Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-Graduação em Química, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2015-11-24T03:10:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 336120.pdf: 10320634 bytes, checksum: 96c396c0a5a70a0e074f9253da69dda9 (MD5) Previous issue date: 2015 / Este trabalho apresenta o desenvolvimento de métodos simples e eficientes para a síntese de sais de isotiourônio, sais de isotiourônio N-substituidos e sais de isotiossemicarbazida com rendimentos globais de 84 a 98% a partir de (Z)-2-(bromometil)-2-alcenoatos derivados da reação de Morita-Baylis-Hillman. Estes sais de isotiourônio com diferentes funcionalidades incorporadas em suas estruturas foram avaliados quanto à sua atividade citotóxica e antimetastática contra células leucêmicas e de melanoma e apresentaram excelentes resultados, como os altos índices de seletividade para as células tumorais em concentrações na ordem de micromolar. Em especial, o estudo em linhagens celulares de melanoma vem mostrando resultados expressivos até o momento, onde a associação do fármaco Vemurafenib com o sal de isotiourônio substituído pelo grupo fenil resultou em um efeito sinérgico, sendo que isso pode reduzir as adversidades relacionadas à toxicidade deste fármaco. Devido à multifuncionalidade dos sais de isotiourônio N-substituidos, desenvolveu-se um método para a síntese de 4-(4-nitrobenzil)-2-iminotiazolidinas com rendimentos de 30 a 73%. Esta transformação do tipo linear envolve inicialmente a preparação de (Z)-2-(bromometil)-3-(4-nitrofenil)-2-propenoato de metila, seguido da reação com tioureias N-substituídas para obtenção de sais de isotiourônio N-substituidos, os quais sofrem reações de acilação e posterior adição do tipo anti-Michael intramolecular em meio básico para formação do núcleo tiazolidínico. Subsequentemente, desenvolveu-se a síntese de 4-(4-nitrobenzil)-, 4-(2-nitrobenzil)- e 4-(4-cianobenzil)-2-aroiliminotiazolidinas em uma única etapa reacional, reagindo os (Z)-2-(bromometil)-2-propenoatos substituídos por grupos retiradores de elétrons com tioureias N-acil-N'-substituídas sob catálise básica, com rendimentos de 11 a 97%. Esta versatilidade reacional propiciou a preparação de 2-iminotiazolidina bicíclica a partir da reação de uma dihidropirimidinona com (Z)-2-(bromometil)-3-(4-nitrofenil)-2-propenoato de metila em meio básico. Em seguida, as 4-(4-nitrobenzil)- e 4-(2-nitrobenzil)-2-iminotiazolidinas foram empregadas como precursores em reações de redução para a preparação de 4-(4-aminobenzil)-2-aroiliminotiazolidinas (63-79%), 4-(4-aminobenzil)-2-iminotiazolidinas (78-94%), 2-iminotiazolidina-spiro-4-dihidroquinolonas (71-73%) e 4-hidroximetil-2-iminotiazolidina (89%). Posteriormente, a 2-iminotiazolidina-4-carboxilato de metila foi submetida à reação de hidrólise alcalina do grupo éster levando à formação quimiosseletiva do ácido 2-iminotiazolidina-4-carboxílico em excelente rendimento (94%).<br> / Abstract : This work presents simple and efficient methods for the synthesis of isothiouronium salts, N-substituted isothiouronium salts and isothiosemicarbazide salts in good overall yields (84-98%) from (Z)-2-(bromomethyl)-2-alkenoates, which are derived from the Morita-Baylis-Hillman reaction. These isothiouronium salts decorated with a variety of functional groups were evaluated for their cytotoxic and antimetastatic activity against leukemia and melanoma cells and presented excellent results such as the high selectivity index for tumor cells under micromolar-level concentrations. In particular, the study of melanoma cell lines has shown promising results, wherein the association of Vemurafenib drug with the isothiouronium salt substituted with a phenyl group resulted in a synergistic effect, and this may reduce the adversities related to the toxicity of this drug. Due to the multifunctionality of the N-substituted isothiouronium salts a method was developed for the synthesis of 4-(4-nitrobenzyl)-2-iminothiazolidines in good yields (30-73%). This linear transformation initially involved the preparation of a (Z)-2-(bromomethyl)-3-(4-nitrophenyl)-2-alkenoate followed by reaction with N-substituted thioureas to give N-substituted isothiouronium salts, which were subsequently acylated and the resulting isothioureas were treated with base to furnish the thiazolinic nucleus through intramolecular anti-Michael addition. Moreover, the convergent synthesis of 4-(4-nitrobenzyl)-, 4-(2-nitrobenzyl)- and 4-(2-cianobenzyl)-2-iminothiazolidines from (Z)-2-(bromomethyl)-2-alkenoates and N-acyl-N?-substituted thiourea was developed through base-catalyzed reactions in one step and good-to-high yields in most cases (11-97%). As an extension of this versatile reaction, the preparation of a bicyclic 2-iminothiazolidine was achieved from methyl (Z)-2-(bromomethyl)-3-(4-nitrophenyl)-2-propenoate and a dihydropyrimidinone under basic medium. Selected 4-(4-nitrobenzyl)- and 4-(2-nitrobenzyl)-2-iminothiazolidines were employed as precursors for further functional group transformations. Reduction reactions gave 4-(4-aminobenzyl)-2-aroyliminothiazolidines (63-79%), 4-(4-aminobenzyl)-2-iminothiazolidines (78-94%), 2-iminothia-zolidine-spiro-dihydroquinolones (71-73%) and 4-hydroxymethyl-2-iminothiazolidine (89%). Also, the methyl 2-iminothiazolidine-4-carboxylate was subjected to chemoselective hydrolysis of the ester group, leading to the 2-iminothiazolidine-4-carboxylic acid in excellent yield (94%).

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências da Saúde, Programa de Pós-Graduação em Farmácia, Florianópolis, 2014. / Made available in DSpace on 2015-02-05T20:19:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 327752.pdf: 2546428 bytes, checksum: 44776ff9553591693f0fe33695179aad (MD5) Previous issue date: 2014 / O melanoma é um tipo de câncer de pele extremamente agressivo, devido à alta propensão em produzir metástases. As mutações do tipo B-RAF e N-RAS são frequentemente encontradas em pacientes com essa doença. Por isso, a busca por novas moléculas que inibam essas proteínas tem se intensificado nos últimos tempos. Após muitos anos sem aprovação de um novo medicamento para o melanoma metastático, em 2011 o FDA (Food and Drug Administration) aprovou o vemurafenibe (inibidor da B-RAFV600E). Porém, muitos pacientes já adquiriram resistência a esse fármaco e manifestaram efeitos colaterais relevantes. Embora a detecção precoce resulte em aumento das taxas de cura, o prognóstico do melanoma metastático é desfavorável para os pacientes. Em trabalho anterior do nosso grupo sais de isotiourônio apresentaram uma importante seletividade para ação antitumoral. Neste sentido, este trabalho tem o objetivo de avaliar in vitro a atividade citotóxica e antimetastática dos sais de isotiourônio (MF01, MF02 e MF03), sal de N- fenilisotiourônio (MF12) e sais de isotiossemicarbazidas (MF14 e MF15) em linhagens de melanoma (B16-F-10, SK-MEL-19, SK-MEL-28 e SK-MEL-147) com diferentes mutações. Os sais de isotiourônio apresentaram as CC50 (concentração do composto que causa 50% de morte celular) mais baixas, entre 7 a 28 µM para as linhagens tumorais. Os outros sais não mostraram atividade relevante. Quando a citotoxicidade foi comparada com uma célula não tumoral, os sais demonstraram ser mais seletivos para as células tumorais. Baseado nestes resultados avaliou-se a expressão dos genes N-RAS e B-RAF, que se encontram frequentemente mutados no melanoma. Os compostos MF02 e MF03 aumentaram a expressão de B-RAF. Já o sal MF01 diminuiu significativamente a expressão de N-RAS. A incubação dos sais com as linhagens de melanoma não alterou a progressão do ciclo celular, entretanto foi observado um aumento de células em apoptose quando tratadas com os compostos, principalmente com o MF01. Além disso, constatou-se que os compostos MF01 e MF02 diminuíram significativamente a migração e a invasão celular. Ainda, o vemurafenibe (PLX4032) foi associado aos sais MF01, MF02 e MF03. Esta associação resultou em citotoxicidade mais acentuada quando comparada com os compostos isolados. Diante dos resultados, ressalta-se que os sais de isotiourônio demonstraram os melhores resultados, especialmente o MF01 que diminuiu a expressão de N-RAS, aumentou o número de células apoptóticas, diminuiu a proliferação, migração e invasão celular e, além disso, quando associado ao PLX4032, resultou em efeito sinérgico.<br> / Abstract : Melanoma is a very aggressive type of skin cancer due to an intrinsic high propensity to metastasize. Mutation in B-RAF and N-RAS are often found in patients with this disease. Therefore, the search for new molecules that inhibit these proteins has been intensified recently. In 2011, after many years with no new drug approval for metastatic melanoma, the FDA (Food and Drug Administration) has approved the vemurafenib (inhibitor of B-RAFV600E). However, many patients have already acquired resistance to this drug and showed severe side effects. Although early detection results in higher cure rates, the prognosis of metastatic melanoma is very unfavorable. In a recent work of our group it was found a selective antitumoral action for isothiouronium salts. For this reason, this work aims to evaluate in vitro the cytotoxic and antimetastatic activities of isothiouronium salts (MF01, MF02 and MF03), N- phenylisothiouronium (MF12) e isothiosemicarbazides salts (MF14 e MF15) in different melanoma cell lines (B16-F10, SK-MEL-19, SK-MEL-28 e SK-MEL-147) with different mutations. The isothiouronium salts presented lowest CC50s (concentration of compound that causes 50 % of cell death) ranging between 7 - 28 µM for tumoral cell lines. The other salts, however, did not show significant activity. When the cytotoxicity was compared to a non-tumoral cell, salts presented high selectivity towards tumoral cells. Next, gene expression of N-RAS and B-RAF was also evaluated. MF02 and MF03 compounds induced a increased expression of B-RAF, since the MF01 salt significantly decreased the expression of N-RAS. Melanoma cells incubated with the salts did not alter the cell cycle phases, however, it was observed an increase in the amount of apoptotic cells, especially with MF01. Besides that, it was observed that MF01 and MF02 significantly decrease cell migration and cell invasion. Finally, MF01, MF02 and MF03 salts were associated with vemurafenib (PLX4032). These combinations resulted in a marked decrease in cell viability when compared to the compounds alone. Considering the results, the isothiouronium salts demonstrated interesting results, specially MF01 which decreased the expression of N-RAS, increased the number of apoptotic cells, decreased cell proliferation, migration and invasion. Moreover, when combined with PLX4032 resulted in a synergistic effect.