Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Química, Programa de Pós-Graduação em Química, 2017. / Submitted by Raquel Almeida (raquel.df13@gmail.com) on 2017-08-08T18:28:47Z No. of bitstreams: 1 2017_PedroHenriquedeOliveiraSantiago_Parcial.pdf: 5015256 bytes, checksum: e233a0687cd3ec9c476d2a6f05f5184f (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2017-10-06T20:44:43Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_PedroHenriquedeOliveiraSantiago_Parcial.pdf: 5015256 bytes, checksum: e233a0687cd3ec9c476d2a6f05f5184f (MD5) / Made available in DSpace on 2017-10-06T20:44:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_PedroHenriquedeOliveiraSantiago_Parcial.pdf: 5015256 bytes, checksum: e233a0687cd3ec9c476d2a6f05f5184f (MD5) Previous issue date: 2017-10-06 / As hidrazonas compõem uma classe de compostos orgânicos, as bases de Schiff, que apresentam um grande interesse de estudo devido à capacidade de atuarem como agentes quelantes na área de química de coordenação, além de demonstrarem um amplo perfil farmacológico. Em destaque, são descritos na literatura diversos complexos metálicos com ligantes hidrazona que demonstraram propriedades antitumorais, antioxidantes e antibacterianas. Este trabalho descreve a síntese, análise estrutural e espectroscópica de complexos de cobre(II) inéditos com ligantes polidentados da classe das hidrazonas, tendo como foco principal a obtenção de produtos cristalinos adequados para o método de difração de raios X de monocristal e assim avaliar os modos de coordenação apresentados pelo átomo metálico, possíveis arranjos supramoleculares e característica estruturais dos compostos sintetizados, tais como poliedros de coordenação, ângulos e comprimentos de ligação, parâmetros de cela unitária, sistemas cristalinos e grupos espaciais. Foi possível a elucidação estrutural de seis compostos derivados das hidrazonas, sendo um deles o ligante 2-acetilfuranoisonicotinohidrazona, e os complexos catena-[bis(2-acetilfuranoisonicotino-hidrazonato)cobre(II)], (2-acetilpiridinabenzoil-hidrazona)dinitratocobre(II)monohidrato, bis(2-acetilpiridinabenzoil-hidrazonato)cobre(II), bis(2-acetilpiridinabenzoil-hidrazonato) dimetilformamida(μ-sulfato)dicobre(II) e μ-diacetatobis[(2-acetilpiridinabenzoil-hidrazo-nato)cobre(II)]. As análises de difração de raios X confirmaram a versatilidade apresentada pelo íon cobre(II) em formar compostos de coordenação com diferentes arquiteturas, onde cada complexo apresenta o átomo de cobre(II) coordenado a diferentes ligantes com variados números de coordenação. A investigação estrutural foi realizada também a partir das análises de espectroscopia vibracional na região do infravermelho, espectroscopia de absorção molecular na região do ultravioleta-visível, ressonância magnética nuclear de 1H e 13C e análise elementar. / The hydrazones constitute a class of organic compounds, the Schiff’s bases, which have a great interest of study due the capacity to act as chelating agents in the coordination chemistry field, in addition to demonstrating a broad pharmacological profile. In highlight, several metal complexes with hydrazone ligands which demonstrate antitumor, antioxidant and antibacterial properties are described in the literature. This work describes the synthesis, structural and spectroscopic analysis of novel copper(II) complexes with polydentate ligands of the the class of hydrazone, focusing mainly on obtaining crystalline products suitable for single crystal X-ray diffraction and thus evaluate the coordination modes provided by the metal atom, possible supramolecular assemblies and structural characteristics of the synthesized compounds, such as coordination polyhedrons, angles lengths and bond lengths, unit cell parameters, crystal system and space group. It was possible the structural elucidation of six compounds, one of the being the ligand 2-acetylfuran-isonicotinoyl-hydrazone, and the complexes catena-[bis(2-acetylfuran-isonicotinoyl-hydrazonate) copper(II)], (2-acetylpyridinebenzoyl-hydrazone) dinitratecopper(II) monohydrate, bis(2-acetylpyridinebenzoyl-hydrazonate)copper(II), bis(2-acetylpyridinebenzoyl-hydrazonate) dimethylformamide(μ-sulfate)dicopper(II) and μ-diacetatebis(2-acetylpyridinebenzoyl-hy-drazonate)copper(II)]. The X-ray analysis confirmed the versatility provided by the copper(II) ion to form coordination compounds with different architectures, where each complex has the copper(II) atom coordinated to different ligands with various coordination numbers. The structural investigation was also carried out through the analysis of vibrational spectroscopy in the infrared region, molecular absorption spectroscopy in the ultraviolet-visible region, 1H and 13C nuclear magnetic resonance and elemental analysis.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Química, Programa de Pós-Graduação em Química, 2015. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2015-12-03T17:31:48Z No. of bitstreams: 1 2015_FernandadeSouzaTiago.pdf: 4852632 bytes, checksum: 267f867b653421c3174922a97d206acd (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2016-05-19T18:08:31Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_FernandadeSouzaTiago.pdf: 4852632 bytes, checksum: 267f867b653421c3174922a97d206acd (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-19T18:08:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_FernandadeSouzaTiago.pdf: 4852632 bytes, checksum: 267f867b653421c3174922a97d206acd (MD5) / Neste trabalho, realizou-se o estudo teórico de quatro complexos de cobre (II) com ligante hidrazona. Os complexos de cobre estudados são: (2-acetilpiridina benzoilhidrazona)dinitratocobre(II), μ-diacetatobis[(2-acetilpiridinabenzoil hidrazona) cobre(II), Bis(2-acetilpiridinabenzoilhidrazona)cobre(II) e μ-sulfatobis[(2-acetilpiridinabenzoilhidrazona)cobre(II)]. A escolha destes compostos deve-se ao interesse do desenvolvimento de novos complexos aliados a atividade biológica. Esta é uma colaboração teórico- experimental, no qual estes compostos foram sintetizado e caracterizados por difração de Raios-X, incluindo estudos de espectroscopia no infravermelho e ultravioleta-visível, realizados no Laboratório de Cristalografia Estrutural, IQ – UnB, coordenado pela Profa Dra Claudia Cristina Gatto. As estruturas provenientes das medidas de difração de Raios-X foram otimizadas e tiveram suas frequências vibracionais calculadas, usando DFT, por dois tipos de metodologias: bases atômicas localizadas e ondas planas. Para a primeira metodologia foram usados os funcionais da densidade B3LYP, PBE1PBE, B3PW91, M06 e w-B97-XD (híbridos), CAM-B3LYP (híbrido de longo alcance), B97-D (puro), e o conjunto de bases atômicas LANL2DZ para o cobre e 6-31G(d, p) para os demais átomos. Para a segunda metodologia, foi usada a versão desenvolvida para sólidos do funcional GGA, do funcional PW91. Para avaliar a qualidade dos resultados de otimização de geometria, foram calculados o desvio quadrático médio, que foi relacionado às características de cada funcional e possibilitou o entendimento dos desvios entre valores calculados e experimentais. O funcional M06 foi escolhido para os cálculos de espectroscopia eletrônica, pois apresentou os melhores resultados nos cálculos de otimização geométrica. Os resultados desses cálculos possibilitaram investigar a natureza das bandas envolvidas nas principais transições para esses compostos. O comportamento espectroscópico calculado para os compostos foi comparado com as medidas experimentais e compostos análogos da literatura. Todos estes resultados poderão ser úteis como descritores utilizados na análise da atividade biológica. ______________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / In this work, we have carried out a theoretical study of four copper (II) complexes with hydrazone ligand. The studied copper complexes are: (2-acetylpyridine benzoylhydrazone) dinitratecopper (II), μ-diacetatebis [(2-hydrazone acetylpyridinebenzoyl)copper(II), bis (2-acetylpyridinebenzoylhydrazone)copper(II) and μ-sulfatebis [(2 –acetylpyridinebenzoyl hidrazone) copper (II)]. The choice of these compounds is due to the interest in developing new complex combined with biological activity. This is an experimental theoretical collaboration, in which these compounds were synthesized and characterized by X-ray diffraction, spectroscopy studies including the infrared and ultraviolet-visible, by the Structural Crystalography group, IQ – UnB, direct by Dr Claudia Cristina Gatto. The structures from X-ray diffraction measurements were optimized and had their vibrational frequencies calculated, using the DFT, by two types of methodologies: atom located bases and plane waves. For the first methodology we used the density functionals, B3LYP PBE1PBE, B3PW91, M06 and w-B97-XD (hybrids), CAM-B3LYP (long-range hybrid), B97-D (pure), and the set of atomic bases LANL2DZ for copper and 6-31G (d, p) for other atoms. For the second method, plane waves were used with the version developed for solids of the GGA functional, the PW91 functional. To avaluate the quality of geometry optimization results, we calculated the root mean square deviation, which was related to the characteristics of each functional and allowed the understanding of the differences between calculated and experimental values. Functional M06 was chosen for the calculations of electronic spectroscopy, as it presented the best results in geometric optimization calculations. The results of these calculations allowed to investigate the nature of the bands involved in major transitions for these compounds. The spectroscopic behavior of the compounds was compared for with experimental measurements and analogous compounds in the literature. All of these results may be useful as descriptors used in the analysis of biological activity.

Made available in DSpace on 2014-06-12T16:24:59Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo1093_1.pdf: 3328003 bytes, checksum: 7ec0eb754a46ccba221bbd5d6ab76f03 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2010 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A Química Medicinal, uma interseção da Química e da Farmacologia, envolve a identificação, síntese e desenvolvimento de novas entidades químicas destinadas ao uso terapêutico. A conjugação de características estruturais de duas ou mais classes distintas de compostos em uma nova molécula, estratégia da Química Medicinal chamada hibridização molecular, é a essência da secção química deste trabalho. Nele, objetivou-se a síntese de novos compostos contendo três farmacóforos relatados na literatura como responsáveis por diversas atividades biológicas. Oxadiazolinas, compostos heterocíclicos extensamente relatados como responsáveis por atividades anti-inflamatória, antineoplásica, dentre outras, compuseram o novo scaffold desenvolvido neste estudo. Hidrazonas, classe de moléculas que apresentam várias atividades relatadas, tais como analgésica, anti-inflamatória, anticonvulsivante, antimicrobiana, entre outras. Semicarbazonas, que fazem parte de compostos com atividades antichagásica, anticonvulsivante e antinociceptiva, formam, junto das hidrazonas e oxadiazolinas, as partes que deram gênese aos híbridos almejados neste trabalho. Para tanto, foi planejada a obtenção de novos derivados oxadiazolil-aril-hidrazonas 83 e oxadiazolil-arilsemicarbazona 84, por meio, inicialmente, de uma cicloadição 1,3-dipolar, na qual se utilizou a 1-pirrolina 78 como dipolarófilo, e o óxido de carboetoxiformonitrila (CEFNO) 79 como dipolo do tipo alenila, sendo este formado in situ. Dessa cicloadição, originou-se um éster em C3 do novo biciclo pirrolidina[1,2-d][1,2,4]-2-oxadiazolina 80, com rendimento de 75%, que, em seguida, foi submetido à redução por meio de um redutor brando, o boroidreto de sódio, NaBH4, obtendo o respectivo álcool 81, com 95% de rendimento. A oxidação deste foi realizada por meio da oxidação de Swern, ou método do DMSO ativado, produzindo o aldeído 82 no mesmo sítio C3, com 72% de rendimento. Enfim, foram realizadas reações de condensação do aldeído oxadiazolínico 82 com fenil-hidrazinas p-substituídas e a fenilsemicarbazida, alcançando as desejadas oxadiazolil-aril-hidrazonas p-substituídas 83, em uma faixa de rendimento de 47-54%, bem como a oxadiazolil-aril-semicarbazona 84 com rendimento de 55%. Estas foram submetidas a testes biológicos, nos quais apresentaram percentual de proteção em um intervalo de 44-72% para atividade antinociceptiva, em concentração de 200μmol/kg, utilizando o método de contorção abdominal induzida por ácido acético. No método da formalina, proteção de 64-74% foi observada na primeira fase e de 45- 78% na segunda fase, na dose de 10mg/kg, todos os testes empregando camundongos. No teste antichagásico, a semicarbazona 84 apresentou IC50 de 27,42 μg/mL, em testes na forma epimastigota do Trypanosoma cruzi, além de apresentar citotoxicidade muito inferior a dos fármacos de referência, o Benznidazol e o Nifurtimox

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2016-07-13T20:07:47Z No. of bitstreams: 1 patriciaramosgomes.pdf: 2798907 bytes, checksum: 7ef017bb527cb14c4d8c3f85fab63686 (MD5) / Approved for entry into archive by Diamantino Mayra (mayra.diamantino@ufjf.edu.br) on 2016-07-14T10:38:54Z (GMT) No. of bitstreams: 1 patriciaramosgomes.pdf: 2798907 bytes, checksum: 7ef017bb527cb14c4d8c3f85fab63686 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-14T10:38:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 patriciaramosgomes.pdf: 2798907 bytes, checksum: 7ef017bb527cb14c4d8c3f85fab63686 (MD5) Previous issue date: 2011-04-29 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Diversos análogos de curcumina monocarbonilados são descritos na literatura, apresentando inúmeras e pronunciadas atividades biológicas, a saber: atividades antitumoral, antioxidante, anti-inflamatória, antiangiogênese, entre outros. A partir destes análogos obtêm-se compostos contendo a funcionalidade hidrazona, que apresentam também uma variedade de atividades biológicas, tais como: antiinflamatória, antitumoral, analgésica, dentre outros. Com o objetivo de desenvolver novas moléculas que possam atuar como agentes antioxidante, antitumoral, antiinflamatório, antituberculose, antimalária e esquistossomicida, este trabalho visou à síntese e caracterização de análogos de curcumina monocarbonilados e suas respectivas fenilhidrazonas contendo em suas estruturas grupos doadores e retiradores de elétrons, além de cadeias alifáticas alquiladas de 8, 9, 10 e 12 carbonos na posição para dos anéis aromáticos para posterior avaliação biológica dos mesmos. Foram obtidos treze análogos de curcumina monocarbonilados via reações de condensação aldólica em meios básico e ácido utilizando como reagentes a acetona e diferentes aldeídos aromáticos, heteroaromáticos e alquilados. Para a obtenção dos análogos de curcumina alquilados utilizou-se como material de partida o p-hidroxibenzaldeído, o qual foi submetido à reação de alquilação usando os haletos de alquila comerciais 1-clorooctano, 1-bromononano, 1-clorodecano e 1-clorododecano como agentes alquilantes. Foram obtidas quinze fenilhidrazonas a partir dos derivados de curcumina previamente preparadas por meio de reações de adição nucleofílica em meio ácido utilizando como reagentes a 2,4-dinitrofenilhidrazina e a 4-nitrofenilhidrazina. As estruturas dos produtos obtidos foram elucidadas pelos seus espectros no infravermelho, UV-visível, RMN de 1H e de 13C. Alguns análogos de curcumina e fenilhidrazonas foram submetidos a testes de atividades antioxidante, antitumoral, antibacteriana, anti-inflamatória, antimalária e esquistossomicida. / Several mono-carbonyl curcumin analogues are described in the literature, presenting numerous and pronounced biological activities, namely: antitumor, antioxidant, anti-inflammatory, anti-angiogenesis, among others. From these analogues are derived compounds containing the functionality hydrazone, which also present a variety of biological activities such as: anti-inflammatory, antitumor, analgesic, among others. In order to develop new molecules that can act as antioxidant, anticancer, anti-inflammatory, antitubercular, antimalarial and schistosomicidal agents, this work aimed at the synthesis and characterization of mono-carbonyl curcumin analogues and their phenylhydrazones containing in their structures donor groups, withdrawing electron and alkylated aliphatic chains of 8, 9, 10 and 12 carbons in the para position of the aromatic rings for further biological evaluation of them. We obtained thirteen mono-carbonyl curcumin analogues by aldol condensation reactions in basic and acidic media using acetone as reagents and different aromatic aldehydes, alkyl and heteroaromatic. To obtain of the alkylated curcumin analogues, were used as the starting material p-hydroxybenzaldehyde, which was submitted to the alkylation reaction using alkyl halides 1-chlorooctane, 1-bromononane, 1-chlorodecane and 1-chlorododecane as alkylating agents. We obtained from fifteen phenylhydrazones curcumin derivatives previously prepared by nucleophilic addition reactions in acidic media using reagents such as 2,4- dinitrophenylhydrazine and 4-nitrophenylhydrazine. The structures of the products obtained were elucidated by their infrared, UV-visible, 1H and 13C NMR spectra. Some analogues of curcumin and phenylhydrazones were submitted to antioxidant, anticancer, antibacterial, anti-inflammatory, antimalarial and schistosomicidal assays.

[pt] Câncer pode ser considerado um conjunto de diversas doenças, que unidas, levam desequilíbrio aos tecidos dos quais se originaram. A gênese do tumor está associada, em geral, as mutações que as células sofrem e se acumulam em seu interior. A célula modificada adquire maior capacidade de proliferação, sofrendo expansão clonal transmitindo seus genes para as células filhas. A proliferação desordenada é capaz de formar uma massa sólida e intrincada de células alteradas dentro do órgão onde o tumor foi originado. Os tratamentos atuais contra o câncer são voltados para o diagnóstico do tipo de câncer, sua localização e gravidade, orientação, a seleção de melhores opções de tratamento e o seu progresso. Na segunda metade da década de 1960, Rosenberg descobriu a atividade antitumoral da cisplatina, motivando a busca por novos agentes anticancerígenos baseados em metais. Apesar disso, poucos medicamentos anticancerígenos inorgânicos se mostraram promissores devido a problemas de toxicidade. Diante desse escopo, derivados N-acilhidrazônicos e complexos de cobre(II) têm sido sugeridos como compostos promissores para atingir esse objetivo. Os complexos de cobre(II) têm sido apresentados na literatura como uma alternativa promissora aos compostos anticancerígenos de platina, uma vez que o cobre é um elemento traço essencial com menor efeito colateral. Nas últimas décadas, muitos compostos de coordenação de cobre(II) que apresentam atividade antitumoral foram relatados como promissores compostos ativos contra células tumorais, alguns deles avançando para testes clínicos, como é o caso das Casiopeínas (marca registrada), apresentando diferentes formas de interação com a célula. Diante disso, nosso grupo de pesquisa possui experiência em complexos de cobre(II) com atividade antitumoral já reportados. Além disso, ligantes N,O-doadores N-acilhidrazônicos livres e coordenados revelaram atividade biológica como agentes anticâncer. Isto motivou o design de uma nova geração de ligantes similares, na tentativa de potencializar a atividade antitumoral. Este trabalho compreende a síntese, obtenção e caracterização completa de ligantes inéditos N-acilhidrazônicos que foram totalmente caracterizados, assim como seus novos complexos de cobre (II) obtidos a partir de três sais de partida diferentes, o estudo da reatividade, propriedades espectroscópicas, eletroquímicas e antiproliferativas de uma nova geração de complexos mono e binucleares de cobre(II) derivados desses ligantes N-acilhidrazônicos. Dos dez complexos sintetizados, seis deles apresentaram reatividade frente à HSA (albumina sérica humana), e três complexos tiveram sua atividade antiproliferativa avaliada, apresentando atividade maior que a cisplatina. / [en] Cancer can be considered a collection of various diseases that collectively lead to an imbalance in the tissues from which they originate. The genesis of tumors is generally associated with mutations that accumulate within cells. The altered cell acquires an increased capacity of proliferation, undergoing clonal expansion and transmitting its genes to daughter cells. Disordered proliferation can form a solid and intricate mass of altered cells within the organ where the tumor originated. Current cancer treatments focus on diagnosing the type of cell, its location and severity, guidance, selecting the best treatment options, and monitoring the progress. In the latter half of the 1960s, Rosenberg discovered the antitumor activity of cisplatin, which spurred the search for new metal-based anticancer agents. Despite this, few inorganic anticancer drugs have shown auspicious due to toxicity issues. In this context, N-acylhydrazones and their copper(II) complexes have been suggested as promising compounds for achieving this objective. Copper(II) complexes have been presented in the literature as an alternative to platinum-based anticancer compounds, given that copper is an essential trace element with fewer side effects. In recent decades, many copper(II) coordination compounds exhibiting antitumor activity have been reported as promising active compounds against tumor cells, with some advancing to clinical trials, such as Casiopeínas (trademark), which interact with cells in various ways. Our research group has experience with copper(II) complexes exhibiting reported antitumor activity. Additionally, N,O-donor N-acylhydrazone ligands, both free and coordinated, have demonstrated biological activity as anticancer agents. This has motivated the design of a new generation of similar ligands to enhance antitumor activity. This work encompasses the synthesis, acquisition, and complete characterization of novel N-acylhydrazone ligands, which were thoroughly characterized, as well as their new copper(II) complexes obtained from three different starting salts. The study includes the reactivity, spectroscopic, electrochemical, and antiproliferative properties of a new generation of mono- and binuclear copper(II) complexes derived from these N-acylhydrazone ligands. Of the ten synthesized complexes, six showed reactivity towards human serum albumin (HSA), and three complexes derived from the ligand containing furan as a substituent had their antiproliferative activity evaluated, exhibiting greater activity than cisplatin.

[pt] A Doença de Alzheimer (DA) é a maior causa de demência, com cerca de 50 milhões de pacientes em todo mundo em 2020, e este número é projetado para triplicar até 2050, com o custo estimado de 1 trilhão de dólares anualmente. Biometais como cobre e zinco em sua forma iônica são capazes de interagir com o peptídeo beta-amiloide (Abeta), relacionado à doença, deixando-o mais suscetível a agregação, além de contribuírem para o aumento do estresse oxidativo no organismo.A perturbação na homeostase metálica no cérebro, especialmente de cobre e zinco, aumenta o estresse oxidativo no cérebro, gerando espécies reativas de oxigênio (ERO) e nitrogênio (ERN) principalmente através de reações de Fenton e Haber-Weiss. Adicionalmente, cobre e zinco aceleram a agregação de A(beta) ao se ligarem em certos resíduos deste peptídeo.Neste contexto, ligantes conhecidos como metalóforos vêm sido desenvolvidos com objetivo de sequestrar os íons metálicos ligados ao peptídeo ou proteína na finalidade de reduzir os oligômeros de A(beta) e/ou estresse oxidativo induzido por metais. Invés de ligar e sistematicamente remover quaisquer metais dos tecidos, os metalóforos agem a fim de restaurar a homeostase metálica fisiológica através da ligação específica com cobre e/ou zinco, atenuando suas interações anormais com o peptídeo, assim prevenindo a oligomerização.Neste sentido, dois ligantes N-acil-hidrazônicos, com fração eletroativa contendo ferroceno, denominados Feizona e Ferfurona, foram sintetizados e caracterizados com técnicas como FTIR, (1)H NMR, TGA, UV-Vis e XRD. A complexação desses ligantes com Cu(2+) e Zn(2+), bem como sua desprotonação amídica, foram estudadas por voltametria cíclica. Estes ligantes apresentaram capacidade satisfatória em coordenar íons de Cu(2+) em solução em temperatura ambiente, porém necessitam de um meio fortemente básico para coordenarem espécies de Zn(2+). Esta característica indica uma seletividade para íons de Cu(2+)em meio fisiológico.Estudos de estabilidade hidrolítica foram avaliados por espectroscopia eletrônica, mostrando excelente estabilidade configurada pela conjugação eletrônica na estrutura dos compostos. Adicionalmente, a estabilidade fotolítica também foi avaliada por diferentes técnicas, mostrando-se dependente do solvente.O estudo de complexação por voltametria cíclica destes ligantes comprova a dependência de um meio básico para coordenação efetiva de zinco, apresentando perfis sigmoidais duplos para ambos os metais, apontando para diferentes possibilidades na estequiometria de formação destes complexos.Parâmetros farmacológicos calculados foram avaliados utilizando ferramentas disponíveis, apresentando bons resultados teóricos para atravessar barreiras biológicas. As propriedades de potencial eliminação de radicais foram estudadas com radicais superóxidos gerados eletroquimicamente, mostrando eliminação destes radicais com diferenças estatisticamente significativas nas ondas anódicas das espécies de superóxido estudadas.A interação destes ligantes com o peptídeo A(beta)(1-40) foi estimado através de experimentos por voltametria de onda quadrada, mostrando mudanças na corrente do voltamograma, sugerindo uma interação com este peptídeo. O comportamento assintótico da variação de corrente ao longo da adição do peptídeo A(beta)(1-40) indica a saturação na interação dos ligantes com o peptídeo. Como as placas de A(beta) constitui um dos mais importantes marcadores da DA, os sinais eletroquímicos gerados a partir da interação dos ligantes com este marcador demostra o potencial destes compostos como sondas eletroquímicas no contexto dessa doença. / [en] Alzheimer s Disease (AD) is the leading cause of dementia, with around 50 million patients worldwide in 2020, and this number is projected to triple by 2050, with an estimated cost of 1 trillion dollars annually. Biometals such as copper and zinc in their ionic forms can interact with the disease-related beta-amyloid peptide (Abeta), making it more susceptible to aggregation, in addition to contributing to increased oxidative stress in the body. In this context, ligands known as metallophores have been developed to sequester metal ions bound to the peptide in order to reduce A(beta) oligomerization and/or metal-induced oxidative stress. Instead of binding and systematically removing any metals from tissues, metallophores aim to act by restoring physiological metal homeostasis through specific binding with copper and/or zinc, attenuating their abnormal interactions with the peptide. In this scenario, two N-acylhydrazone ligands, with an electroactive fraction containing ferrocene, named Feizone and Ferfurone, were synthesized and characterized using techniques such as FTIR, (1)H NMR, TGA, UV-Vis, and XRD. The complexation of these ligands towards Cu(2+) and Zn(2+), as well as their amide deprotonation, were studied by cyclic voltammetry. The hydrolytic and photolytic stabilities were also assessed through electronic spectroscopy. Their radical scavenging potential was studied towards electrochemically generated superoxide ions and their suitability as electrochemical probes was estimated through interaction with the A(beta)(1-40) peptide by square-wave voltammetry. Both ligands demonstrated satisfactory stability compared to other molecules of the same class, also showing radical scavenging potential with statistically significant differences in the anodic waves of superoxide species. Additionally, experiments involving the full-length A(beta)(1-40) showed current changes in the voltammogram, suggesting their interaction with this peptide. Since plaques formed by A(beta) are one of the main hallmarks of AD, these ligands show potential as electrochemical probes in the context of the disease.

[pt] O termo agregopatia é utilizado para definir doenças relacionadas ao dobramento incorreto e consequente agregação patológica de proteínas. A doença de Alzheimer (DA) caracteriza-se pela agregação do peptídeo (beta)-amiloide (A(beta)), enquanto o diabetes mellitus tipo 2 (DMT2) está relacionado ao polipeptídeo amiloide das ilhotas pancreáticas (IAPP). O dobramento defeituoso de proteínas e peptídeos leva à formação de oligômeros solúveis e tóxicos, que eventualmente acarretam morte celular. Além disto, ambas doenças apresentam uma componente endócrina (ou neuroendócrina no caso da DA), devido ao papel da insulina em suas fisiopatologias. Uma vez que a interação entre certos íons metálicos, como cobre(II), e determinados peptídeos é considerada uma das causas agravantes da agregação proteica, busca-se impedir ou atenuar as interações anômalas metalproteína através da utilização de metalóforos hidrazônicos. Estes são compostos com afinidade moderada por biometais, desenvolvidos com o intuito de restaurar a homeostase metálica e reduzir o estresse oxidativo presente nestas doenças. Neste contexto, o presente trabalho descreve o desenvolvimento de dois novos metalóforos cujas estruturas foram inspiradas em moléculas que se ligam a receptores celulares: X1TMP (1-metil-1H-imidazol-2-carboxaldeído 3,4,5- trimetoxibenzoíl hidrazona), baseado na mescalina, que se liga seletivamente à receptores cerebrais, e X1NIC (1-metil-1H-imidazol-2-carboxaldeído nicotinoíl hidrazona), pensado com base na estrutura da nicotina, que apresenta receptores funcionais nas ilhotas pancreáticas e em células (beta). Na primeira parte do trabalho, avaliou-se o potencial metalofórico do X1TMP frente a modelos biofísicos de DA, utilizando o peptídeo A(beta)1-40 e seu fragmento coordenante A(beta)1-16, comparando-o com seu derivado não-substituído X1Benz (1-metil-1H-imidazol2-carboxaldeído benzoíl hidrazona). Os valores de log P calculados e experimentais foram semelhantes para ambos e dentro da faixa ideal e, de maneira geral, todos os parâmetros físico-químicos avaliados estão de acordo com as diretrizes para fármacos orais direcionados ao sistema nervoso central. A partir do método de Job, foi verificado que ambas hidrazonas apresentaram interação com cobre(II) com estequiometria do tipo ML. Os valores aparentes de log K foram de 5,74 mais ou menos 0,15 e 5,87 mais ou menos 0,11 para X1TMP e X1Benz respectivamente, indicando que a presença das metoxilas não influencia na estabilidade do complexo formado. Ambos os compostos foram capazes de diminuir a produção de espécies reativas de oxigênio pelo sistema Cu(A(beta)) sob condições pseudo-fisiológicas, com o X1TMP sendo ligeiramente mais eficaz do que o X1Benz. Além disto, as hidrazonas foram capazes de inibir a agregação de A(beta) em condições equimolares na presença e, surpreendentemente, na ausência de cobre(II). Utilizando a técnica 1H15N HSQC foi possível verificar que o X1Benz interage diretamente com o peptídeo, o que justifica o efeito observado. Por outro lado, a inibição da agregação mediada por cobre pode ocorrer através da formação de um complexo ternário, como evidenciado por experimentos de 1H NMR. Na segunda parte do trabalho, estudou-se o efeito do X1NIC no modelo de DMT2. Entretanto, uma mistura de estereoisômeros geométricos foi obtida durante a síntese, o que direcionou o estudo para comparação desses isômeros, e como ambos interagem com o sistema Cu2+ ‒hIAPP. Uma vez purificados e caracterizados, determinou-se experimentalmente os valores de coeficiente de partição octanol-água respectivamente como 0,62 mais ou menos 0,01 e 0,87 mais ou menos 0,02 para X1NIC-(E) e X1NIC-(Z). Mais uma vez a afinidade aparente ligante-metal foi determinada, com valores de log K = 5,82 mais ou menos 0,16 para o isômero tridentado (E) e 5,04 mais ou menos 0,04 para o isômero bidentado (Z). O fragmento coordenante hIAPP18-22 foi utilizado para avaliar a interação do peptídeo com o cobre(II) e o efeito dos ligantes neste sistema. Através de experimentos de RMN de alto campo, a coordenação do tipo N3O foi confirmada para o peptídeo, evidenciando a histidina como sítio de ancoragem do metal. Ambos os isômeros formaram complexos ternários, embora com estabilidades diferentes, conforme demonstrado tanto por RMN quanto por voltametria cíclica. Por outro lado, a adição de um excesso de X1NIC-(E) se mostrou eficaz na remoção de cobre ligado ao peptídeo, enquanto o mesmo não foi observado para X1NIC-(Z), evidenciando a necessidade de um sítio tridentado para uma boa ação metalofórica por parte destes ligantes. Vale ressaltar que provavelmente os próprios complexos ternários sejam capazes de parcialmente neutralizar os efeitos deletérios relacionados à química redox do metal. O presente trabalho complementa o conhecimento acerca da nova geração de metalóforos hidrazônicos contendo 1-metilimidazol, trazendo novas perspectivas para suas aplicações em futuros trabalhos direcionados tanto para DA quanto para o DMT2. / [en] Both Alzheimer s disease (AD) and type-2 diabetes mellitus (T2DM) are considered metal-enhanced aggregopathies, in which the anomalous interactions between copper(II) and the A(beta) and IAPP peptides, respectively, lead to protein misfolding, aggregation and oxidative stress. In this scenario, our research group proposed the use of 1-methylimidazole-containing N-acylhydrazones as metallophores, aiming to compete with the interaction of this metal ion with amyloidogenic proteins, intervening in the process of aggregation and restoring metal homeostasis. In the present work, two new compounds of this series were proposed, based on the structure of mescaline and nicotine: X1TMP and X1NIC. The first was evaluated in biophysical models of AD using the A(beta)1-40 peptide and its fragment A(beta)1-16 and was compared to its unsubstituted analogue X1Benz. X1NIC, on the other hand, was synthesized separately as its (E) and (Z) isomers, and they were in turn studied using the coordinating hIAPP18-22 fragment in the context of T2DM. X1TMP and X1Benz were both able to lessen the coppermediated production of ROS and prevent A(beta) aggregation in the presence and absence of this metal. The formation of ternary species with different stabilities was clearly demonstrated for the studied compounds in both AD and T2DM systems using different techniques. In the case of T2DM, however, only X1NIC- (E) seemed able to remove copper(II) from hIAPP18-22 at ligand excess conditions, which is consistent with its higher affinity for this ion. It is worth mentioning that all tridentate hydrazones [X1TMP, X1Benz and X1NIC-(E)] presented similar, moderate, apparent affinity constant values, while X1NIC-(Z) had a weaker interaction with copper since it performs as a bidentate ligand. In general, these new compounds demonstrated promising metallophoric activity and proved ability to interfere with the anomalous copper-peptide interactions. It is possible that the ternary species are enough to partially passivate the metal, avoiding deleterious redox cycling effects.

O processo de isquemia-reperfusão é responsável pela geração de um dano agudo em uma série de órgãos do corpo humano, e, no coração, é o principal causador da doença crônica conhecida por insuficiências cardíaca. Atualmente não existe nenhuma opção terapêutica disponível na prática clínica contra esta injúria. Com o objetivo de desenvolver uma nova estratégia de combate a este dano, no presente trabalho investigamos a promessa da aplicação da recém-descoberta via UPRam num modelo de hipóxia reoxigenação in-vitro, sem obter sucesso. Contudo, os resultados gerados nestes experimentos forneceram pistas de que o uso do desacoplador CCCP é capaz de reduzir o dano deste insulto, porém o mecanismo celular responsável por esta proteção permanece desconhecido. Tentativas de desvendar este mecanismo utilizando a via lisossomal-autofágica ou a clivagem de OPA-1 falharam, mas produziram importantes insights a respeito do papel da protease mitocondrial OMA-1 no processo de hipóxia-reoxigenação, abrindo caminho para novos estudos subsequentes. / Ischemia-reperfusion injury is a process that occurs in many human organs including the heart, where it is the main trigger to heart failure, a chronic disease that kills over 40% patients only five years following the first diagnosis. Despite the bulky research on the subject, there is no available therapy on clinical practice against this insult. Attempting to develop a novel strategy to mitigate this damage, we investigated if the pro-survival effect of the recently discovered UPRam pathway could be protective in an in-vitro model of ischemia reperfusion. Despite the negative results regarding its conservation on mammalian cells, treatment with the mitochondrial uncoupler CCCP was proven to reduce cell death under this process, but the cellular mechanism responsible for this protection remained elusive. Aspiring to unravel this cellular response, we tested whether autophagy or OPA-1 cleavage was capable of abrogating the verified protection, but the results came back negative. Regardless of that, the behavior of OMA-/- cells over H/R stress has given new insights on novel strategies comprising I/R injury abrogation.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Oximes are chemical compounds used to reactivate the inhibited acetylcholinesterase (AChE) enzyme by organophosphates (OPs). The OPs, besides classically recognized as AChE irreversible inhibitors, are also involved in the generation of oxidative stress conditions. However, researches focusing on the possible antioxidant properties of oximes are lacking in the literature. The aim of this study was to investigate the potential antioxidant and toxic properties of 3-(phenylhydrazono)butan-2-one oxime and butane-2,3-dionethiosemicarbazone oxime in mice, and to understand the mechanism(s) by which they act. Firstly, we investigated the existence and the mechanism(s) by which 3- (phenylhydrazono)butan-2-one oxime exert its antioxidant properties (Manuscript 1). The obtained results show that in vitro hydrogen peroxide (H2O2), malonate, or ferrous ions (Fe2+)-induced lipid peroxidation was decreased by low concentrations of the oxime. Oxime treatment did not modify the basal peroxidation level nor prevented the induced lipid peroxidation determined ex vivo. The obtained results suggest that 3-(phenylhydrazono)butan-2-one oxime could be employed as a satisfactory antioxidant compound. The absence of toxicity signs after in vivo administration of 3-(phenylhydrazono)butan-2-one oxime to mice may indicate that it could be a safe drug for further studies. The other objective of this study was to investigate the existence and the mechanism(s) by which butane-2,3-dionethiosemicarbazone oxime exert its antioxidant properties (Manuscript 2). The obtained results indicate a significant H2O2, nitric oxide (NO) and 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH●) scavenging activity at low oxime concentrations. Besides, the butane-2,3-dionethiosemicarbazone oxime significantly diminished the deoxyribose degradation induced by Fe2+ or Fe2+ + H2O2, and also the benzoate hydroxylation induced by ferric ions (Fe3+) + H2O2 reaction. Besides, the oxime showed a significant inhibitory effect on s-phenantroline reaction with Fe2+. A significant decrease in the basal and pro-oxidants induced lipid peroxidation in brain, liver, and kidney of mice was observed both in vitro and ex vivo. In addition, in our ex vivo experiments the butane-2,3- dionethiosemicarbazone oxime did not determine significant changes in thiol (-SH) levels of liver, kidney and brain, as well as did not modify the delta-aminolevulinate dehydratase (δ- ALA-D) activity in these tissues of mice. The obtained results indicate that the oximes tested depicted significant antioxidant properties, and that further studies are necessary to improve our knowledge regarding the exact antioxidant action mechanism of these oximes. / As oximas são compostos químicos utilizados para reativar a enzima actilcolinesterase (AChE) inibida por organofosforados (OPs). Os OPs, além de serem classicamente reconhecidos como inibidores da AChE, também estão envolvidos em situações que geram estresse oxidativo. Contudo, pesquisas enfocando as possíveis propriedades antioxidantes das oximas são escassas na literatura. O objetivo deste estudo foi investigar o potencial antioxidante e as propriedades tóxicas das oximas 3-(fenil hidrazona) butano-2-ona e butana- 2,3-dionatiosemicarbazona em camundongos, e entender o(s) possível(is) mecanismo(s) pelo(s) qual(is) elas atuam. Inicialmente investigamos a existência, e o(s) mecanismo(s) pelo(s) qual(is) a oxima 3-(fenil hidrazona) butano-2-ona exerce suas propriedades antioxidantes (Manuscrito 1). Os resultados obtidos mostram que a peroxidação lipídica induzida por peróxido de hidrogênio (H2O2), por malonato, e por íons ferrosos (Fe2+) foi diminuída em baixas concentrações da oxima. O tratamento dos camundongos com a oxima não alterou os níveis basais de peroxidação lipídica, nem preveniu a peroxidação lipídica induzida em experimentos ex vivo. Os resultados obtidos sugerem que a oxima 3-(fenil hidrazona) butano-2-ona pode ser empregada como um satisfatório composto antioxidante. A ausência de sinais de toxicidade após a administração in vivo da oxima 3-(fenil hidrazona) butano-2-ona em camundongos indica que esta pode ser uma droga segura para futuros estudos. O outro objetivo deste estudo foi investigar a existência e o(s) mecanismo(s) pelo(s) qual(is) a oxima butana-2,3-dionatiosemicarbazona exerce suas propriedades antioxidantes (Manuscrito 2). Os resultados obtidos indicam uma significativa atividade da oxima em neutralizar H2O2, o radical 1,1-difenil-2-picrilhidrazil (DPPH●), e a formação de óxido nítrico (NO), em baixas concentrações. Além disso, a oxima butana-2,3-dionatiosemicarbazona diminuiu significativamente a degradação da desoxirribose induzida por Fe2+ e pela reação Fe2+ + H2O2, e também a hidroxilação do benzoato induzida pela reação íons férricos (Fe3+) + H2O2. Além disso, a oxima apresentou um efeito inibitório significativo na reação da s- fenantrolina com Fe2+ Uma diminuição significativa na peroxidação lipídica basal e na peroxidação lipídica induzida por agentes pro-oxidantes no cérebro, fígado e rim de camundongos foi observada tanto in vitro quanto ex vivo. A oxima butana-2,3- dionatiosemicarbazona não determinou mudanças nos níveis de tióis (-SH) no fígado, rim e cérebro, bem como não modificou a atividade da enzima delta-aminolevulinato desidratase (δ-ALA-D) nestes tecidos de camundongos em experimentos ex vivo. Os resultados obtidos indicam que as oximas testadas apresentaram propriedades antioxidantes significativas, e que futuros estudos são necessários para aumentar o conhecimento a respeito do exato mecanismo de ação antioxidante destas oximas.