A imobilização da MeP em suportes inorgânicos permite isolar o sítio de reação prevenindo a dimerização e/ou auto-destruição oxidativa da mesma, constituindo-se num catalisador biomimético. Neste projeto foi objetivo avaliar o comportamento biomimético de manganês porfirinas, comparando sistemas imobilizadas de diferentes maneiras em sílica funcionalizada em processos de oxigenação do cicloocteno ecicloexano, incluindo metabolismo de um fármaco. A primeira etapa do projeto consistiu na obtenção dos sistemas catalíticos contendo metaloporfirinas imobilizadas em sílicas modificadas. Para isso foi sintetizada a M(4-N-Py)TFPPH2 base livre, seguida da inserção de manganês (III) e metilação obtendo-se o catalisador Mn[{M(4-N-MePy)TFPP}]2+. Foi inserido manganês também nas porifinas base livre [T(4-N-MePy)P]Cl4 e [TFPP]H2 obtidas comercialmente obtendo-se os catalisadores Mn[T(4-N-MePy)P]5+ e Mn[TFPP]+. Realizou-se a funcionalização da sílica gel com (i) grupos sulfonatofenil e propilimidazol (SiSO3-IPG); (ii) grupos 3-aminopropil (APTES); (ii) grupos 3-(2-(2-aminoetilamino) etilamino) propil (AP(EA)2TS) e (iv) cloropropil e 1,6-diaminoexano (DA1,6Si). Essas sílicas foram imobilizadas nas manganêsporfirinas através de interações eletrostáticas ou via ligação covalente. Esses catalisadores foram usados na oxigenação de (Z)-cicloocteno e cicloexano e no estudo de metabolismo oxidativo do fármaco praziquantel (agente anti-helmíntico). Os catalisadores [Mn(TFPP)]- APTES, [Mn(TFPP)]- AP(EA)2TS, [Mn{M(4-N-MePy)TFPP}]-SiSO3, [Mn{M(4-N-MePy)TFPP}]- SiSO3(IPG), [Mn{M(4-N-MePy)TFPP}]-APTES, [Mn{M(4-N-MePy)TFPP}]- AP(EA)2TS, [Mn{M(4-N-MePy)TFPP}]- DA1,6Si foram usados em reações de epoxidação do (Z)-cicloocteno pelo PhIO e os resultados obtidos foram baixos. Já com H2O2 como oxidantes os resultados foram muito bons quando foi adicionado imidazol. Nas reações de hidroxilação do cicloexano os rendimentos obtidos foram altos quando a MnP foi imobilizada por interação eletrostática. Neste sistema as oxidações competitivas são minimizadas. Os sistemas com melhores resultados foram selecionados para estudos com o praziquantel (PZQ). Diferentemente dos resultados obtidos previamente com FeP, os sistemas com MnPs se revelaram bons catalisadores biomiméticos, uma vez que apresentaram quantidades expressivas do metabólito trans-4\'-OH, o principal metabólito produzido in vivo. As MnPs, em particular as piridis substituídas apresentaram boa conversão de PZQ sendo [Mn{T(4-N-MePy)P}]-SiSO3 o melhor, além de produzir 38 % do trans-4\'-OH, apresentou 87 % de conversão. Estes resultados preliminares indicam um sistema muito promissor com resultados inéditos. / The immobilization of metalloporphyrins in inorganic supports allows to isolate reaction site preventing dimerization and/or catalyst oxidative selfdestruction constituting in a biomimetic system. In this project the aim was evaluate the biomimetic behaviour of manganese porphyrins, comparing systems immobilized on sílica in different ways in oxygenations processes of (Z)- cyclooctene and cyclohexane, including a study of drug metabolism. Initially the catalytic systems containing metaloporphyrins immobilized on modified silica were obtained. The free base M(4-N-Py)TFPPH2 was firstly synthesized, then the MnIII was inserted, methylated obtaining the catalyst Mn[{M(4-N-MePy)TFPP}]2+. The MnIII also was inserted in the commercials free base [T(4-N-MePy)P]Cl4 e [TFPP]H2 obtaining the catalysts Mn[T(4-N-MePy)P]5+ e Mn[TFPP]+. The sílica gel were functionalizated with (i) sulfonatephenyl and propylimidazole groups (SiSO3-IPG); (ii) 3-aminopropil groups (APTES); (ii) 3-(2- (2-aminoethyilamine) ethilamine) propyl groups (AP(EA)2TS) and (iv) chloropropyl e 1,6-diaminehexane (DA1,6Si). Manganese porphyrins were immobilized on these sílica supports through electrostatic interactions or covalent bond. These catalysts were used in the (Z)-ciclooctene and cyclohexane oxigenationand in the oxidative metabolism of praziquantel (antihelmintic agent). 13 The catalysts [Mn(TFPP)]- APTES, [Mn(TFPP)]- AP(EA)2TS, [Mn{M(4-NMePy) TFPP}]-SiSO3, [Mn{M(4-N-MePy)TFPP}]- SiSO3(IPG), [Mn{M(4-NMePy) TFPP}]-APTES, [Mn{M(4-N-MePy)TFPP}]- AP(EA)2TS, [Mn{M(4-NMePy) TFPP}]- DA1,6Si were used in (Z)-ciclooctene epoxidation rendering low yields using PhIO as oxidant, contrasting the good yields when imidazole and H2O2 as oxidant were used. In the hydroxylation of cyclohexane the yields were high when the MnP were immobilized through electrostatic interaction. In this system the competitive oxidations are minimized. The best systems were selected for to study the praziquantel oxidation. Differently from FeP results previously obtained, the MnP systems revealed good biomimetic catalysts for PZQ, since high amount of trans-4\'-OH metabolite was obtained, the principal in vivo metabolites. The pyridil substituted MnP, particularly [Mn{T(4-N-MePy)P}]-SiSO3 showed the best results, besides the high yield of trans-4\'-OH (38%), the convertion attained 87%. These results are inedited and very promising biomimetic catalytic systems.

A imobilização da MeP em suportes inorgânicos permite isolar o sítio de reação prevenindo a dimerização e/ou auto-destruição oxidativa da mesma, constituindo-se num catalisador biomimético. Neste projeto foi objetivo avaliar o comportamento biomimético de manganês porfirinas, comparando sistemas imobilizadas de diferentes maneiras em sílica funcionalizada em processos de oxigenação do cicloocteno ecicloexano, incluindo metabolismo de um fármaco. A primeira etapa do projeto consistiu na obtenção dos sistemas catalíticos contendo metaloporfirinas imobilizadas em sílicas modificadas. Para isso foi sintetizada a M(4-N-Py)TFPPH2 base livre, seguida da inserção de manganês (III) e metilação obtendo-se o catalisador Mn[{M(4-N-MePy)TFPP}]2+. Foi inserido manganês também nas porifinas base livre [T(4-N-MePy)P]Cl4 e [TFPP]H2 obtidas comercialmente obtendo-se os catalisadores Mn[T(4-N-MePy)P]5+ e Mn[TFPP]+. Realizou-se a funcionalização da sílica gel com (i) grupos sulfonatofenil e propilimidazol (SiSO3-IPG); (ii) grupos 3-aminopropil (APTES); (ii) grupos 3-(2-(2-aminoetilamino) etilamino) propil (AP(EA)2TS) e (iv) cloropropil e 1,6-diaminoexano (DA1,6Si). Essas sílicas foram imobilizadas nas manganêsporfirinas através de interações eletrostáticas ou via ligação covalente. Esses catalisadores foram usados na oxigenação de (Z)-cicloocteno e cicloexano e no estudo de metabolismo oxidativo do fármaco praziquantel (agente anti-helmíntico). Os catalisadores [Mn(TFPP)]- APTES, [Mn(TFPP)]- AP(EA)2TS, [Mn{M(4-N-MePy)TFPP}]-SiSO3, [Mn{M(4-N-MePy)TFPP}]- SiSO3(IPG), [Mn{M(4-N-MePy)TFPP}]-APTES, [Mn{M(4-N-MePy)TFPP}]- AP(EA)2TS, [Mn{M(4-N-MePy)TFPP}]- DA1,6Si foram usados em reações de epoxidação do (Z)-cicloocteno pelo PhIO e os resultados obtidos foram baixos. Já com H2O2 como oxidantes os resultados foram muito bons quando foi adicionado imidazol. Nas reações de hidroxilação do cicloexano os rendimentos obtidos foram altos quando a MnP foi imobilizada por interação eletrostática. Neste sistema as oxidações competitivas são minimizadas. Os sistemas com melhores resultados foram selecionados para estudos com o praziquantel (PZQ). Diferentemente dos resultados obtidos previamente com FeP, os sistemas com MnPs se revelaram bons catalisadores biomiméticos, uma vez que apresentaram quantidades expressivas do metabólito trans-4\'-OH, o principal metabólito produzido in vivo. As MnPs, em particular as piridis substituídas apresentaram boa conversão de PZQ sendo [Mn{T(4-N-MePy)P}]-SiSO3 o melhor, além de produzir 38 % do trans-4\'-OH, apresentou 87 % de conversão. Estes resultados preliminares indicam um sistema muito promissor com resultados inéditos. / The immobilization of metalloporphyrins in inorganic supports allows to isolate reaction site preventing dimerization and/or catalyst oxidative selfdestruction constituting in a biomimetic system. In this project the aim was evaluate the biomimetic behaviour of manganese porphyrins, comparing systems immobilized on sílica in different ways in oxygenations processes of (Z)- cyclooctene and cyclohexane, including a study of drug metabolism. Initially the catalytic systems containing metaloporphyrins immobilized on modified silica were obtained. The free base M(4-N-Py)TFPPH2 was firstly synthesized, then the MnIII was inserted, methylated obtaining the catalyst Mn[{M(4-N-MePy)TFPP}]2+. The MnIII also was inserted in the commercials free base [T(4-N-MePy)P]Cl4 e [TFPP]H2 obtaining the catalysts Mn[T(4-N-MePy)P]5+ e Mn[TFPP]+. The sílica gel were functionalizated with (i) sulfonatephenyl and propylimidazole groups (SiSO3-IPG); (ii) 3-aminopropil groups (APTES); (ii) 3-(2- (2-aminoethyilamine) ethilamine) propyl groups (AP(EA)2TS) and (iv) chloropropyl e 1,6-diaminehexane (DA1,6Si). Manganese porphyrins were immobilized on these sílica supports through electrostatic interactions or covalent bond. These catalysts were used in the (Z)-ciclooctene and cyclohexane oxigenationand in the oxidative metabolism of praziquantel (antihelmintic agent). 13 The catalysts [Mn(TFPP)]- APTES, [Mn(TFPP)]- AP(EA)2TS, [Mn{M(4-NMePy) TFPP}]-SiSO3, [Mn{M(4-N-MePy)TFPP}]- SiSO3(IPG), [Mn{M(4-NMePy) TFPP}]-APTES, [Mn{M(4-N-MePy)TFPP}]- AP(EA)2TS, [Mn{M(4-NMePy) TFPP}]- DA1,6Si were used in (Z)-ciclooctene epoxidation rendering low yields using PhIO as oxidant, contrasting the good yields when imidazole and H2O2 as oxidant were used. In the hydroxylation of cyclohexane the yields were high when the MnP were immobilized through electrostatic interaction. In this system the competitive oxidations are minimized. The best systems were selected for to study the praziquantel oxidation. Differently from FeP results previously obtained, the MnP systems revealed good biomimetic catalysts for PZQ, since high amount of trans-4\'-OH metabolite was obtained, the principal in vivo metabolites. The pyridil substituted MnP, particularly [Mn{T(4-N-MePy)P}]-SiSO3 showed the best results, besides the high yield of trans-4\'-OH (38%), the convertion attained 87%. These results are inedited and very promising biomimetic catalytic systems.

Com a crescente demanda de substâncias enantiomericamente puras e na busca por métodos que demandem menor tempo e custo, algumas metodologias preparativas, envolvendo separação quiral, sobressaem-se à síntese enantiosseletiva. A cromatografia contracorrente de alta eficiência (HPCCC) é uma técnica de separação líquido-líquido baseada nas diferenças de partição dos componentes de uma mistura, entre duas fases líquidas imiscíveis, e possui vantagens distintas na separação quiral. O anti-helmíntico praziquantel (PZQ) é obtido como mistura racêmica, sendo que o enantiômero R-(-)-PZQ é ativo, enquanto o S-(+)-PZQ está associdado aos efeitos colaterais e ao sabor amargo. O isolamento do enantiômero R-(-)-PZQ levaria a redução da dose nas formulações, além de promover redução no sabor amargo de preparações líquidas, fator importante para a adesão ao tratamento, principalmente por crianças. O objetivo deste estudo foi o emprego da técnica de HPCCC e, com auxílio de modelagem molecular, a avaliação de diferentes seletores quirais (SQs) na separação enantiomérica do PZQ. Diversos sistemas de solventes bifásicos (SSBs) foram avaliados, através da determinação do coeficiente de partição (K) do PZQ, do tempo de separação das fases e das condições cromatográficas de operação, na ausência e presença de SQs. Também foi desenvolvida metodologia analítica por cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE), com fase estacionária quiral, para análise complementar das frações coletadas por HPCCC. Os SQs hidroxipropil-β- ciclodextrina (HP-β-CD), hidroxipropil-ɣ-ciclodextrina e ácido L-(+)-tartárico foram avaliados experimentalmente e/ou empregando modelagem molecular. O método de CLAE quiral foi considerado adequado para o uso pretendido, fornecendo tempo de retenção de 9,24 e 10,16 minutos para o (S)-PZQ e o (R)-PZQ, respectivamente, com resolução de 1,7 entre os enantiômeros e pratos teóricos superiores a 4000 para ambos. O SQ HP-β-CD, a partir da concentração de 100 mmol/L, dissolvido no SSB composto por hexano/acetato de etila/metanol/água, nas proporções 1:1:1:1 e 1,2:0,8:1,2:0,8 (v/v/v/v), resultou em indício de separação dos enantiômeros de PZQ, estando de acordo com os resultados de modelagem molecular, os quais não evidenciaram elevado poder discriminatório deste SQ em relação aos isômeros. O conjunto de parâmetros da modelagem molecular indicaram a carboximetil-β- ciclodextrina como o SQ mais promissor para a separação enantiomérica de PZQ. / With the increasing demand of enantiomerically pure substances and in the search for methods that require less time and cost, some preparative methodologies, involving chiral separation, stand out for the enantioselective synthesis. High performance countercurrent chromatography (HPCCC) is a liquid-liquid separation technique based on the partition differences of the components in a mixture, between two immiscible liquid phases, and has distinct advantages in the chiral separation. The antihelmintic praziquantel (PZQ) is obtained as racemic mixture, whereas the R-(-)- PZQ enantiomer is active, while S-(+)-PZQ is associated with side effects and bitter taste. Isolation of the R-(-)-PZQ enantiomer would lead to dose reduction in the formulations, besides promoting bitter taste reduction of liquid preparations, an important factor for treatment adherence, especially for children. The aim of this study was the employment of the HPCCC technique and, with the aid of molecular modeling, the evaluation of different chiral selectors (CSs) in the enantiomeric separation of PZQ. Several biphasic solvent systems (BSSs) were evaluated by partition coefficient (K) determination of the PZQ, the settling time and the operating chromatographic conditions, in the CSs absence and presence. It was also developed an analytical methodology by high performance liquid chromatography (HPLC), with chiral stationary phase, for complementary analysis of the HPCCC fractions. Hydroxypropyl- β-cyclodextrin (HP-β-CD), hydroxypropyl-ɣ-cyclodextrin and L-(+)-tartaric acid were evaluated experimentally and/or using molecular modeling. The chiral HPLC method was considered suitable for the intended use, providing retention time of 9.24 and 10.16 minutes for (S)-PZQ and (R)-PZQ, respectively, with a resolution of 1.7 between the enantiomers and theoretical plates above 4000 for both. HP-β-CD, above 100 mmol/L, dissolved in the BSS composed of hexane/ethyl acetate/methanol/water, in the proportions 1:1:1:1 and 1.2:0.8:1.2:0.8 (v/v/v/v), resulted in separation indication of the enantiomers of PZQ, being in agreement with the results of molecular modeling, which did not show a high discriminatory power of this CS in relation to the isomers. The set of molecular modeling parameters indicated carboxymethyl-β-cyclodextrin as the most promising CS for the enantiomeric separation of PZQ.

Zugl.: Düsseldorf, Univ., Diss., 2010

Com a crescente demanda de substâncias enantiomericamente puras e na busca por métodos que demandem menor tempo e custo, algumas metodologias preparativas, envolvendo separação quiral, sobressaem-se à síntese enantiosseletiva. A cromatografia contracorrente de alta eficiência (HPCCC) é uma técnica de separação líquido-líquido baseada nas diferenças de partição dos componentes de uma mistura, entre duas fases líquidas imiscíveis, e possui vantagens distintas na separação quiral. O anti-helmíntico praziquantel (PZQ) é obtido como mistura racêmica, sendo que o enantiômero R-(-)-PZQ é ativo, enquanto o S-(+)-PZQ está associdado aos efeitos colaterais e ao sabor amargo. O isolamento do enantiômero R-(-)-PZQ levaria a redução da dose nas formulações, além de promover redução no sabor amargo de preparações líquidas, fator importante para a adesão ao tratamento, principalmente por crianças. O objetivo deste estudo foi o emprego da técnica de HPCCC e, com auxílio de modelagem molecular, a avaliação de diferentes seletores quirais (SQs) na separação enantiomérica do PZQ. Diversos sistemas de solventes bifásicos (SSBs) foram avaliados, através da determinação do coeficiente de partição (K) do PZQ, do tempo de separação das fases e das condições cromatográficas de operação, na ausência e presença de SQs. Também foi desenvolvida metodologia analítica por cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE), com fase estacionária quiral, para análise complementar das frações coletadas por HPCCC. Os SQs hidroxipropil-β- ciclodextrina (HP-β-CD), hidroxipropil-ɣ-ciclodextrina e ácido L-(+)-tartárico foram avaliados experimentalmente e/ou empregando modelagem molecular. O método de CLAE quiral foi considerado adequado para o uso pretendido, fornecendo tempo de retenção de 9,24 e 10,16 minutos para o (S)-PZQ e o (R)-PZQ, respectivamente, com resolução de 1,7 entre os enantiômeros e pratos teóricos superiores a 4000 para ambos. O SQ HP-β-CD, a partir da concentração de 100 mmol/L, dissolvido no SSB composto por hexano/acetato de etila/metanol/água, nas proporções 1:1:1:1 e 1,2:0,8:1,2:0,8 (v/v/v/v), resultou em indício de separação dos enantiômeros de PZQ, estando de acordo com os resultados de modelagem molecular, os quais não evidenciaram elevado poder discriminatório deste SQ em relação aos isômeros. O conjunto de parâmetros da modelagem molecular indicaram a carboximetil-β- ciclodextrina como o SQ mais promissor para a separação enantiomérica de PZQ. / With the increasing demand of enantiomerically pure substances and in the search for methods that require less time and cost, some preparative methodologies, involving chiral separation, stand out for the enantioselective synthesis. High performance countercurrent chromatography (HPCCC) is a liquid-liquid separation technique based on the partition differences of the components in a mixture, between two immiscible liquid phases, and has distinct advantages in the chiral separation. The antihelmintic praziquantel (PZQ) is obtained as racemic mixture, whereas the R-(-)- PZQ enantiomer is active, while S-(+)-PZQ is associated with side effects and bitter taste. Isolation of the R-(-)-PZQ enantiomer would lead to dose reduction in the formulations, besides promoting bitter taste reduction of liquid preparations, an important factor for treatment adherence, especially for children. The aim of this study was the employment of the HPCCC technique and, with the aid of molecular modeling, the evaluation of different chiral selectors (CSs) in the enantiomeric separation of PZQ. Several biphasic solvent systems (BSSs) were evaluated by partition coefficient (K) determination of the PZQ, the settling time and the operating chromatographic conditions, in the CSs absence and presence. It was also developed an analytical methodology by high performance liquid chromatography (HPLC), with chiral stationary phase, for complementary analysis of the HPCCC fractions. Hydroxypropyl- β-cyclodextrin (HP-β-CD), hydroxypropyl-ɣ-cyclodextrin and L-(+)-tartaric acid were evaluated experimentally and/or using molecular modeling. The chiral HPLC method was considered suitable for the intended use, providing retention time of 9.24 and 10.16 minutes for (S)-PZQ and (R)-PZQ, respectively, with a resolution of 1.7 between the enantiomers and theoretical plates above 4000 for both. HP-β-CD, above 100 mmol/L, dissolved in the BSS composed of hexane/ethyl acetate/methanol/water, in the proportions 1:1:1:1 and 1.2:0.8:1.2:0.8 (v/v/v/v), resulted in separation indication of the enantiomers of PZQ, being in agreement with the results of molecular modeling, which did not show a high discriminatory power of this CS in relation to the isomers. The set of molecular modeling parameters indicated carboxymethyl-β-cyclodextrin as the most promising CS for the enantiomeric separation of PZQ.

Submitted by Ana Maria Fiscina Sampaio (fiscina@bahia.fiocruz.br) on 2013-11-14T18:54:05Z No. of bitstreams: 1 Ana Flávia Gottschall de Almeida. Glomerulopatia...pdf: 5491258 bytes, checksum: 30f188d319ca56cb5932ddba33b21901 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-11-14T18:54:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ana Flávia Gottschall de Almeida. Glomerulopatia...pdf: 5491258 bytes, checksum: 30f188d319ca56cb5932ddba33b21901 (MD5) Previous issue date: 2013 / Fundação Oswaldo Cruz. Centro de Pesquisa Gonçalo Moniz. Salvador, BA, Brasil / A esquistossomose é um grave problema de saúde pública causado pelo helminto Schistosoma mansoni, sendo uma das endemias parasitárias de maior prevalência no Brasil. Apresenta diversas formas clínicas passíveis de serem reproduzidas em modelos experimentais. A lesão renal da glomerulopatia esquistossomótica está associada ao antígeno parasitário que, em consequência da presença de hipertensão portal e formação da circulação colateral, permitem que complexos imunes sejam depositados em glomérulos renais, desencadeando um processo inflamatório progressivo. O objetivo do trabalho foi avaliar o comportamento das alterações renais em camundongos infectados pelo S. mansoni, antes e após o tratamento com praziquantel, a fim de observar a resposta à presença dos complexos imunes e ao processo inflamatório formado na glomerulopatia. Foram organizados 3 grupos de camundongos BALB/c de ambos os sexos: grupo controle intacto (10 animais), grupo de reinfectados tratados (35 animais) e grupo de reinfectados não tratados (35 animais). A avaliação da estrutura renal foi analisada através da microscopia óptica, observando a histologia glomerular com as colorações de HE, PAS e PIFG, através da imunofluorescência marcando IgG e antígeno de Nash, e da microscopia eletrônica de transmissão com emprego da morfometria para avaliar áreas de depósito de complexos imunes. Foram analisadas, também, a carga parasitária, o peso do fígado, a presença dos vermes nas veias mesentéricas e a estrutura física dos órgãos. Os resultados demonstraram significativa redução da carga parasitária, do peso do fígado, das alterações estruturais nas observações histológicas e dos depósitos de complexos imunes em área e marcação no tecido renal, após tratamento com praziquantel. O tratamento específico reverteu os processos iniciais de agressão renal na glomerulopatia do modelo experimental, embora em alguns poucos camundongos, após a quimioterapia, a doença se manteve. Os achados deste trabalho reforçam a possibilidade de que o estado normal de estrutura renal pode ser restabelecido com o tratamento antiparasitário, desde que ministrado logo que se instala a glomerulopatia esquistossomótica clínica.

FARIAS, B. V. de. Avaliação do equilíbrio de adsorção e projeto de condições de separação de praziquantel por cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE). 2013. 75 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2013. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2014-04-01T14:44:43Z No. of bitstreams: 1 2013_dis_bvfarias.pdf: 2250204 bytes, checksum: b95543024ef780f0bc4214a5e0870627 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2014-04-02T18:34:38Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_dis_bvfarias.pdf: 2250204 bytes, checksum: b95543024ef780f0bc4214a5e0870627 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-04-02T18:34:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_dis_bvfarias.pdf: 2250204 bytes, checksum: b95543024ef780f0bc4214a5e0870627 (MD5) Previous issue date: 2013 / Praziquantel is a high spectrum anthelmintic drug used in the treatment of all types of schistosomiasis. In Brazil, the racemic mixture is used on the drug manufacture. It is known that the R-PZQ enantiomeric species is the one which has the anthelmintic effect and a less bitter taste. Thus, the solid formulations based on R-PZQ only, would have half of the dosage and the liquid formulations would have a less bitter taste. To obtain pure enantiomers chiral chromatography is a promising technique which produces high purity enantiomers. In this work the praziquantel enantiomers separation was obtained on a cellulose tris(3-chlorine-4-methyl-phenyl-carbamate) chiral stationary phase (CSP), commercially known as Lux Cellulose-2, by high performance liquid chromatography (HPLC). Experiments with diluted solution (1 g/L) and concentrated solutions (5, 10, 15 and 20 g/L) were carried out. On these experiments the effects of the mobile phase flow rate variation (0,5, 1 e 2 mL/min) and the injection volume (20, 60 e 100µL) have been studied. On these baseline separations were achieved indicating high column efficiency for the required separation. Experiments with 40 g/L PZQ solution and a mobile phase flow rate of 1 mL/min were performed aiming to find conditions on which overlapping peaks occur. The enantiomers were well separated on the tested injection volumes (100, 140 and 180 µL), indicating an overlapping on the injection volume of 250 µL yielding a production of 533 mg per day at the limit of baseline separation. From the results one can predict a nonlinear adsorption equilibrium isotherm behavior. Parameters of the competitive Langmuir isotherm were estimated from experiments in the concentration range 5g/L to 20 g/L by a hybrid method between the retention time method and the inverse method by an analytical solution of the ideal model. These parameters were used on a computer program developed in Fortran® aiming at the prediction of the chromatographic profiles by the Equilibrium Dispersive Model. The profiles obtained from the simulation represent well the experimental data when comparing the front mass retention times of both enantiomers. The estimated parameters were also used on the prediction of the chromatographic profiles obtained for 40 g/L conditions and showed satisfactory results when prediction errors were taken into account. / O praziquantel (PZQ) é um medicamento anti-helmíntico de alto espectro utilizado no tratamento de todos os tipos de esquistossomose. No Brasil a mistura racêmica é utilizada na fabricação do medicamento. Sabe-se que a espécie enantiomérica R-PZQ é a que possui efeito anti-helmíntico e que esta espécie possui sabor menos amargo. Sendo assim formulações baseadas no R-PZQ somente teriam metade da dose necessária da formulação sólida da mistura racêmica e as formulações líquidas teriam sabor menos amargo. Para obtenção de enantiômeros puros a cromatografia quiral é uma técnica promissora por produzir enantiômeros com grau de pureza bastante elevada. Neste trabalho a separação dos enantiômeros do fármaco praziquantel foi realizada em uma fase estacionária quiral (FEQ) celulose tris(3-cloro-4- metilfenilcarbamato), comercialmente conhecida como Lux Celulose-2, por cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE). Ensaios em solução diluída (1 g/L) e soluções concentradas (5, 10, 15 e 20 g/L) foram realizados em laboratório. Em todos estes experimentos foram estudados os efeitos da variação da vazão da fase fluida (0,5, 1 e 2 mL/min) e do volume de injeção (20, 60 e 100µL). Nestes foram alcançadas separações por linha de base indicando alta eficiência da coluna para a separação requerida. Experimentos com solução de PZQ de 40 g/L e com vazão de fase fluida de 1 mL/min foram realizados objetivando encontrar as condições em que ocorreria sobreposição dos picos. Os enantiômeros foram separados satisfatoriamente nos volumes de injeção testados (100, 140 e 180 µL), com indicação de sobreposição no volume injetado de 250 µL obtendo-se uma produção de 533 mg/dia no limite de separação por linha de base. Pelos resultados obtidos pode-se prever um comportamento não linear da isoterma de equilíbrio de adsorção. Foram estimados parâmetros da isoterma de Langmuir competitivo a partir dos experimentos nas concentrações de 5 g/L a 20 g/L por um método híbrido entre o método dos tempos de retenção e o método inverso a partir de uma solução analítica do modelo ideal. Esses parâmetros foram utilizados em um programa computacional desenvolvido no Fortran® objetivando a simulação para predição dos perfis cromatográficos pelo modelo do equilíbrio dispersivo. Os perfis obtidos na simulação representaram bem os dados experimentais quando comparados os tempos de retenção da frente de massa de ambos os enantiômeros. Os parâmetros estimados também foram utilizados na predição dos perfis cromatográficos para as condições de 40 g/L e apresentaram resultados satisfatórios quando os erros de predição foram levados em consideração.

Com a crescente demanda de substâncias enantiomericamente puras e na busca por métodos que demandem menor tempo e custo, algumas metodologias preparativas, envolvendo separação quiral, sobressaem-se à síntese enantiosseletiva. A cromatografia contracorrente de alta eficiência (HPCCC) é uma técnica de separação líquido-líquido baseada nas diferenças de partição dos componentes de uma mistura, entre duas fases líquidas imiscíveis, e possui vantagens distintas na separação quiral. O anti-helmíntico praziquantel (PZQ) é obtido como mistura racêmica, sendo que o enantiômero R-(-)-PZQ é ativo, enquanto o S-(+)-PZQ está associdado aos efeitos colaterais e ao sabor amargo. O isolamento do enantiômero R-(-)-PZQ levaria a redução da dose nas formulações, além de promover redução no sabor amargo de preparações líquidas, fator importante para a adesão ao tratamento, principalmente por crianças. O objetivo deste estudo foi o emprego da técnica de HPCCC e, com auxílio de modelagem molecular, a avaliação de diferentes seletores quirais (SQs) na separação enantiomérica do PZQ. Diversos sistemas de solventes bifásicos (SSBs) foram avaliados, através da determinação do coeficiente de partição (K) do PZQ, do tempo de separação das fases e das condições cromatográficas de operação, na ausência e presença de SQs. Também foi desenvolvida metodologia analítica por cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE), com fase estacionária quiral, para análise complementar das frações coletadas por HPCCC. Os SQs hidroxipropil-β- ciclodextrina (HP-β-CD), hidroxipropil-ɣ-ciclodextrina e ácido L-(+)-tartárico foram avaliados experimentalmente e/ou empregando modelagem molecular. O método de CLAE quiral foi considerado adequado para o uso pretendido, fornecendo tempo de retenção de 9,24 e 10,16 minutos para o (S)-PZQ e o (R)-PZQ, respectivamente, com resolução de 1,7 entre os enantiômeros e pratos teóricos superiores a 4000 para ambos. O SQ HP-β-CD, a partir da concentração de 100 mmol/L, dissolvido no SSB composto por hexano/acetato de etila/metanol/água, nas proporções 1:1:1:1 e 1,2:0,8:1,2:0,8 (v/v/v/v), resultou em indício de separação dos enantiômeros de PZQ, estando de acordo com os resultados de modelagem molecular, os quais não evidenciaram elevado poder discriminatório deste SQ em relação aos isômeros. O conjunto de parâmetros da modelagem molecular indicaram a carboximetil-β- ciclodextrina como o SQ mais promissor para a separação enantiomérica de PZQ. / With the increasing demand of enantiomerically pure substances and in the search for methods that require less time and cost, some preparative methodologies, involving chiral separation, stand out for the enantioselective synthesis. High performance countercurrent chromatography (HPCCC) is a liquid-liquid separation technique based on the partition differences of the components in a mixture, between two immiscible liquid phases, and has distinct advantages in the chiral separation. The antihelmintic praziquantel (PZQ) is obtained as racemic mixture, whereas the R-(-)- PZQ enantiomer is active, while S-(+)-PZQ is associated with side effects and bitter taste. Isolation of the R-(-)-PZQ enantiomer would lead to dose reduction in the formulations, besides promoting bitter taste reduction of liquid preparations, an important factor for treatment adherence, especially for children. The aim of this study was the employment of the HPCCC technique and, with the aid of molecular modeling, the evaluation of different chiral selectors (CSs) in the enantiomeric separation of PZQ. Several biphasic solvent systems (BSSs) were evaluated by partition coefficient (K) determination of the PZQ, the settling time and the operating chromatographic conditions, in the CSs absence and presence. It was also developed an analytical methodology by high performance liquid chromatography (HPLC), with chiral stationary phase, for complementary analysis of the HPCCC fractions. Hydroxypropyl- β-cyclodextrin (HP-β-CD), hydroxypropyl-ɣ-cyclodextrin and L-(+)-tartaric acid were evaluated experimentally and/or using molecular modeling. The chiral HPLC method was considered suitable for the intended use, providing retention time of 9.24 and 10.16 minutes for (S)-PZQ and (R)-PZQ, respectively, with a resolution of 1.7 between the enantiomers and theoretical plates above 4000 for both. HP-β-CD, above 100 mmol/L, dissolved in the BSS composed of hexane/ethyl acetate/methanol/water, in the proportions 1:1:1:1 and 1.2:0.8:1.2:0.8 (v/v/v/v), resulted in separation indication of the enantiomers of PZQ, being in agreement with the results of molecular modeling, which did not show a high discriminatory power of this CS in relation to the isomers. The set of molecular modeling parameters indicated carboxymethyl-β-cyclodextrin as the most promising CS for the enantiomeric separation of PZQ.

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No entanto, a literatura já apresenta relatos de possíveis cepas de S. mansoni resistentes ao tratamento, demonstrando a necessidade de haver desenvolvimento de novos fármacos mais eficazes e menos tóxicos para o tratamento da esquistossomose mansônica. O núcleo tiossemicarbazona apresenta uma estrutura privilegiada, apresentando um perfil farmacológico amplo. Graças a essas características, é descrito na literatura inúmeras atividades, para as quais ele é estudado, incluindo a esquistossomicida. Neste trabalho foram sintetizados seis novos compostos tiossemicarbazonas, a partir da reação indireta de obtenção de derivados tiossemicarbazidas (LQIT/LT) através de reação de adição nucleofílica entre a hidrazina e o isotiocianato correspondente. Em seguida, foi realizada reação de condensação da tiossemicarbazida obtida com o aldeído correspondente. Os derivados obtidos (LQIT/AP) apresentaram rendimentos satisfatórios e foram elucidados estruturalmente através de técnicas espectroscópicas (RMN ¹H e RMN ¹³C). Foram submetidos aos testes de citotoxicidade para avaliar a viabilidade celular em células Vero e linhagem macrofágicas J774, teste de quantificação de óxido nítrico, além de teste de atividade in vitro frente a parasitos adultos de S. mansoni. O derivado LQIT/AP-02 apresentou menor citotoxicidade dentre todos os compostos tiossemicarbazonas testados, sendo, inclusive, menos tóxico que o próprio PZQ. Todos os derivados tiossemicarbazonas apresentaram capacidade de estimular a produção de óxido nítrico, sugerindo atividade imunomoduladora. Nos testes in vitro o composto LQIT/AP-02 foi capaz de matar 100% dos helmintos em 96 horas de teste. Diante dos resultados obtidos, foi possível concluir que o derivado LQIT/AP-02 é o promissor deste estudo. / Schistosomiasis is recognized as a serious public health problem in the world and, among neglected diseases, is the second broadest in the world, behind only malaria. The estimated number of people affected by the disease worldwide is over 240 million. In Brazil, it is estimated that the number of infected varies around 6 million. Factors such as lack of access to safe drinking water and basic sanitation contribute to the spread and prevalence of the disease, which is more present in underdeveloped and developing countries in tropical regions of the globe. Praziquantel (PZQ) is the medicine of choice for treatment. Nevertheless, the literature already presents reports of possible strains of S. mansoni resistant to the treatment, demonstrating the necessity of development of new drugs more effective and less toxic for the treatment of schistosomiasis mansoni. The nucleus thiosemicarbazone presents a privileged structure, presenting a broad pharmacological profile. Thanks to these characteristics, a number of activities for which it is studied, including the schistosomicidal agent, are described in the literature. In this work six new thiosemicarbazones compounds were synthesized, from the indirect reaction to obtain thiosemicarbazides derivatives (LQIT/LT) through nucleophilic addition reaction between the hydrazine and the corresponding isothiocyanate. Then, a condensation reaction of the thiosemicarbazide obtained with the corresponding aldehyde was performed. The obtained derivatives (LQIT/AP) showed satisfactory yields and were structurally elucidated by spectroscopic techniques (¹H NMR and ¹³C NMR). They were submitted to cytotoxicity tests to evaluate cell viability in Vero cells and J774 macrophages, nitric oxide quantification test as well as in vitro activity test against adult S. mansoni parasites. The LQIT/AP-02 derivative shown less citotoxicity among all thiosemicarbazones compounds tested, has been even less toxic than PZQ. All derivatives thiosemicarbazones showed able to stimulate production of nitric oxid, suggesting immunomodulatory activity. In vitro tests the compound LQIT/AP-02 was able to erradicate 100% of parasites in ninety-sixty test hours. In view of these results it was possible to conclude that the compound LQIT/AP-02 is the promising of this study.