively; and the starting benzophenone (23a) and its nitro derivative 24a, had IC50 values of 190.9 and 158.4 μM, respectively. In addition, compounds 22e, 24 and 23a were evaluated for their inhibitory activities of papain and trypsin as model proteases, and were found to be more active against papain, with IC50 values more satisfactory than the standard inhibitor used. / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais - FAPEMIG

Made available in DSpace on 2015-10-21T12:19:27Z (GMT). No. of bitstreams: 2 bianca_santos_ioc_mest_2014.pdf: 1947622 bytes, checksum: 18745ca66f08f6dcb2537a2a4ad88419 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2015-06-10 / Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Rio de Janeiro, RJ, Brasil / Foram realizados estudos para avaliar a eficácia do triflumuron, um inibidor de síntese de quitina, na alteração da biologia reprodutiva de fêmeas adultas de R. prolixus por tratamento oral, tópico ou contínuo (por contato). Todos os tratamentos utilizados foram capazes de induzir altos níveis de mortalidade associados a baixos níveis de ovipostura e redução da eclosão de ovos. O composto também mostrou ter influência sobre o sistema imune humoral, através da ativação do sistema profenoloxidase, assim como também resultou em alterações da digestão e/ou excreção destes insetos. Estas observações indicam o triflumuron como um potente inibidor do desenvolvimento em fêmeas adultas de R. prolixus e o credenciam para o uso em programas integrados de controle vetorial de triatomíneos transmissores da doença de Chagas Em outra etapa do trabalho, o foco foi direcionado a proteases de corpo gorduroso de machos adultos de R. prolixus, de onde foram caracterizadas duas proteases, uma cisteína proteinase, com propriedades catalíticas semelhantes a catepsinas L ou B, e uma metaloproteinase cujas funções, apesar de não confirmadas, mostram não fazer parte da cascata ativadora do sistema profenoloxidase / The efficiency of triflumuron, an inhibitor of chitin synthesis, in the reproductive biology of Rhodnius prolixus was studied through feeding, topic application or continuous exposure. All treatments induced, in a dose dependent manner, high mortality, low oviposition and eclosion of first instar nymphs. The drug showed effects in the insect humoral immune system, ac tivating the prophenoloxidase system, and in digestion and excretion. These observations show triflumuron as a potent developmental inhibitor in R. prolixus adult females and accredit it for the use in integrated control programs of hematophagous triatomin es, vectors of Chagas disease. Besides that, biochemical and physiological characterization of adult male fat body proteases showed two activities, one cistein proteinase, possibly a cathepsin L or B, and a metalloproteinase, which does not participate in the activation of the prophenoloxidase cascade.

A espécie Garcinia brasiliensis, conhecida como "bacupari", é nativa da Amazônia e cultivada em todo o território brasileiro. Na medicina popular, suas folhas são utilizadas para tratar tumores, inflamações das vias urinárias e artrite, bem como para aliviar dores. Este trabalho foi conduzido para avaliar a atividade analgésica e antiinflamatória do extrato etanólico foliar (GbEE) e da 7-epiclusianona, uma benzofenona natural poliprenilada isolada de suas folhas, em modelos animais in vivo. A ação deste benzofenona também foi investigada em um ensaio antiinflamatório ex vivo, enfocando o “burst” respiratório de neutrófilos e as vias bioquímicas envolvidas. Foi constatada atividade atividade antiinflamatória tanto para GbEE v.o. ( 30, 100 3 300 mg /kg) como para 7-epiclusianona v.o.(5, 10 e 15mg/Kg) por reduzir o edema de pata induzido por carragenina e inibir o recrutamento de leucócitos na cavidade peritoneal. Além disso, através do modelo de indução de inflamação crônica foi observado uma redução estatisticamente significativa de formação do tecido granulomatoso. Por outro lado, efeito antinociceptivo periférico foi atribuído ao GbEE sugerindo ser mais eficaz contra dores inflamatórias, enquanto que para a benzofenona foi constatada tanto atividade antinociceptiva periférica como central, através de diferentes mecanismos. O composto 7-epiclusianona (10 a 100µg) também foi capaz de reduzir e até mesmo suprimir a liberação de ânion superóxido por fagócitos inflamatórios através de um mecanismo controlado pela fosforilação da proteína tirosina e pela estimulação direta da proteína quinase C, sugerindo novas abordagens terapêuticas para o tratamento de processos inflamatórios e desenvolvimento de novos fármacos. Os resultados mostraram atividades antiinflamatória e analgésica das folhas de G. brasiliensis e da benzofenona isolada, confirmando o uso tradicional dessa espécie para tratamento de dores e inflamações. / The species Garcinia brasiliensis, known as “bacupari”, is native to the Amazon and cultivated throughout Brazil. Their leaves are used in folk medicine to treat tumors, inflammation of the urinary tract and arthritis as well as to relief pain. This study was conducted to evaluate the anti-inflammatory and analgesic effects of the ethanolic extract of leaves (GbEE) and the 7-epiclusianone, a natural polyisoprenilated benzophenone isolated from G. brasiliensis, in several animal models. The action of the benzophenone was also investigated ex vivo throughout an anti-inflammatory assay, focusing neutrophil respiratory burst and the biochemical pathway. Antiinflammatory activity was found for both GbEE (30, 100 and 300 mg /kg) p.o. and for 7-epiclusianone (5, 10 and 15mg/kg) p.o. to reduce the paw edema induced by carrageenan and to inhibit leukocyte recruitment into the peritoneal cavity. In addition, through the induction model of chronic inflammation, was observed a statistically significant reduction of granulomatous tissue formation. Moreover, peripheral antinociceptive effect was attributed to GbEE suggesting that this extract could be more effective against inflammatory pain, whereas for benzophenone was verified both peripheral and central antinociceptive activity through different mechanisms.The compound 7-epiclusianone (10 to 100 μg) was also able to reduce and even suppress the release of superoxide anion by inflammatory phagocytes through a mechanism controlled by protein tyrosine phosphorylation and by direct stimulation of protein kinase C, suggesting new therapeutic approaches for the treatment of inflammatory processes and development of new drugs. So, it was demonstrated the anti-inflammatory and antinociceptive activities of the leaves of G. brasiliensis and the benzophenone isolated which supports previous claims of the traditional use of this species against inflammation and pain. / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES

A presente dissertação de Mestrado é dividida em duas partes: a primeira, dedicada à obtenção de extratos das sementes e frutos de Rheedia brasiliensis Pl. & T para isolamento de benzofenonas polipreniladas bioativas e identificação de suas estruturas moleculares e cristalinas, contem dois artigos científicos acerca da elucidação estrutural, por técnicas espectroscópicas e cristalográficas, de dois produtos naturais, gutiferona A e garciniafenona; a segunda, por sua vez, é constituída de um artigo científico no qual é descrita a atividade inibitória dos dois compostos supracitados e de outras duas benzofenonas, epiclusianona, também isolada de Rheedia brasiliensis, e 2,2’,4-triidroxibenzofenona, sintetizada através de substituição eletrofílica aromática, sobre quatro proteases: papaína, tripsina, catepsina B e catepsina G. Garciniafenona foi isolada pioneiramente dos frutos de Rheedia brasiliensis e sua completa caracterização é apresentada em um dos artigos supracitados. No outro, a estrutura cristalográfica de gutiferona A, uma benzofenona natural com propriedades inibitórias sobre a infecção por HIV e isolada pela primeira vez de Symphonia globulifera, é reportada. Em ambos os artigos, as estruturas de garciniafenona e gutiferona A são discutidas comparando os parâmetros geométricos, eletrônicos e estéricos determinados, com aqueles descritos na literatura para epiclusianona e o seu epímero, clusianona, esclarecendo relações entre configuração e tautomerismo ceto-enólico. O artigo relativo ao efeito inibitório das benzofenonas sobre proteases traz resultados experimentais que foram correlacionados com certos motivos estruturais cristalograficamente estimados, possibilitando o estabelecimento de relações entre as estruturas químicas dos compostos testados e a atividade anti-proteolítica, as quais são fortemente suportadas por ensaios computacionais de ancoragem dos inibidores no alvo macromolecular. / The present Master degree dissertation contains two parts: the first one, which was devoted to extract preparation from Rheedia brasiliensis seeds and fruits in order to isolate bioactive polyprenylated benzophenones and to identify their molecular and crystalline structures, leads two articles on structural elucidation of two natural products by X-ray crystallography and spectroscopic techniques: guttiferone A and garciniaphenone; the second one is a paper describing the inhibiting activity of the two compounds before mentioned and other two benzophenone-type derivatives, epiclusianone, which was also isolated from Rheedia brasiliensis, and 2,2’,4- trihydroxybenzophenone, which was synthesized by aromatic electrophilic substitution, against four proteases, papain, trypsin, cathepsin B and cathepsin G. Garciniaphenone has been discovered for the first time in Rheedia brasiliensis fruits and its complete characterization is given on a paper of the series. The crystallographic structure of a HIV-inhibitory benzophenone that was initially isolated from Symphonia globulifera, guttiferone A, is reported on another article of the series. On both papers, the structures of garciniaphenone and guttiferone A are analyzed matching their steric, electronic and geometrical features to that found in the literature for epiclusianone and its epimer, clusianone, which has allowed to state relationships between configuration and keto-enol tautomerism. The article concerning the inhibiting effect of benzophenones on proteases shows experimental data that were correlated with certain structural motifs determined by X-ray diffraction crystallography, establishing structure-activity relationships strongly supported by theoretical investigations using computational docking to predict the inhibitor-enzyme complex interaction pattern. / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES

As leishmanioses são causadas por protozoários do gênero Leishmania e apresentam diversas manifestações clínicas, sendo consideradas uma doença tropical negligenciada. Encontram-se atualmente presentes em 88 países, afetando 12 milhões de pessoas, com dois milhões de novos casos por ano. O tratamento das leishmanioses é realizado até hoje pelos mesmos quimioterápicos usados na década de 40, apesar da persistência dos efeitos colaterais. Neste sentido, o objetivo do trabalho consistiu na avaliação da atividade de derivados de benzofenonas em L. (L.) amazonensis. Além de buscar entender possíveis mecanismos de ação, através da avaliação da dosagem de óxido nítrico e do potencial de inibição enzimática nos contextos in silico e in vitro. Foram testados três benzofenonas precursoras (CM-A, CM-B e CM-C) comercialmente disponíveis e nove derivados (LFQM-115, LFQM-116, LFQM-117, LFQM-118, LFQM-119, LFQM-120, LFQM-121, LFQM-122 e LFQM-123). Inicialmente os testes foram realizados em formas promastigotas de L. (L.) amazonensis, apesar de todos os derivados serem mais eficazes que seus precursores, os melhores resultados foram exibidos por LFQM-115, LFQM-118 e LFQM-123 (IC50-PRO = 4,90; 5,05 e 5,94 μg/mL; respectivamente). A toxicidade a macrófagos peritoniais murinos foi também avaliada, e constatou-se que os derivados LFQM-117, LFQM-120, LFQM-121, LFQM-122 e LFQM123 foram os menos citotóxicos (CC50 = 140,06; 87,10; 116,20 e >160,00 μg/mL; respectivamente). A avaliação de atividade em formas amastigotas de L. (L.) amazonensis procedeu-se apenas com os derivados, sendo LFQM-120 o mais efetivo em formas intracelulares. O QlogP dos derivados de benzofenonas pode ser correlacionado com a atividade antipromastigota, bem como com a antiamastigota. A partir de então, os derivados que mostraram melhor perfil de atividade em ambas as formas do parasito e em macrófagos murinos foram selecionados (LFQM-116, LFQM-117, LFQM-119, LFQM-120 e LFQM-121) para os demais ensaios. Foi realizada a dosagem da produção de óxido nítrico (NO) nos sobrenadantes de cultura de macrófagos peritoneais murinos infectados com L. (L.) amazonensis. Neste verificou-se que os derivados benzofenônicos LFQM-119 e LFQM-120 estimularam a produção de NO, porém apenas o derivado LFQM-120 induziram uma produção de NO equivalente ao produzido por LPS. Algumas enzimas importantes para tripanossomatídeos (cruzaína, oligopeptidase B, ornitina descarboxilase e tripanotiona redutase) e representantes de importantes famílias de enzimas (papaína e tripsina) foram usadas na análise por docking molecular. Algumas destas foram também utilizadas para a avaliação do potencial de inibição enzimática experimental (papaína, cruzaína, tripsina e oligopeptidase B), tendo o derivado LFQM-116 exibido valores de IC50 = 7,54; 8,44; 8,59 e 14,25 μg/mL; respectivamente. Adicionalmente, é possível verificar a ação multi-alvo do derivado LFQM-120. Portando, este trabalho mostrou a ação de derivados de benzofenonas em ambas as formas de L. (L.) amazonensis, descrevendo ainda o ganho na atividade biológica com as modificações estruturais feitas em seus precursores. Além de ajudar a entender possíveis mecanismos de ação de tais compostos e ainda possibilitar a seleção dos compostos mais efetivos in vitro, os quais poderão então ser utilizados em futuros testes in vivo. / Leishmaniasis are caused by protozoa of the genus Leishmania and present diverse clinical manifestations being considered a neglected tropical disease. Are currently present in 88 countries affecting 12 million people with two million new cases per year. Treatment of leishmaniasis is held today by the same chemotherapy used in the 40s, despite the persistence of side effects. In this sense, the goal of the study was to evaluate the activity of benzophenone derivatives in L. (L.) amazonensis. Besides seeking to understand possible action mechanisms by evaluating the measurement of nitric oxide and the potential of enzyme inhibition in the contexts in silico and in vitro. Were tested three benzophenone precursors (CM-A, CM-B and CM-C) commercially available and nine derivatives (LFQM-115, LFQM-116, LFQM-117, LFQM-118, LFQM-119, LFQM-120-LFQM 121, LFQM-122 and LFQM-123). Initially tests were performed in promastigotes of L. (L.) amazonensis, although all derivatives being more effective than their precursors, the best results were exhibited by LFQM-115, LFQM-118 and LFQM-123 (IC50-PRO = 4.90, 5.05 and 5.94 μg/mL, respectively). The toxicity to murine peritoneal macrophages was also evaluated, and it was found that derivatives LFQM-117, LFQM-120, LFQM-121, LFQM-122 and LFQM-123 were less cytotoxic (CC50 = 140.06, 87.10, 116.20 and > 160.00 μg/mL, respectively). The assessment of activity in amastigotes of L. (L.) amazonensis proceeded only with derivatives, being LFQM-120 the most effective in intracellular forms. The QlogP of benzophenone derivatives can be correlated with antipromastigote activity, as well as antiamastigote one. Since, derivatives that showed better activity profile in both forms of the parasite and in murine macrophages were selected (LFQM-116, LFQM-117, LFQM-119, LFQM -120 and LFQM-121) for the remaining tests. Was performed the dosage of nitric oxide (NO) in the culture supernatants of murine peritoneal macrophages infected with L. (L.) amazonensis. In this, it has been found that benzophenone derivatives LFQM-119 and LFQM-120 stimulated NO production, but only the derivative LFQM-120 induced a NO production equivalent to that produced by LPS. Some important enzymes in trypanosomatids (cruzain, oligopeptidase B, ornithine decarboxylase and trypanothione reductase) and representatives of major families of enzymes (papain and trypsin) were used in the analysis by molecular docking. Some of these were also used to assess the potential for experimental enzyme inhibition assay (papain, cruzain, trypsin and oligopeptidase B), the results exhibited by LFQM-116 were IC50 = 7.54, 8.44, 8.59 and 14.25 μg/ml, respectively. Additionally, it’s possible to check the multi-target action of the derivative LFQM-120. Therefore, this work shows the action of benzophenone derivatives in both forms of L. (L.) amazonensis, also describing the gain in biological activity with structural changes made to their precursors. Besides helping to understand possible mechanisms of action of these compounds and also allow the selection of the most effective compounds in vitro, which may then be used in future in vivo tests. / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais - FAPEMIG

O gênero Garcinia, também conhecido como Rheedia, é o mais numeroso da família Clusiaceae e rico em uma considerável diversidade de compostos, tais como benzofenonas polipreniladas, flavonóides, proantocianinas e xantonas. A espécie Garcinia brasiliensis é uma planta nativa da região amazônica e seus frutos são popularmente conhecidos como “bacupari”. Neste trabalho, a partir do extrato acetato de etila das sementes de Garcinia brasiliensis, foi possível isolar a benzofenona natural poliprenilada guttiferona-A. Modificações moleculares nas hidroxilas fenólicas deste composto levaram a obtenção de sete derivados semissintéticos inéditos, os quais foram avaliados quanto à atividade antiproteolítica, através de ensaios sobre as enzimas tripsina e papaína. O interesse pela busca de inibidores de proteases justifica-se pela comprovada relação desta classe de enzimas a uma série de patologias, incluindo entre outras, o câncer e a AIDS. A guttiferona-A, apresentou resultados relevantes para as duas enzimas testadas, demonstrando a importância dos grupos prenila e hidroxila da molécula. Além disso, os derivados acilados também apresentaram valores significativos de IC50 comparados ao produto de partida, com destaque dois deles, sendo possível ainda relacionar a atividade inibitória dessas moléculas com a presença do grupo carbonílico. / The genus Garcinia also known as Rheedia, is the biggest of the family Clusiaceae and rich in a considerable variety of compounds such as benzophenones polipreniladas, flavonoids, and xanthones proanthocyanins. The species Garcinia brasiliensis is a plant native to the Amazon region and its fruits are popularly known as "bacupari". In this work, from the ethyl acetate extract of the seeds of Garcinia brasiliensis were isolated the natural poliprenilada benzophenone guttiferone-A. Molecular changes in the phenolic hydroxyl of this compound led to the formation of seven novel semisynthetic derivatives, which were evaluated for anti-proteolytic activity, through experiments on the enzymes trypsin and papain. The interest in the search of protease inhibitors is justified by the proven link between this class of enzymes to a variety of diseases, including among others, cancer and AIDS. The guttiferone-A, showed significant results for the two enzymes tested, demonstrating the importance of the prenyl and hydroxyl groups of the molecule. Furthermore, the acylated derivatives also showed a significant IC50 compared to original product, especially two of them, is still possible to relate the inhibitory activity of these molecules in the presence of carbonyl group. / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES