Neste trabalho serão apresentados os quatro polimorfos do fármaco diurético e anti-hipertensivo Clortalidona, (RS)-2-Cloro-5-(1-hidroxi-3-oxo-2,3-dihidro-1H-isoindol-1-il)benzeno-1-sulfonamida (CTD), ressaltando que todos eles foram elucidados pelo Grupo de Cristalografia da UNIFAL-MG e que o polimorfo mais recentemente elucidado, forma II, é um resultado direto da condução deste trabalho de Mestrado. Será estabelecida uma correlação estrutura/propriedades do estado sólido para explicar as diferenças nos resultados obtidos pela caracterização dos polimorfos I e II da CTD por Espectroscopia de absorção no Infravermelho (IV) e Análises térmicas (TG/DSC) com base nas características estruturais de ambos os polimorfos, evidenciando como o fenômeno do polimorfismo pode impactar e afetar as propriedades físico-químicas de um IFA sólido. Também serão apresentadas duas estruturas cristalinas inéditas do ácido 4’-cloro-3’-sulfamoilbenzofenona carboxílico (CCA), o qual é um produto de hidrólise da CTD e consiste em uma impureza inerente às suas formulações, mas que também é um composto biologicamente ativo e pode atuar como diurético. Além disso, serão apresentadas as rotas sintéticas que resultaram na formação do CCA e de outras duas substâncias relacionadas à CTD, bem como um estudo mecanístico que permite prever e propor a síntese de outros compostos. / In this work will be presented the four polymorphs of the diuretic and antihypertensive drug Chlorthalidone, (RS)-2-Chloro-5-(1-hydroxy-3-oxo2,3-dihydro-1H-isoindol-1-yl)benzene-1-sulfonamide (CTD) , noting that all of them were elucidated by the Group of Crystallography of the UNIFAL-MG and polymorph recently elucidated , is a direct result of the conduct of this work of Science Master. There will be correlation structure/properties of solid state to explain the differences in results obtained by the characterization of polymorphs I and II of the CTD by infrared spectroscopy and thermal analysis based on the intrinsic structural features of both polymorphs, showing as the phenomenon of polymorphism can impact and affect the physicochemical properties of a drug. Two novel crystal structures of 4’-chloro-3’-sulfamoylbenzophenone carboxylic acid (CCA) will also be presented. This is a hydrolysis product of CTD and also a biologically active compound that can act as a diuretic. Furthermore, synthetic routes that resulted in the formation of CCA and two other CTD related substances will be presented, as well as a mechanistic study that allows predict and propose the synthesis of other related compounds. / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais - FAPEMIG

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Tendo em vista que o mecanismo de ação do fármaco anti-hipertensivo maleato de enalapril esteja vinculado à formação de um complexo in vivo com o íon Zn2+ presente no sítio ativo da enzima carboxipeptidase (ECA), este trabalho consistiu na síntese e caracterização estrutural de cinco complexos metálicos de Zn2+ com os fármacos maleato de enalapril, hidroclorotiazida e clortalidona, além da obtenção de um novo derivado do fármaco clortalidona. A técnica mais utilizada para caracterização estrutural é a difração de raios X, desta forma este trabalho descreve a caracterização por meio dessa técnica aplicada a monocristais, de três compostos inéditos. Além da difração de raios X, outras técnicas como espectroscopia vibracional na região do infravermelho e Raman, análises termogravimétricas, análise elementar de carbono, hidrogênio, nitrogênio e cloro (CHNCl) foram utilizadas. Dentre os complexos formados, apenas aqueles que contêm o fármaco maleato de enalapril foram caracterizados por difração de raios X. Na formação dos complexos envolvendo o fármaco maleato de enalapril, percebeu-se que a síntese por difusão dá origem a um complexo metálico em que apenas o íon maleato está presente na estrutura. Com intuito de se obter um complexo em que o princípio ativo do fármaco, o enalapril, estivesse presente, foi proposta uma nova rota sintética. Nesta síntese o primeiro passo foi a retirada do íon maleato da solução, seguida da adição do íon metálico Zn2+. O novo complexo formado apresentou o fármaco enalapril coordenado ao zinco pelo átomo de oxigênio do grupo carboxilato de modo monodentado. Desta maneira o íon metálico adotou uma geometria tetraédrica indicando que in vitro a complexação do enalapril ao íon Zn2+ é semelhante ao que é sugerido in vivo. Este complexo apresentou grupo espacial C222 e é estabilizado por ligações de hidrogênio. A estrutura cristalina obtida revelou ainda a presença de desordem ocupacional em um átomo de oxigênio do contra-íon perclorato. A fim de amenizar esta desordem fez-se a medida deste monocristal a baixa temperatura. Ao final desta medida percebeu-se a ocorrência de uma transição de fase ordem-desordem, uma vez que a estrutura cristalina do complexo enalaprilZn (ENAZn) é ordenada a baixa temperatura e desordenada em temperatura ambiente. Estes complexos são polimorfos conformacionais apresentando como principal diferença em suas estruturas os ângulos de torção. A partir da análise espectroscópica pôde-se inferir que os fármacos clortalidona e hidroclorotiazida tenham se coordenado ao íon Zn2+, ambos de modo quelato, pelo grupo γ-lactama e pelo anel heterocíclico, respectivamente. Além disso, foi obtido um novo derivado do fármaco clortalidona utilizando uma síntese com estufa para aquecimento controlado. Um mecanismo para formação deste novo derivado da clortalidona foi proposto no qual o Zn(ClO4)2 atua como ácido de Lewis. Este composto foi caracterizado por difração de raios X e apresentou sistema cristalino ortorrômbico com grupo espacial Pca21. Ainda foram obtidos monocristais dos fármacos hidroclorotiazida e clortalidona puros que também foram analisados por difração de raios X. / The research of drugs mechanism of action has been held continuously in order to elucidate the molecular structure and functional groups of interest. It is important for the suitable pharmacological activity. Since the mechanism of action of the enalapril maleate antihypertensive drug is related to the formation of a in vivo complex with the Zn2+ present in the active site of carboxypeptidase enzyme (ECA), this work consisted of synthesis and structural characterization of five metal complexes of Zn2+ with the enalapril maleate, hydrochlorothiazide and chlorthalidone drugs, in addition to obtaining a new derivate of the chlorthalidone drug. The most used technique for structural characterization is the X-ray diffraction, thus this work describes the characterization using this technique applied to single crystals, in three novel compounds. In addition to X-ray diffraction, other techniques such as vibrational spectroscopy in the infrared and Raman, thermogravimetric analysis, elementar analysis of carbon, hydrogen, nitrogen and chlorine (CHNCl) were used. Among the complexes formed, only those that contain the drug enalapril were characterized by X-ray diffraction. In the formation of complexes involving the enalapril drug, was noted that the synthesis by slowing addition gives rise to a metal complex in which only the maleate ion is present in the structure. In order to obtain a complex in which the drug active principle, the enalapril, was present, was proposed a new synthetic route. In this synthesis the first step was the removal of the maleate ion of the solution, followed by addition of the Zn2+ metal ion. The new complex formed showed the enalapril drug coordinated to the zinc by oxygen atom of the carboxylate group in monodentate mode. Thus the metal ion has a tetrahedral geometry indicating that in vitro the enalapril complexation with the Zn2+ ion is similar to what is suggested in vivo. This complex crystallizes in C222 space group and is stabilized by hydrogen bonds. The structure crystal obtained also revealed the presence occupational disorder in the oxygen atom of the perchlorate counter ion. In order to alleviate this disorder, it made a new measure of this single crystal at low temperature. At the end of this measure was perceived the occurrence of an order-disorder phase transition, since the crystal structure of the complex enalapril-Zn (ENAZn) is ordened at low temperature and disordened at room temperature. These complexes are conformational polymorphs presenting the main difference in their structures the torsion angles. From the spectroscopic analysis could be inferred that the hydrochlorothiazide and chlorthalidone drugs coordinated Zn2+ ion in a chelate mode by γ-lactam group and the heterocyclic ring, respectively. In addition a new derivative of the chlorthalidone drug was obtained using a synthesis with a stove for heating. A mechanism for the formation of this new derivate of chlorthalidone was proposed in which the Zn(ClO4)2 acts a Lewis acid. This compound was characterized by X-ray diffraction and showed orthorhombic crystal system with Pca21 space group. Were also to obtained single crystals of pure hydrochlorothiazide and chlorthalidone drugs that were also analyzed by X-ray diffraction.