Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / In view of the need to expand the toxicologic studies of organochalcogens in biological systems, the aim of this study was to investigate the effect of exposure to organic compounds of selenium (Se) and tellurium (Te) on the structural and functional integrity of human cells in vitro. The erythrocytes and leukocytes cells were isolated and incubated with the vehicle or different compounds of Se and Te at concentrations of 50, 75 and 100 μM. After the incubation period, the structural and functional integrity of erythrocytes were evaluated through the osmotic fragility test, Na+/K+ ATPase and catalase activities, reactive oxygen species and SH levels. In leukocytes was verified the cell viability and DNA damage. The results showed that the hemolysis, measured through the test of osmotic fragility, was significantly increased in erythrocytes exposed to the compound diphenyl selenide (II), diphenyl diselenide (III), diphenyl telluride (IV), diphenyl ditelluride (V ), (S)-2-amino-1-diselenide-3-methylpropanyl (IX), butyl (styryl) telluride (XIII) and 2 - (butyltellurium) furan (XIV) when compared to controls. The organic compounds II and XIII, that had greater hemolytic effect, did not alter the activity of catalase and reactive oxygen species (ROS) and SH levels. However, these compounds caused a significant inhibition on the activity of the enzyme Na+/K+ ATPase in a concentration dependent manner. This inhibition was totally reversed by addition of DTT, showing that the organochalcogens have affinity for thiol groups of the enzyme. Moreover, the rate of oxidation of DTT was significantly increased in the presence of both compounds, suggesting a thiol oxidase activity. Indeed, the compounds II and XIII were genotoxic and cytotoxic to human leukocytes. / Tendo em vista a ambigüidade de efeitos que podem ser exibidos pelos organocalcogênios e a necessidade de ampliar os estudos toxicológicos dos mesmos nos sistemas biológicos; o presente trabalho teve como objetivo investigar o efeito da exposição de compostos orgânicos de selênio (Se) e telúrio (Te) sobre a integridade estrutural e funcional de eritrócitos humanos in vitro, assim como sobre o DNA de leucócitos humanos in vitro. Os eritrócitos e os leucócitos foram isolados e incubados com o veículo e diferentes compostos de Se e Te nas concentrações de 50, 75 e 100 μM. Após o período de incubação, a integridade estrutural e funcional dos eritrócitos foi avaliada através do teste de fragilidade osmótica, da atividade das enzimas Na+/K+ATPase e catalase e da determinação dos níveis de espécies reativas de oxigênio (EROs) e de grupos -SH. Em leucócitos foi avaliado o dano no DNA e a viabilidade celular. Os resultados obtidos demonstraram que a hemólise, calculada através do teste de fragilidade osmótica, foi significativamente aumentada nos eritrócitos expostos aos compostos seleneto de difenila (II), disseleneto de difenila (III), telureto de difenila (IV), diterureto de difenila (V), (S)-2-amino-1- disseleneto-3-metilpropanil (IX), butil(stiril)telureto (XIII) e 2-(butiltelúrio)furano (XIV) quando comparado com os compostos usados como controles. Os compostos orgânicos de Se e de Te que apresentaram maior efeito hemolítico sobre os eritrócitos (II e XIII), não alteraram a atividade da enzima catalase e os níveis de EROs e grupos SH. No entanto, ambos os compostos (II e XIII) causaram uma inibição significativa na atividade da enzima sulfidrílica Na+/K+ATPase, que foi dependente da concentração desses. Esta inibição foi totalmente revertida pela adição de ditiotreitol (DTT), demostrando que os organocalcogênios testados possuem afinidade pelos grupos tióis da enzima. Além disso, os compostos II e XIII exibiram atividade tiol oxidase, aumentando a taxa de oxidação do DTT. Em leucócitos os organocalcogênios II e XIII causaram efeitos genotóxicos e citotóxicos, verificados pelo testes do cometa e de viabilidade celular.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Ebselen is a seleno compound whose antioxidant properties have been attributed to its thiol-peroxidase and thioredoxin-like activity: it decomposes peroxides at the expense of reduced thiols. However, the excessive oxidation of thiols can be potentially toxic when it is not associated with peroxides degradation. Thus, this work investigated if LDH can be a possible in vitro target to toxicity of ebselen in comparison with diphenyl diselenide and diphenyl ditelluride, two antioxidant organochalcogens that can easily interact with thiol in exchange reaction. LDH inhibition was tested in homogenates from rat liver and heart, and in purified LDH from rabbit muscle. Ebselen was the most potent inhibitor of LDH. A maximal inhibitory effect was obtained at 2 μM to LDH purified and at 20 μM to LDH from heart and liver homogenates. Moreover, diphenyl diselenide followed by diphenyl ditelluride also presented a significant inhibitory effect on LDH activity. In addition, we observe that DTT was able to revert the inhibition of LDH induced by all compounds tested, confirming the involvement of essential thiol groups on LDH inhibition by organocalchogens. In conclusion, our results show that liver and heart LDH may be a possible target for toxicity of organochalcogens at relative low concentrations. However, the protection afforded by substrates may hide this potential molecular target of organochalcogenides. Our results also indicate that the use of LDH as a marker of cell viability may be biased by a direct inhibitory effect of ebselen or other chalcogenides on LDH, resulting in false protection in in vitro system. / O Ebselen é um composto de selênio o qual tem suas propriedades antioxidantes atribuídas à sua atividade mimética da tiorredoxina e tiolperoxidase: ele decompõe peróxidos à custa de tióis reduzidos. Contudo, a oxidação excessiva de tióis pode ser potencialmente tóxica quando não esta associada com a degradação de peróxidos. Assim, este trabalho investiga se a LDH pode ser um possível alvo à toxicidade do ebselen, em comparação com o disseleneto de difenila e o ditelureto de difenila, dois organocalcogênios antioxidantes que podem facilmente interagir com grupos tiol. A inibição da LDH foi testada em homogeneizados de fígado e coração de ratos, e em LDH purificada de músculo de coelhos. O Ebselen foi o mais potente inibidor da LDH. O seu efeito inibitório máximo foi obtido com 2 μM para a LDH purificada e 20 μM para a LDH de homogeneizados de fígado e coração de ratos. Além disso, o disseleneto de difenila, seguido do ditelureto de difenila, também apresentaram efeito inibitório significativo sobre a atividade da LDH. Em adição, observou-se que o DTT foi capaz de reverter a inibição da LDH induzida pelos compostos testados, confirmando o envolvimento de grupos tiol essenciais da LDH no processo de inibição pelos organocalcogênios. Em conclusão, estes resultados mostram que a LDH de fígado e coração pode ser um possível alvo para a toxicologia de organocalcogênios a doses relativamente baixas. Nossos resultados também indicam que o uso da LDH como um marcador de viabilidade celular pode ser mascarada por um efeito inibitório direto do ebselen, ou outros calcogênios, sobre a LDH, resultando em uma falsa proteção em um sistema in vitro.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / In the present work, a series of 2-alkyl/arylchalcogenide-N-(4-aryl-1,3-thiazol-2-yl)acetamide was prepared via addition of aryl or alkyl chalcogenides. This methodology allowed the preparation of new derivatives of 2-amino-1,3-thiazoles in good yields. The compound synthesized is intended to evaluate the biological potential from the antioxidant activity by scavenging capacity of the assay by ABTS and DPPH. Was also developed a methodology for obtaining the compounds (S)-N-(alkyl-1-(3-aryl-1,2,4-oxadiazol-5-yl)-2-(phenylchalcogenide)acetamide derived from (S)-2-(2-(phenylchalcogenide)acetamido)alkanoic acids and arylamidoximes employing microwave irradiation. This synthesis was carried out in three conditions by varying the reaction time, temperature and solvent. The reactions employing microwave irradiation exhibit advantages against reactions using conventional method. These compounds were characterized by 1H NMR, 13C NMR and techniques high resolution mass spectrometry. / No presente trabalho, uma série de 2-alquil/arilcalcogeno-N-(4-aril-1,3-tiazol-2-il)acetamidas foi preparada via adição de calcogenetos de alquila ou arila. Essa metodologia permitiu a obtenção de derivados de 2-amino-1,3-tiazois em bons rendimentos. A proposta dessa síntese tem a finalidade de avaliar o potencial biológico a partir da atividade antioxidante por meio da capacidade sequestradora dos compostos sintetizados através de ensaios de ABTS e DPPH. Também foi desenvolvido uma metodologia para a obtenção dos compostos (S)-N-(1-(3-aril-1,2,4-oxadiazol-5-il)alquil)-2-(calcogenofenil)acetamidas derivados de ácidos (S)-2-(2-(calcogenofenil)acetamido)alcanoicos e arilamidoximas, empregando irradiação de micro-ondas. Para essa síntese foram desenvolvidas três condições reacionais variando o tempo reacional, temperatura e solvente. As reações conduzidas em micro-ondas apresentaram vantagens frente às reações em método convencional. Estes compostos foram caracterizados por técnicas de RMN 1H, RMN 13C e por espectrometria de massas de alta resolução.

In this work, we developed a synthetic route for obtaining β-aryl-chalcogenoazide and β-aryl-chalcogenotriazole (S, Se and Te) derived from L-amino acids (L-phenylalanine, L-valine and L-leucine). We obtained a compounds library due to the structural diversity of amino acids, organochalcogen compounds and terminal alkynes used in this synthesis. For the synthesis of chalcogenides, L-amino acids have been submitted to reduction, protection and mesylation processes for obtain protected aminomesylate. With this requerid mesylate in hand, we turned our attention to the introduction of the organochalcogenide moiety in the mesylate through the nucleophilic substitution reaction of the OMs leaving group, obtaining compound. Subsequently, the β-chiral amines were prepared after removal of the Boc protecting group with trifluoracetic acid. Further, with the chiral β-chalcogenoamines in hand, we moved our attention to the synthesis of β-aryl-chalcogenoazide via diazotransfer reaction with triflyl azide (TfN3) as a diazo donor group. This procedure has several advantages such as high yield, complete retention of configuration, mild reaction conditions, and good compatibility with most functional groups. Firstly we carry out the synthesis of TfN3 with sodium azide, triflic anhydride and acetonitrile as solvent. After, it was added to the chiral β-chalcogen amines solution for subsequent diazotransfer reaction getting β-chalcogenazides. In view of the possibility of the synthesis of triazoles due to the presence of azido group, we decided to synthesize 1,2,3-triazoles. For this synthesis we used copper (II) as a catalyst and the product is only the regioisomer 1,4-substituted 1,2,3-triazole. The β-aryl-chalcogenoazide and β-aryl-chalcogenotriazole were submited to analysis of antioxidant properties by in vitro tests. The cyclic voltammetry technique was used to study the redox potential of the synthesized compounds. / No presente trabalho, desenvolveu-se uma rota sintética para a obtenção de calcogenilazidas e calcogeniltriazóis (S, Se e Te) derivados de L-aminoácidos (L-fenilalanina, L-valina e L-leucina). Uma variedade de compostos pode ser obtida devido à diversidade estrutural dos aminoácidos, organocalcogênios e alquinos terminais utilizados. Para a síntese das calcogenilazidas, os L-aminoácidos foram submetidos aos processos de redução, proteção e mesilação para a obtenção dos β-aminomesilatos protegidos. De posse destes aminomesilatos realizou-se a síntese dos calcogenetos utilizando Reação de Substituição Nucleofílica no mesilato, OMs. Após foi realizada a desproteção do calcogenetos obtendo-se as β-calcogenilaminas quirais para posterior síntese das β-calcogenilazidas. A reação para a síntese das calcogenilazidas está baseada na diazotransferência. Neste tipo de metodologia a quiralidade da molécula é preservada, não havendo racemização e nem inversão de configuração do carbono assimétrico, além da obtenção de rendimentos elevados e da boa compatibilidade química com outros grupos funcionais. Dessa forma, primeiramente realizou-se a síntese do trifluorometanossulfônico azida (TfN3), chave desta etapa reacional. Após, foi procedida a síntese das β-calcogenilazidas a partir das β-calcogenilaminas. Com as calcogenilazidas em mãos e tendo em vista a possibilidade da síntese de triazóis, devido ao grupo azida ser um excelente bloco construtor de moléculas contendo heterociclos, realizou-se a síntese de calcogeniltriazóis. Para esta síntese foi utilizado uma metodologia com cobre (II) como catalisador obtendo-se apenas o regioisômero 1,2,3-triazol 1,4 substituído. Os respectivos compostos, β-calcogenilazidas e β-calcogeniltriazóis, foram avaliados com relação a sua atividade antioxidante in vitro e forneceram resultados bastante promissores com relação a esta atividade. Além disso, a técnica de Voltametria Cíclica também foi utilizada para avaliar o potencial redox desses compostos.

No presente trabalho, uma série de calcogenotriazóis (3a-o,5a-f) foi sintetizada empregando reações de cicloadição entre azidas e alquinos catalisadas por cobre (CAACu), com duas diferentes metodologias: uma aplicada aos selenetos e outra aos teluretos triazólicos. Os selenetos acetilênicos (1a,b) foram submetidos ao sistema catalítico Cu(OAc)2/ascorbato de sódio, enquanto os teluretos (4a,b) sumetidos à CuI e PMDTA. Foi possível obter 14 diferentes selenotriazóis (3a-o) e 6 telurotriazóis (5a-f). Em seguida, os produtos obtidos através da cicloadição foram empregados como eletrófilos em reações de acoplamento cruzado tipo Negishi com nucleófilos de organozinco. Assim, o emprego de catalisador de níquel associado à fosfinas como ligantes permitiu a síntese de diversos compostos triazólicos (6a-k) partindo dos calcogenetos triazólicos (3k, 3l, 3o, 5a). Os resultados obtidos com a metodologia desenvolvida demonstraram a eficiência da catálise de níquel em reações de acoplamento tipo Negishi além da aplicabilidade dos produtos originados das reações de cicloadição catalisada por cobre. / In this work it was synthesized a range of different 4- organochalcogenoyl-triazoles (3a-o, 5a-f) employing the Copper Catalyzed Azide-Alkyne Cycloadittion (CAACu) 1,3-dipolar in two distinct methodologies: one of them applied to the selenium compounds and the other one to the tellurium triazoles. To the acetylenic selenides (1a,b) was employed the catalytic system composing of Cu(OAc)2 and sodium ascorbate, while with the telurides (4a,b), CuI and PMDTA was used. Practicing these methodologies it was possible to obtain 14 differents selenium-triazoles (3a-o) and 6 tellurotrizoles (5a-f). In the next step of the work, the products previously obtained through the CAACu were employed as the eletrophile partner in Negishi-type cross coupling reactions, with organozinc nucleophiles. Thereby, the use of nickel catalyst and fosfines ligands allowed some triazolic compounds (6a-k) synthesis starting from 1,2,3-triazole chalcogenides (3k, 3l, 3o, 5a). The results described here showed the nickel catalysis efficiency in Negishi-type cross-coupling reaction. Furthermore, it is remarkable the applicability of the products obtained from the CAACu.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Selenium (Se) is an essential micronutrient present in selenoproteins on living beins, in the form of the amino acid selenocysteine and selenomethionine. Chemically related to Se, tellurium (Te) has no biological function in mammals, however, organic Te compounds showed up as good antioxidant agents. Although ebselen (Ebs), diphenyl diselenide [(PhSe)2] and diphenyl ditelluride [(PhTe)2] present antioxidant properties via their glutathione peroxidase (GPx) mimetic activity, these compounds exhibit toxic effects at high concentrations due to its property in oxidizing thiols groups. However, the toxicity mechanism of these compounds through the modulation of gene expression was never studied in human cells. Thus, this study aimed to evaluate the cytotoxicity and genotoxicity of organochalcogens in human leukocytes, and evaluate their mechanisms through the production of reactive oxygen species (ROS) and modulation of antioxidant proteins expression, and to evaluate the relative amount of organochalcogens in contact with the cells in our ex vivo exposure model. Trypan s blue exclusion test and comet assay were used to evaluate, respectively, cytotoxicity and genotoxicity induced by the compounds. The fluorescence of dichlorofluorescein (DCFH) and propidium iodide (PI) were measured in leukocytes exposed by flow cytometry. The expression of the genes for the enzymes Catalase, Superoxide Dismutase 1, Glutathione Peroxidase 3, Glutathione Peroxidase 4, Thioredoxin Reductase 1 and Nrf-2 were analyzed. A dichloromethane extraction of the buffer and the pellet of the cells was injected into a GC-MS apparatus to evaluate the amount of compound in contact with cells. The compounds induced a reduction in cell viability only in the concentration of 50 μM, being Ebs the most cytotoxic compound, followed by (PhTe)2 and (PhSe)2, while (PhTe)2 was the only compound able of increasing the apoptotic rate of leukocytes, which happened at all concentrations (10-50 μM). (PhTe)2 increased DNA damage index in all tested concentrations (5-50 μM), while Ebs and (PhSe)2 did it only at 50 μM concentration. Surprisingly, (PhSe)2 was the only compound effective in increasing ROS production in all tested concentrations (10-50 μM), which was accompanied by an increase in the SOD1 expression and a decrease in CAT expression. All compounds were effective in decreasing the expression of GPX3 and NFE2L2 (Ebs > (PhTe)2 > (PhSe)2), and none altered the expression of GPX4 and TRXR1. The compounds were found in higher concentrations in leukocyte pellet extraction than in their buffer. We conclude that the toxicity of the compounds in question is not directly related to their property in inducing production of ROS. / O selênio (Se) é um micronutriente essencial presente nas selenoproteínas dos organismos vivos, na forma dos aminoácidos selenocisteína e selenometionina. Quimicamente relacionado ao Se, o telúrio (Te) não possui nenhuma função biológica nos mamíferos, porém, compostos orgânicos de Te se mostraram bons agentes antioxidantes. Apesar do ebselen (Ebs), disseleneto de difenila [(PhSe)2] e ditelureto de difenila [(PhTe)2] possuírem atividade mimética a enzima glutationa peroxidase (GPx), exibindo propriedades antioxidantes, estes compostos apresentam efeitos tóxicos em altas concentrações, devido a sua capacidade de oxidar grupos tióis. Porém, os mecanismos de toxicidade destes compostos através da modulação da expressão gênica nunca foram estudados em células humanas. Desta forma, este estudo objetivou avaliar a citotoxicidade e a genotoxidade dos organocalcogênios em leucócitos humanos, e avaliar seus mecanismos através da produção de espécies reativas de oxigênio (EROs) e modulação da expressão de proteínas antioxidantes, além de avaliar a quantidade relativa de organocalcogênio em contato com as células em nosso modelo de exposição ex vivo. O teste de exclusão do azul de Trypan e o ensaio cometa foram utilizados para avaliar, respectivamente, a citotoxicidade e a genotoxicidade dos organocalcogênios. A fluorescência da diclorofluoresceína (DCFH) e iodeto de propídeo (IP) foi medida nos leucócitos expostos por citometria de fluxo. A expressão dos genes para as enzimas Catalase, Superóxido Dismutase 1, Glutationa Peroxidase 3, Glutationa Peroxidase 4, Tiorredoxina Redutase 1 e Nrf-2 foram analisados. Uma extração de diclorometano do tampão e do pellet das células foi injetada em um aparelho de GC-MS para avaliar a quantidade de composto em contato com as células. Os organocalcogênios induziram a uma redução da viabilidade celular apenas na concentração de 50 μM, sendo que o efeito maior foi do Ebs, seguido pelo (PhTe)2 e pelo (PhSe)2, enquanto o (PhTe)2 foi o único composto capaz de aumentar a taxa apoptótica dos leucócitos, o que aconteceu em todas as concentrações (10-50 μM). O (PhTe)2 aumentou o índice de dano ao DNA em todas as concentrações testadas (5-50 μM), enquanto o Ebs e o (PhSe)2 o fizeram apenas na concentração de 50 μM. Surpreendentemente, o (PhSe)2 foi o único composto efetivo em aumentar a produção de EROs em todas as concentrações testadas (10-50 μM), o que foi acompanhado por um aumento na expressão da SOD1 e uma diminuição da expressão da CAT. Todos os compostos foram efeitovs em diminuir a expressão da GPX3 e do NFE2L2 (Ebs > (PhTe)2 > (PhSe)2), sendo que nenhum alterou a expressão da GPX4 e da TRXR1. Os organocalcogênios foram encontrados em maior concentração na extração do pellet de leucócitos do que no seu tampão. Concluímos que a toxicidade dos compostos em questão não está diretamente relacionada com a propriedade dos mesmos em produzir EROs.

The interest in organochalcogen chemistry, biochemistry and pharmacology has increased in the last two decades mainly due to the fact that a variety of organochalcogen compounds possess biological activity and due the use of these compounds in industrial applications. However, literature data showed that these compounds present pro-oxidant properties, causing tissue damage and inhibition a variety of enzymes. Oxidative stress can induce complex alterations of membrane proteins in erythrocytes. Erythrocytes represent a good model to investigate the damage induced by oxidizing agents. Therefore, the aim of the present study was to evaluate the toxicity induced by a variety of chalcogens at concentrations of 10, 40, 100 e 200 μM using erythrocytes in vitro. The present results showed that organotellurium compounds were toxic to erythrocytes for a hematocrit of 45%. The hemolytic effect of tellurides was not positively correlated with thiobarbituric acidreactive substance (TBARS) production suggesting that lipid peroxidation is not involved in the hemolysis provoked by organotellurium compounds. However, for a hematocrit of 1% the organoselenium and organotellurium compounds increased the hemolysis rate and these results suggest a relationship between the oxidation of intracellular glutathione (GSH) and subsequent generation of free radicals with the hemolysis by chalcogen compounds. Therefore, the results presented in this study suggest that organochalcogen compounds presented toxicity for the erythrocytes. / Nos últimos anos, os compostos organocalcogênios têm sido alvos de interesse em síntese orgânica em virtude da descoberta de suas aplicações industriais e de suas propriedades farmacológicas. No entanto, dados da literatura têm demonstrado que estes compostos apresentam atividade pró-oxidante ocasionando danos teciduais e inibição da atividade de enzimas. Sabe-se que o estresse oxidativo pode causar alterações em proteínas da membrana de eritrócitos, logo estas células representam um bom modelo para investigar danos induzidos por agentes oxidantes. Desta forma, no presente trabalho investigou-se a toxicidade de uma variedade de calcogênios sobre eritrócitos in vitro nas concentrações de 10, 40, 100 e 200 μM. Os resultados deste trabalho mostraram que para um hematócrito de 45% apenas os compostos de organotelúrio foram tóxicos causando hemólise e estes efeitos não foram correlacionados com a produção de substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico, sugerindo deste modo não haver relação com a peroxidação lipídica. No entanto, utilizou-se um hematócrito de 1% e os compostos de organoselênio e organotelúrio testados apresentaram toxicidade causando hemólise. Esta hemólise foi relacionada com a oxidação da glutationa intracelular (GSH) e uma possível produção de radicais livres. Portanto, os resultados apresentados nesta tese sugerem que os compostos orgânicos contendo selênio ou telúrio apresentaram toxicidade para os eritrócitos.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Delta-aminolevulinic acid dehydratase (δ-ALA-D) is an essential metalloprotein found in several biological processes, since it is able to catalyze the formation of porphobilinogen (PBG), a precursor monopyrol of tetrapyrroles (heme and chlorophyll). This enzyme is sensible to heavy metals and other pro-oxidant agents and, consequently, it has been classically used as a protein marker for lead intoxication. Both in vitro and in vivo studies has shown that the organochalcogen diphenyl diselenide [(PhSe)2] could be a promising drug due to present antioxidant, neuroprotective, anti-inflammatory, anti-atherosclerotic and other activities. Contrariwise, (PhSe)2 could also be toxic because it can inhibit the activity of important sulfhydryl enzymes, including δ-ALA-D. Regarding some experimental data, it has been speculated that mammalian δ-ALA-D inhibition can occur via the oxidation of two vicinal thiols located in it active center site. However, no molecular model had been proposed in order to explain this interaction with details. Thus, we aimed to get a further understanding about the interaction involving δ-ALA-D and diselenides using in silico molecular modeling methods, which are consisted in theoretical methods applied in to represent or mimic the behavior and interaction of ligands and enzymes from their structural and thermodynamic information. Docking simulations indicated an important role for π-π interactions involving Phe208 and cation-π interactions involving Lys199 and Arg209 residues with the aromatic ring of (PhSe)2 and analogs bis 4-(clorophenyl) diselenide, bis 4-(methoxyphenyl)diselenide and bis 3-(trifluorometil(phenyl)diselenide. These interactions allowed an approximation between Se atoms and SH of Cys124 (3.3 3.5 Å). The analogs interacted similarly with the active site of δ-ALAD. According to the quantum method MFCC (Molecular Fractionation with Conjugated Caps), interactions involving (PhSe)2 could occur up to 8.5 Å distance from the centroid of active site. Phe208, Phe79, Cys122, Cys124, Pro125, Asp120, Lys199, Lys252 and Cys132 displayed strong attraction energy to (PhSe)2. The representative molecular model is in accordance with in vitro assays and gives mechanistic support to previous speculative mechanism of inhibition. Phenyl moieties in (PhSe)2 can be strongly attracted by aromatic and positive charged residues from δ-ALA-D active site. This allows the approximation of the reactive electrophile moiety Se-Se to the nucleophile S- groups from Cys122, Cys124 and Cys132, facilitating the release of coordinated Zn(II), thiol oxidation and formation of 2 molecules of phenylselenol (PhSeH). In conclusion, the presence of aromatic moieties in (PhSe)2 and its reactive electrophile moiety Se-Se are crucial to δ-ALA-D inhibition, which leads to thiol oxidation and consequent impairment of its activity. / A enzima δ-aminolevulinato desidratase (δ-ALA-D) é uma metaloproteína essencial em vários processos biológicos, uma vez que é responsável por catalisar a formação de porfobilinogênio (PBG), um precursor dos tetrapirrólicos (heme, clorofila). Esta enzima é sensível a metais pesados e outros pró-oxidantes e, dessa forma, tem sido classicamente usada como um marcador na intoxicação por chumbo. Estudos in vitro e in vivo têm demonstrado que o organocalcogênio disseleneto de difenila [(PhSe)2] pode ser um fármaco promissor por demonstrar várias atividades biológicas, incluindo antioxidante, neuroprotetora, anti-inflamatória, anti-aterosclerótica e outras. Por outro lado, o (PhSe)2 e análogos também são tóxicos por inibir a atividade de enzimas sulfidrílicas, incluindo a δ-ALA-D. Baseados em dados experimentais, tem-se especulado que a inibição da δ-ALA-D de mamíferos pode ocorrer via oxidação de dois tióis vizinhos localizados no centro ativo da enzima. No entanto, não se tinha conhecimento de nenhum estudo baseado em modelagem molecular com o intuito de explicar esta interação de forma mais detalhada. Diante disso, objetivamos compreender essas interações a partir da modelagem molecular in silico, que consiste em métodos teóricos aplicados para representar ou mimetizar o comportamento e interação de ligantes e enzimas a partir de informações sobre os requisitos estruturais e termodinâmicos essenciais. Os estudos de docking molecular indicaram um papel importante das interações π-π envolvendo Phe208 e cátion-π envolvendo Lys199 e Arg209 e anéis aromáticos do (PhSe)2 e análogos bis 4-(clorofenil) disseleneto, bis 4-(metoxifenil) disseleneto e bis 3-[trifluorometil(fenil)] disseleneto. Estas interações permitem uma aproximação entre átomos de Se do composto e SH da Cys124 (3.3 3.5 Å). Os análogos também interagem de forma semelhante com o sítio ativo da δ-ALA-D. De acordo com o método MFCC (Fracionamento Molecular com Capas Conjugadas), foi possível observar interações envolvendo o (PhSe)2 e resíduos posicionados até uma distância de 8,5 Å do centroide do ligante. Phe79, Cys122, Cys124, Pro125, Asp120, Lys199, Lys252 e Cys132 demonstraram as maiores energia de interação (atrativa) com o (PhSe)2. O modelo molecular representado está em conformidade com ensaios in vitro e fornece informações importantes que reforçam o mecanismo de inibição especulado. Os grupos fenil do (PhSe)2 são fortemente atraídos por resíduos aromáticos e carregados positivamente presentes no sítio ativo da δ-ALA-D. Dessa forma, permite-se a aproximação da porção eletrófila Se Se ao grupos nucleófilos S dos resíduos Cys122, Cys124 e Cys132, facilitando a liberação de Zn(II), a oxidação dos tiolatos e a formação de duas moléculas de fenilselenol (PhSeH), levando a consequente inibição da atividade da enzima.

No presente trabalho, uma série de calcogenotriazóis (3a-o,5a-f) foi sintetizada empregando reações de cicloadição entre azidas e alquinos catalisadas por cobre (CAACu), com duas diferentes metodologias: uma aplicada aos selenetos e outra aos teluretos triazólicos. Os selenetos acetilênicos (1a,b) foram submetidos ao sistema catalítico Cu(OAc)2/ascorbato de sódio, enquanto os teluretos (4a,b) sumetidos à CuI e PMDTA. Foi possível obter 14 diferentes selenotriazóis (3a-o) e 6 telurotriazóis (5a-f). Em seguida, os produtos obtidos através da cicloadição foram empregados como eletrófilos em reações de acoplamento cruzado tipo Negishi com nucleófilos de organozinco. Assim, o emprego de catalisador de níquel associado à fosfinas como ligantes permitiu a síntese de diversos compostos triazólicos (6a-k) partindo dos calcogenetos triazólicos (3k, 3l, 3o, 5a). Os resultados obtidos com a metodologia desenvolvida demonstraram a eficiência da catálise de níquel em reações de acoplamento tipo Negishi além da aplicabilidade dos produtos originados das reações de cicloadição catalisada por cobre. / In this work it was synthesized a range of different 4- organochalcogenoyl-triazoles (3a-o, 5a-f) employing the Copper Catalyzed Azide-Alkyne Cycloadittion (CAACu) 1,3-dipolar in two distinct methodologies: one of them applied to the selenium compounds and the other one to the tellurium triazoles. To the acetylenic selenides (1a,b) was employed the catalytic system composing of Cu(OAc)2 and sodium ascorbate, while with the telurides (4a,b), CuI and PMDTA was used. Practicing these methodologies it was possible to obtain 14 differents selenium-triazoles (3a-o) and 6 tellurotrizoles (5a-f). In the next step of the work, the products previously obtained through the CAACu were employed as the eletrophile partner in Negishi-type cross coupling reactions, with organozinc nucleophiles. Thereby, the use of nickel catalyst and fosfines ligands allowed some triazolic compounds (6a-k) synthesis starting from 1,2,3-triazole chalcogenides (3k, 3l, 3o, 5a). The results described here showed the nickel catalysis efficiency in Negishi-type cross-coupling reaction. Furthermore, it is remarkable the applicability of the products obtained from the CAACu.