Orientador: Regina Maria Barretto Cicarelli / Banca: Luis Octávio Regasini / Banca: Claudia Solano Rocha / Resumo: A tripanossomíase Americana, mais conhecida por doença de Chagas, é transmitida por triatomíneos infectados pelo agente etiológico Trypanosoma cruzi. Desde que foi descrita pela primeira vez em 1909, a doença tem se expandido pelo mundo infectando milhões de pessoas, principalmente na America Latina, onde ela é endêmica. Atualmente, apenas dois fármacos estão disponiveis para o tratamento, o nifurtimox, que não é usado no Brasil, e o benzonidazol, que teve sua produção industrial bastante reduzida. No entanto, ambos os fármacos tem ações limitadas. Assim, a busca de novas substâncias e a compreensão do mecanismo de resistência aos fármacos tripanossomicidas disponíveis e aos que ainda estão em fase de pesquisa, tem sido motivo de vários estudos. Alguns estudos relatam um aumento na produção de enzimas que atuam na defesa celular, as quais, provavelmente, poderiam ser responsáveis pela resistência do parasito. Algumas enzimas têm funções importantes na sobrevivência e crescimento dos parasitos: superóxido dismutase (SOD), metaloenzima que elimina radicais superóxido ao convertê-los em peróxido de hidrogênio e oxigênio molecular; old yellow enzyme (OYE), uma NADPH flavina oxidoredutase que pode estar envolvida na redução de substâncias tripanossomicidas, e peroxiredoxina (Prx), que catalisa a redução de peróxidos. Por meio de Western blotting analisou-se as modificações em nível de expressão das enzimas SOD, OYE e Prx em cepas de T. cruzi tratadas ou não com um composto derivado benzofuroxânico, LAPDESF-BZFS (6-((metil)benzo[c](2-carbamoilidrazona)-1-Nóxido-1,2,5-oxadiazol). O IC50 (índice de citotoxicidade) desse composto foi de 6,88 µg/mL, e promoveu alterações na expressão das enzimas Prx e OYE, provavelmente promovendo o estresse oxidativo em formas epimastigotas. / Abstract: The American trypanosomiasis, also known for Chagas disease, and transmitted for infected triatomine by etiological agent Trypanosoma cruzi. Since it was first described in 1909, this disease has expanded the world infecting millions of people, mostly in Latin America, where it is endemic. Currently only two drugs are available for Chagas disease treatment, nifurtimox, which is not used in Brazil, and benznidazole, which had its much reduced industrial production. However, both drugs have limited actions. Thus, the search for new compounds and to understand the mechanism of resistance to trypanocidal drugs available and that are still in the research phase, have been the subject of several studies. Some studies report an increase in the production of enzymes that action in cellular defense, which probably could be responsible for parasite resistance. Some enzymes have important functions in the survival and growth of parasites: superoxide dismutase (SOD), metalloenzyme that eliminates superoxide radicals to convert them hydrogen peroxide and molecular oxygen; old yellow enzyme (OYE) a NADPH- flavin oxidoreductase that may be involved in the reduction of trypanocidal substances and peroxiredoxin (Prx), which catalyzes the reduction of peroxides. By means of Western blotting analyzed for changes in expression level of SOD, Prx and OYE in strains of T. cruzi treated or not with a compound derived benzofuroxânico, LAPDESFBZFS ( 6 - (( methyl) benzo [c ] (2- carbamoilidrazona ) -1 -N-oxide -1,2,5- oxadiazol ). The CI50 (cytotoxicity index) of this compound was 6.88 µg/mL, and promoted changes in the expression of PRX and OYE enzymes, probably by promoting oxidative stress in epimastigotes . / Mestre

Orientador: Luis Octavio Regasini / Coorientador: Ana Carolina Gomes Jardim / Banca: Diogo Paschoalini Volanti / Banca: Margarete Teresa Gottardo de Almeida / Resumo: Chalconas são flavonoides de cadeia aberta com uma cetona α,β-insaturada, a qual separa duas subunidades fenílicas (anéis A e B). Estas substâncias podem ser sintetizadas pela condensação de Claisen-Schmidt e apresentam inúmeras atividades biológicas, tais como; antioxidante, anti-inflamatória, antimicrobiana e antitumoral. O presente trabalho objetivou a síntese de uma série de 21 chalconas contendo o grupo nitro em diferentes posições nos anéis A e B. A síntese das substâncias foi realizada pela condensação aldólica sob catálise com ácido sulfúrico e ácido acético como solvente, demonstrando rendimentos que variaram de 63 a 97%. As purificações das nitrochalconas foram realizadas por técnicas cromatográficas, tais como; Cromatografia em Coluna de Fase Normal (gel de sílica) e Cromatografia de Permeação em Gel (Sephadex, LH-20). A confirmação estrutural das substâncias foi realizada por meio da análise dos espectros de RMN de 1H e de 13C. A Hepatite C se apresenta como uma doença de grande incidência na população mundial e pode levar a carcinoma hepatocelular. Essa doença é causada pelo vírus da Hepatite C (HCV). A substância E.08 (2-hidroxi-5-flúor-4'-nitrochalcona) inédita na literatura,foi capaz de inibir a replicação do HCV em 30% a 2 µmol L-1, segundo ensaio de luciferase. A candidíase é uma infecção fúngica causada por leveduras do gênero Candida. A substância E.23 (3'-nitrochalcona) demonstrou atividade anti-Candida, exibindo valores de CIM de 0,97 µg mL-1 contra C. albicans. As bactérias são responsáveis por inúmeras doenças ao homem. A substância E.47 (2-hidroxi-5-nitrochalcona) demonstra atividade antiStaphylococcus aureus e anti-Staphylococcus aureus resistente à meticilina (MRSA), exibindo valores de CIM de 0,97 e 1,95 µg mL-1 respectivamente / Abstract: Chalcones are opened-chain flavonoids, bearing an α,β-unsaturated ketone, which separates two phenyl subunits (rings A and B). These 21 compounds have been synthesized by Claisen-Schmidt condensation reactions. They exhibit several biological activities, such as antioxidant, anti-inflammatory, antimicrobial and antitumoral. The current work aimed the synthesis of two series of 21 chalcones containing nitro group at A and B rings. Synthetic procedures used aldol condensation under sulfuric acid catalysis and acetic acid as solvent, with yield ranging from 63 to 97%. Purification of crude products was performed over chromatography columns; normal phase (silica gel) and gel permeation (Sephadex, LH-20). Structural identification was carried out by Nuclear Magnetic Resonance spectra analysis (NMR 1H and NMR 13C). Hepatitis C is a disease with high incidence around world, and can conduce to hepatocellular carcinoma. This disease is caused by HCV (Hepatitis C Virus). Compound E.08 (2-hydroxy-5-fluoro-4'- nitrochalcone) inhibited 30% of HVC replication at 2 µmol L-1 . Candidiasis is a yeast infection caused by Candida, mainly C. albicans, C. krusei, C.tropicalis and C. parapsilosis. Compound E.23 (3'-nitrochalcone) demonstrated anti-Candida activity, exhibiting MIC value of 0.97 µmol L-1 against C. albicans. Bacteria are responsible by several human diseases. Compound E.47 (2-hydroxy-5-nitrochalcone) demonstrated antiStaphylococcus aureus and anti-methicilin resistant Staphylococcus aureus (MRSA) activities, presenting MIC values of 0.97 and 1.95 µg mL-1, respectively / Mestre

Orientador: Jean Leandro dos Santos / Banca: Cíntia Duarte de Freitas Milagre / Banca: Fernando Rogério Pavan / Resumo: O Mycobacterium tuberculosis (MTB), principal agente da tuberculose (TB), é responsável pela morte anual de 1,5 milhões de pessoas no mundo. Atualmente, uma das grandes preocupações mundiais é o aumento do número de casos de TB multirresistente a fármacos (MDR-TB) e TB extensivamente resistente a fármacos (XDR-TB) devido à elevada taxa de mortalidade, dificuldade de tratamento e os altos custos envolvidos nessas condições. A bedaquilina foi o último fármaco aprovado pela agência norte americana - Food and Drug Administration (FDA) - para tratamento da MDR-TB e XDR-TB, após um intervalo de mais de 50 anos sem novos fármacos. Todos estes fatos justificam a descoberta de fármacos mais seguros e efetivos contra formas sensíveis e resistentes do MTB. Entre os fármacos utilizados no tratamento da tuberculose, a isoniazida (INH) é um dos principais representantes da primeira linha de tratamento. Além disso, compostos contendo a função N-óxido como os furoxanos e as quinoxalinas têm sido descritos como protótipos para descoberta de novos fármacos anti-TB. O objetivo deste trabalho foi o planejamento, síntese e avaliação antituberculose de novas moléculas híbridas entre furoxanos e INH (série 1) e quinoxalinas e INH (série 2). Nesse contexto, sintetizamos e caracterizamos onze moléculas híbridas finais da série 1 e sete derivados quinoxalínicos da série 2 e avaliamos a atividade anti-TB contra cepas de MTB H37Rv e isolados clínicos multirresistentes. As moléculas apresentaram valores de concentração inibitória mínima (CIM) entre 1,03 - 101 µM. Quatro moléculas da série 1 se mostraram promissoras e foram avaliadas quanto a sua citotoxicidade (IC50) em células MRC- 5 e J774A.1. As moléculas da série 2 não foram consideradas promissoras devido aos baixos valores de índice de seletividade (IS). O índice de... / Abstract: Mycobacterium tuberculosis, the main agent of tuberculosis, is responsible for the annual death of 1.5 million people worldwide. Currently, one of the major global concerns is the increasing number of cases of multi drug-resistant tuberculosis (MDR-TB) and extensively drug resistant tuberculosis (XDR-TB) due to the high mortality rate, difficulty of treatment and the high costs involved. Bedaquiline was the last drug approved by the north american agency - Food and Drug Administration - to treat MDR-TB and XDR-TB after a gap of more 50 years without new drugs. All these facts justify the need for discovery of new drugs for treatment. Isoniazid is one of the main first line drugs used to treat tuberculosis. Compounds containing the N-oxide functions, such as furoxans and quinoxalines, have been described as prototypes for discovery novel anti-TB drugs. The aim of this work was the planning, synthesis and biological evaluation of novel hybrid molecules between furoxan and INH (Series 1) and quinoxaline and INH (Series 2). In this context, we have synthesized and characterized eleven hybrid molecules of series 1 and seven molecules of series 2. Moreover, we have evaluated the anti-TB activity of these molecules against MTB H37Rv strains and multidrug-resistant clinical isolates. The compounds exhibited minimum inhibitory concentration ranging from 1,03 to 101 µM. Four molecules from series 1 have shown promising antitubercular activity and were evaluated regarding their cytotoxicity against J774A.1 and MRC-5 cells. The molecules of series 2 were not considered promising due to their low selectivity index values. The selectivity index of these four molecules ranged from 3.78 to 52.74 in MRC-5 cells and 1,25 - 34,78 in J774A.1 cells. Furthermore, the molecules have shown activity against several multidrug-resistant strains, with MIC values ... / Mestre

This work had the aim to assess some biological eects of the Bidens sulphurea (Asterace ) (also know as Cosmos sulphureus), assessed eects were: cytotoxicity, antibiotic and phototoxicity. The phototoxicity was ephasized, since the primary aim of this work was to evaluate if this plant\'s pigments could be used as photosensitizers in the photodynamic therapy, in a non invasive way, using light emitted by LED, for treatment of dermatosis, particularly, onicomicosis. The conclusion of this work is that, of the two Bidens sulphurea varieties studied, the one that bear the greater photodynamic activity, when irradiated with white light, or red light ( 600 nm) and did showed greater antibiotic eect (in the dark) was the orange variety. The orange variety did showed an increase in the toxicidy to the Artemia salina nauplii, when irradiated with red light. / Este trabalho teve por objetivo, avaliar alguns efeitos biologicos do extratos bruto (etanolico) das ores de Bidens sulphurea (Asterace), os efeitos avaliados foram: citotoxicidade, efeito antibiotico e fototoxico. Deu-se ênfase aos efeitos fototoxicos, pois o objetivo primario era avaliar se os pigmentos desta planta poderiam ser utilizados como fotosensitizadores para a terapia fotodinâmica, empregando-se luz emitida por LED, para o tratamento de um modo não invasivo de dermatoses, tais como a onicomicose. Concluiuse que, das duas variedades da planta estudada (variedades laranja e amarela), a que apresenta maior fototoxicidade tanto quando irradiado por luz branca, e vermelha ( 600 nm), quanto efeito antibiotico (no escuro) foi a variedade laranja, a qual tambem mostrou uma grande toxicidade frente aos nauplios de Artemia salina quando irradiada com luz vermelha. / Mestre em Química

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Ciências da Saúde, Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde, 2010 Tese (doutorado)—Museum National D'Histoire Naturelle, École doctorale Sciences de la nature et de I'Homme, Paris, 2010. / Submitted by Larissa Ferreira dos Angelos (ferreirangelos@gmail.com) on 2011-05-13T18:18:52Z No. of bitstreams: 1 2010_LorenaCarneiroAlbernaz.pdf: 8087934 bytes, checksum: f2d4913c6f625e7343199a28b3c3eddd (MD5) / Approved for entry into archive by Patrícia Nunes da Silva(patricia@bce.unb.br) on 2011-05-24T20:10:29Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2010_LorenaCarneiroAlbernaz.pdf: 8087934 bytes, checksum: f2d4913c6f625e7343199a28b3c3eddd (MD5) / Made available in DSpace on 2011-05-24T20:10:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2010_LorenaCarneiroAlbernaz.pdf: 8087934 bytes, checksum: f2d4913c6f625e7343199a28b3c3eddd (MD5) / Um total de 217 extratos obtidos de 22 espécies de plantas do bioma Cerrado utilizadas na medicina tradicional para tratar doenças parasitárias, feridas na pele e febre foram avaliados em Plasmodium falciparum resistente à cloroquina (cepa FcB1, Colômbia). Dentre estes, 32 demonstraram capacidade de inibir acima de 75% o crescimento do parasito. Estes 32 extratos foram também avaliados em 5 espécies de leveduras dos gêneros Candida e Cryptococcus. Os 11 extratos que inibiram acima de 90% do P. falciparum foram então testados em Leishmania (Leishmania) chagasi e Trypanosoma cruzi. A citotoxicidade foi avaliada em células NIH-3T3 de fibroblastos de mamífero. Dois extratos mais ativos e não citotóxicos foram selecionados: extrato acetato de etila das folhas de Spiranthera odoratissima (Rutaceae) (IC50 de 9,2 e 56,3 μg/mL em P. falciparum e T. cruzi) e extrato acetato de etila da raiz de Diospyros hispida (Ebenaceae) (IC50 de 1,0; 18,9 e 89,9 μg/mL em P. falciparum, L. (L.) chagasi e T. cruzi. D. hispida foi ativo em todos os micro-organismos analisados. Foi realizado um estudo químico bioguiado com o extrato acetato de etila das folhas de S. odoratissima em P. falciparum, e com o extrato acetato de etila da raiz de D. hispida em L. (L.) amazonensis. Técnicas cromatográficas permitiram isolar dez compostos que foram identificados por espectometria de RMN 1D (1H e 13C ) e 2D (HSQC, HMBC, COSY, NOESY), ESI-MS, UV, IV. Cinco compostos foram isolados de S. odoratissima, sendo três deles isolados pela primeira vez de planta (LC-1, LC-4 e LC-5), e um descrito pela primeira vez em S. odoratissima (LC-2). A atividade desses compostos foi verificada em protozoários e em duas cepas de C. albicans: 6-acetoxi,1-hidroxieudesm-4(15)-eno (LC-1) apresentou IC50 de 4,8 μg/mL, sesamina (LC-2) IC50 de 9,1 μg/mL, β-sitosterol (LC-3) IC50 de 8,6 μg/mL em P. falciparum; spiranthenona B (LC-5) apresentou CIM de 12,5 μg/mL em Candida albicans ATCC 10231 e isolado clínico LMGO 102. O composto LC-4 não apresentou atividade em nenhum dos alvos testados. Cinco compostos foram isolados de D. hispida, três já foram descritos em espécies do gênero Diospyros: ácido betulínico (LC-6), isodiospirina (LC-7) e 4-hidroxi-5-metoxi-2-naftaldeído (LC-8), e os outros dois LC-9 e LC-10 estão em fase de identificação. Esses compostos foram avaliados em formas promastigotas e amastigotas de L. (L.) amazonensis. A melhor atividade em promastigota foi a do composto LC-9 com IC50 de 4,2 μg/mL. O composto LC-7 foi o que teve melhor atividade em formas amastigotas (IC50 de 50,9 μg/mL). Este trabalho possibilitou o isolamento de substâncias com atividades antiprotozoárias e antifúngicas, que serão alvos de estudos futuros para o desenvolvimento de compostos líderes. _______________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Two hundred seventeen extracts from 22 species of Cerrado used in traditional medicine to treat parasitic diseases, skin injuries and fever were evaluated against Plasmodium falciparum chloroquine resistant (FcB1 Colombia strain). Among them, 32 showed the ability to inhibit over 75% of the growth of P. falciparum. These 32 extracts were also evaluated in 5 yeast species of the genus Candida e Cryptococcus. The eleven extracts that inhibited over 90% of P. falciparum were then tested against Leishmania (Leishmania) chagasi and Trypanosoma cruzi. Cytotoxicity was observed in mammalian fibroblast cells NIH-3T3. Two most active and non-cytotoxic extracts were chosen: the ethyl acetate extract from leaves of Spiranthera odoratissima (Rutaceae), with IC50 of 9.2, and 56.3 μg/mL against P. falciparum and T. cruzi; and the ethyl acetate extract from the root of Diospyros hispida (Ebenaceae), with IC50 of 1.0, 18.9 and 89.9 μg/mL against P. falciparum, L. (L.) chagasi and T. cruzi. D. hispida showed activity against all the microorganisms analyzed. A bioguided chemical study was performed with the ethyl acetate extract from leaves of S. odoratissima against P. falciparum, and with the ethyl acetate extract from the root of D. hispida against L. (L.) amazonensis. Chromatography techniques allowed to isolate ten compounds identified through NMR spectrometry 1D (1H and 13C ) and 2D (HSQC, HMBC, COSY, NOESY), ESI-MS, UV, IV. Five compounds were isolated from S. odoratissima, from which three were isolated for the first time from plant (LC-1, LC-4 and LC-5), and one described for the first time in S. odoratissima (LC-2). The activity of these compounds was verified in protozoans and two strains of C. albicans: 6-acetoxy,1-hydroxy-eudesma-4(15)-ene (LC-1) with IC50 of 4.8 μg/mL, sesamin (LC-2) with IC50 of 9.1 μg/mL, β-sitosterol (LC-3) with IC50 of 8.6 μg/mL against P. falciparum, and spiranthenone B (LC-5) which demonstrated CIM of 12.5 μg/mL against Candida albicans. Five compounds were isolated from D. hispida, from which three have previously been described in species of the genus Diospyros: betulinic acid (LC-6), isodyospirin (LC-7) and 4-hydroxy-5-methoxy-2-naphtaldehyde (LC-8), and the other two LC-9 and LC-10 are at a identification phase. The compounds were evaluated in promastigotes and amastigotes of L. (L.) amazonensis. The best activity against promastigotes was shown in compound LC-9 with IC50 of 4.2 μg/mL. Compound LC-7 showed the best activity against amastigotes (IC50 of 50.9 μg/mL). The importance of this work was to enable the isolation of compounds with antiprotozoal and antifungal activities, which will be addressed in future studies to develop new drugs.

Doenças negligenciadas acometem milhares de pessoas em todo o mundo, principalmente em países subdesenvolvidos. A exemplo destas encontram-se doenças como a leishmaniose e a doença de Chagas que representam relevantes problemas de saúde pública. As terapias disponíveis para estas doenças tropicais, contudo, estão longe de serem satisfatórias e eficazes, considerando-se que os quimioterápicos existentes apresentam reconhecida toxicidade, alto custo e eficácia moderada. Com o propósito de obter alternativas terapêuticas otimizadas, este projeto de pesquisa teve como objetivo a obtenção de pró-fármacos de compostos nitroderivados com comprovada atividade leishmanicida e antichagásica para serem utilizados em sistemas ADEPT visando maior eficácia e menor toxicidade no tratamento destas parasitoses. A princípio, duas frentes de trabalho em paralelo foram adotadas: uma teórica, para determinação do mecanismo catalítico da carboxipeptidase G2 (CPG2) e obtenção de informações relacionadas ao mecanismo de clivagem dos pró-fármacos propostos, e a outra sintética, para obtenção dos compostos propriamente ditos. Estudos teóricos de ancoramento e dinâmica molecular da CPG2 com um de seus reconhecidos substratos, o metotrexato, indicaram que o mecanismo de ação proposto para metaloproteases em geral também pode ser aplicado a esta enzima. Informações relacionadas ao mecanismo de clivagem dos pró-fármacos propostos também foram obtidas. A rota sintética inicialmente proposta para a obtenção dos pró-fármacos partia da ligação dos nitroderivados ao ácido glutâmico por intermédio de um agente espaçante, o ácido succínico. Com base nas informações obtidas nos estudos teóricos, entretanto, o projeto foi reformulado focando-se na síntese dos pró-fármacos sem agente espaçante, pois estes se mostraram mais favoráveis ao reconhecimento pela enzima. Com relação à síntese, a obtenção dos compostos planejados não foi alcançada a despeito dos esforços empreendidos. Estudos teóricos e experimentais de reatividade parecem comprovar a tese de que o grupo nitro desativa as funções nucleofílicas das estruturas dos nitrocompostos que seriam fundamentais para as reações de acoplamento ao transportador ácido glutâmico. Este achado, contudo, constitui um importante problema a ser solucionado, visto que nitroderivados parecem exercer suas atividades principalmente mediante redução do grupo nitro e produção de espécies reativas de oxigênio nas redondezas dos parasitas. / Neglected diseases affect millions of people around the world for the most part in underdeveloped countries. Leishmaniasis and Chagas disease are example of important public health problems spread through Africa, Asia and Latin America. Unfortunately, currently available chemotherapy to treat these diseases remains ineffective, being the most frequently applied drugs toxic, expensive and of moderate potency. By considering this actual picture and envisioning new therapeutic alternatives, the aim of this work was to design and synthesize potential antichagasic and antileishmanial prodrugs of nitroderivatives to be used in Antybody-Directed Enzyme Prodrug Therapy (ADEPT), a drug design approach which results in targeted delivery of the active compounds, increasing their potencies in addition to lowering their toxicity. Theoretical studies to determine the catalytic mechanism of the carboxypeptidase G2 (CPG2) and to obtain information about the cleavage mechanism of proposed prodrugs were performed whereas different synthetic approaches were made to obtain the compounds. Docking and molecular studies of the CPG2 considering theoretical interactions with its known substrate, methotrexate, indicated that the proposed general mechanism for metalloproteases could be indeed applied to this enzyme. Information about the cleavage mechanism of prodrugs was also obtained. Initially prodrugs proposed were composed by nitroderivatives structures attached to glutamic acid, the chosen transporter agent, by a spacer group, the succinic acid. Theoretical studies, however, had showed that prodrugs constructed without a spacer agent could be better recognized by the enzyme. These results re-directed the synthetic approach to new prodrug structure without spacer. Despite all efforts spent, it was impossible to obtain the proposed prodrug structures. Experimental reactivity studies were then accomplished, since it was possible that the nitro group, from nitroderivatives structure, was able to reduce the nucleophilic power of particular functional groups chosen to accomplish the coupling between the active compound and the transporter. The results corroborate this hypothesis and the absence of nitro group facilitates the prodrug synthesis. This, however, constitute an important problem to be solved since the nitroderivative seams to exert their function mainly by nitro group reduction and production of free radical species in the surrounding of the parasites.

As doenças negligenciadas infectam mais de um bilhão de pessoas no mundo, no entanto, uma fração ínfima dos fármacos registrados nos últimos anos é direcionada a essas patologias. Entre as doenças negligenciadas consideradas prioridade, encontram-se doença de Chagas e leishmaniose. A tuberculose, que recentemente não é mais classificada como negligenciada pela Organização Mundial da Saúde, também está entre as prioridades do Ministério da Saúde no Brasil. O arsenal terapêutico disponível para o tratamento destas enfermidades compreende fármacos com toxicidade elevada e resistência crescente, entre outros inconvenientes. Dessa forma, verifica-se a importância no desenvolvimento de novos fármacos para as referidas doenças. Para este fim, o presente trabalho objetivou a síntese de um fármaco dirigido de hidroximetilnitrofural (NFOH) com manana para a liberação específica em macrófagos. O processo de latenciação foi utilizado para a consecução desse objetivo por meio da estratégia de fármacos dirigidos, buscando elevar seletividade e potência do NFOH. Este composto protótipo possui ação potencial tripanomicida, leishmanicida e tuberculostática. O transportador utilizado foi a manana, polímero de manose, que direciona a liberação da molécula ativa em receptores de manose observados na superfície de macrófagos. Em razão da presença de Trypanosoma cruzi, Leishmania sp. e Mycobacterium tuberculosis no interior de macrófagos em parte de seu ciclo biológico, o referido receptor é considerado um alvo adequado à liberação específica. Na tentativa de obter o referido fármaco dirigido, diversas metodologias sintéticas foram desenvolvidas. Também, realizaram-se estudos de modelagem molecular a fim de se obter informações sobre a liberação do fármaco dirigido proposto. Face à dificuldade de obtenção do derivado de NFOH, adicionalmente, realizou-se metodologias sintéticas a fim de se sintetizar um fármaco dirigido de metronidazol, fármaco que possui atividade antichagásica conhecida. Realizaram-se, também, estudos de modelagem molecular relacionados à sua liberação. / Neglected diseases infect more than one billion people worldwide. However, a small fraction of the drugs registered in recent years is addressed to these pathologies. Leishmaniasis and Chagas\' disease are among the neglected diseases considered priority. Tuberculosis, which is no longer classified as a neglected disease by the World Health Organization, is also among the priorities of the Ministry of Health in Brazil. The therapeutic arsenal available for the treatment of those diseases comprehends drugs with high toxicity and increasing resistance, among other inconveniences. Thus, it is important the development of new drugs for those diseases. For this purpose, this study aimed at synthesizing hydroxymethylnitrofurazone (NFOH) drug targeted with mannan for the specific release in the macrophages. Prodrug design was used to achieve this goal by means of targeted drugs strategy towards increasing NFOH selectivity and potency. This lead compound has potential trypanocidal, leishmanicidal and tuberculostatic activity. The directing group used was a mannose polymer, mannan, which directs the release of the active compound to mannose receptors (MR) on macrophages surface. Due to the presence of Trypanosoma cruzi, Leishmania sp. and Mycobacterium tuberculosis inside macrophages during part of their life cycle, MR are considered a suitable target for specific release. In an attempt to obtain the proposed compound, several synthetic methods have been developed. Also, molecular modeling studies were carried out to obtain information about the targeted drug release. Due to the difficulty of obtaining NFOH derivative, the synthesis of metronidazole targeted drug was tried. Also molecular modeling studies to predict metronidazole release from mannan derivative were performed.

Orientador: Marcia Miguel Castro Ferreira / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-15T02:36:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Melo_EduardoBorgesde_D.pdf: 5803988 bytes, checksum: 6377ba7d02209df67db56420a1568312 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Apesar da implantação da HAART, existe uma necessidade contínua de novos agentes anti- HIV. Os inibidores da enzima HIV-1 integrase (HIV-IN) constituem um dos mais recentes avanços na luta conta a AIDS. A principal abordagem utilizada nessas pesquisas são os métodos relacionados ao planejamento de fármacos auxiliados por computador (CADD). Neste trabalho, foram realizados três estudos QSAR (2D, 4D e híbrido) utilizando um conjunto de treinamento formado por 85 compostos descritos como inibidores da reação de transferência de fita catalisada pela HIV-IN. No estudo QSAR-2D, foram utilizados 1291 descritores físico-químicos obtidos por diversos programas. Para o estudo QSAR-4D, perfis de amostragem conformacionais (PACs) foram obtidos com o programa de dinâmica molecular Gromacs 4, e 65.856 descritores de campo (Coulomb e Lennard-Jones) foram obtidos a partir do programa LQTA-QSAR. As seleções de variáveis foram realizadas pela metodologia Ordered Predictors Selection (OPS), e os modelos foram construídos utilizando regressão por quadrados mínimos parciais (PLS). Na etapa de QSAR-2D, foi realizado um estudo preliminar com 33 compostos com baixa variabilidade estrutural e 167 descritores de mais simples interpretação. O modelo obtido foi formado por duas variáveis latentes e quatro descritores. Esse modelo apresentou uma relação direta com o mecanismo de inibição mais aceito. Já para o modelo com o conjunto completo, foram selecionados quatro descritores, porém de difícil interpretação, provavelmente devido à grande variabilidade estrutural do conjunto de treinamento. Já para o modelo QSAR-4D, uma relação direta com o mecanismo de inibição, com descritores correspondentes à interação com os co-fatores metálicos e com a alça hidrofóbica do sítio de ligação da HIV-IN, também pôde ser traçada. Todos os modelos apresentaram qualidade estatística aceitável, com boas capacidades de predição interna e robustez, além de não apresentarem correlação ao acaso. Já o modelo híbrido, construído com alguns dos descritores selecionados nos estudos anteriores, possui alta qualidade estatística, mas é inferior ao modelo QSAR-4D. Logo, ao serem considerados os resultados obtidos, conclui-se que os objetivos da tese foram alcançados e que os modelos obtidos apresentaram grande potencial para proposição de novos inibidores da HIV-IN. / Abstract: Despite the HAART implantation, there is a continuous need to search for new anti-HIV agents. The HIV-1 integrase (HIV-IN) inhibitors are one of the most recent breakthrough in AIDS research. So, the computer aides-drug design (CADD) related methods have been the main approach used in the research of such class of drugs. In this work, three QSAR studies (2D, 4D and hybrid), with a training set, consisted of 85 inhibitors of strand transfer (ST) reaction catalyzed by HIV-IN. In the 2D-QSAR study, 1,291 physicochemical descriptors were obtained by several programs. For the 4D-QSAR study, the conformational essembles profiles (CEPs) were obtained by the molecular dynamic program Gromacs 4. With the LQTA-QSAR program, 65,856 descriptors (Coulomb and Lennard-Jones) were obtained. In both the studies, the variable selections were carried out according to the Ordered Predictors Selection (OPS) method while the models were composed with Partial Least Squares (PLS) regression. In the 2D-QSAR step, a preliminary study with 33 compounds with low structural variability and 167 descriptors of more simple interpretation was developed. The obtained model was based on two latent variables and four descriptors. But, for the model with a complete set, there were four selected descriptors, although the difficult interpretation, probably due to the great structural variability of the training set. On the other hand, a direct relation with the inhibition mechanism could be traced for the 4D-QSAR model, including descriptors related with the interaction with the metallic co-factors and with the hydrophobic loop, placed in the binding site of HIV-IN. All the models showed an acceptable statistic quality, with good capacity of internal prediction and robustness. Moreover, the models did not present any randomized correlation. But, the hybrid model, built with some of descriptors selected in both studies, although it also has high statistic quality, is inferior to the 4D-QSAR model. Hence, considering the good obtained results, it can be concluded that the purposes of this thesis were achieved and that the models present a great potential to propose new HIV-IN inhibitors. / Doutorado / Físico-Química / Doutor em Ciências

A capsaicina é um componente pungente das pimentas do gênero capsicum que possui atividade antitumoral. Na busca por compostos antineoplásicos mais eficazes e seletivos em relação aos disponíveis atualmente, foi desenvolvido um análogo sulfonamídico sintético da capsaicina, o RPF101, que apresentou atividade citotóxica superior em linhagens de adenocarcinoma de mama. Face ao exposto, o objetivo deste trabalho foi otimizar a atividade do RPF101 a partir da síntese de análogos sulfonil-hidrazônicos planejados por bioisosterismo. Treze análogos foram sintetizados em três etapas, baseando-se na reação entre cloreto de sulfonila e hidrato de hidrazina para obtenção do intermediário sulfonil-hidrazida; oxidação do álcool piperonílico para obtenção do piperonal; e reação de adição nucleofílica entre sulfonil-hidrazida e piperonal ou vanilina, que apresentaram rendimentos entre 23 e 85%. Os compostos foram caracterizados por metodologias de RMN 1H/13C, faixa de fusão e análise elementar e avaliados quanto sua capacidade citotóxica em células de adenocarcinoma de mama (MDA-MB-231 e MCF-7) pelo método do MTT. Dois análogos mostraram-se ativos nas duas linhagens, dos quais o mais promissor, RPF906 (IC50 em MDA-MB-231 = 104,6 µM) foi submetido a estudos de elucidação mecanística, onde observou-se indução de apoptose, causando interrupção do ciclo celular na fase G0/G1. Os resultados obtidos mostraram que o grupo benzodioxol favorece a atividade biológica quando comparado ao grupo metilcatecol. Estudos de modelagem molecular sugerem que uma maior hidrofilicidade esteja relacionada com uma atividade superior. Embora menos ativas que seu protótipo, as sulfonil-hidrazonas apresentaram efeito biológico e mostram-se promissoras no desenvolvimento de compostos com potencial antitumoral. Novas modificações moleculares devem ser planejadas com o intuito de otimizar a atividade e seletividade destes compostos. / Capsaicin is a primary pungent compound in red peppers, which has antitumor activity. In view of demand for more selective and less toxic anticancer agents, our group reported a synthetic sulfonamide capsaicin-like analogue, RPF101, which presents higher cytotoxicity in adenocarcinoma cell line than its prototype. Thus, the aim of this work is to optimize RPF101 activity by the synthesis of sulfonylhydrazone analogues, using the bioisosterism as molecular modification strategy. Thirteen analogues were synthesized in three reaction steps: oxidation of piperonyl alcohol to the piperonyl aldehyde; nucleophilic substitution reaction between sulfonyl chloride and hydrazine hydrate to obtain the intermediate sulfonylhydrazide; nucleophilic addition reaction between sulfonylhydrazide and piperonal of vanilin to obtain sulfonylhydrazones, which showed yields between 23 and 85%. All compounds were characterized by NMR 1H/13C, melting point and elemental analisys and evaluated for their cytotoxic activity in breast tumor cell lines (MDA-MB-231 and MCF-7). Two analogues showed cytotoxic effect although RPF906 (IC50 in MDA-MB-231= 104.6 µM) had been the most promising and was further evaluated about its mechanistic properties. This compound induced apoptosis and cell cycle arrest at the G0/G1 phase. Results showed that the introduction of benzodioxol group increases cytotoxicity. Molecular modeling studies suggests that superior hydrophilicity is related to superior activity. Sulfonyl-hydrazone analogues were less cytotoxic than their prototype, but they are still promising compounds. Molecular modifications strategies should be done to optimize the activity and selectivity of these compounds.

O teste de dissolução é uma ferramenta muito importante na indústria farmacêutica, tanto no desenvolvimento de produtos quanto no controle de qualidade de rotina. Apesar de ter sido inicialmente desenvolvido para formas farmacêuticas sólidas, nos últimos anos o teste de dissolução vem sendo aplicado também a formas não sólidas, como suspensões, adesivos transdérmicos, supositórios e outras. Recentemente, com a discussão em torno dos medicamentos genéricos outros empregos do ensaio de dissolução tornaram-se importantes. A comparação de perfis de dissolução, por exemplo, é fundamental para evitar que todas as dosagens de um mesmo produto sejam submetidas a estudos de bioequivalência. Para efetuar a comparação de perfis de dissolução a legislação brasileira prevê o uso dos fatores f1 e f2, equações matemáticas que visam o estabelecimento ou não da semelhança entre dois perfis. Um outro aspecto importante atualmente relacionado à dissolução é a Classificação Biofarmacêutica. Ela divide os fármacos em quatro categorias segundo sua solubilidade e permeabilidade. Para os fármacos classificados como classe I (alta solubilidade e alta permeabilidade), acredita-se que possam ser isentos de estudos de bioequivalência, desde que os produtos apresentem também dissolução rápida. A legislação brasileira, seguindo uma tendência regulatória internacional, incorporou aspectos relativos à qualidade, que inclui dissolução, a sua regulamentação técnica atual, sendo que hoje a comprovação da qualidade é essencial para a obtenção de um registro de medicamento. / Dissolution testing is a very important tool in the pharmaceutical industry, so much in development as in routine quality control. Although it was first developed for solid dosage forms, in the last years it has been used for non-solid forms as suspensions, transdermal patches, suppositories and others. Recently, with the discussion concerning generics drug products, other uses for the dissolution test have become important. Dissolution profiles comparison, for instance, is essential to avoid performing bioequivalence studies in all strengths of a product. Brazilian regulation states that the dissolution profile comparison should be done using f1 and f2 factors, mathematical equations to establish the similarity or non-similarity between two profiles. Another important aspect concerning dissolution is the Biopharmaceutical Classification System. It divides the drugs in four categories based on solubility and permeability. It is said that class I drugs (high solubility and high permeability) could be waived from the bioequivalence study if the product shows also rapid dissolution. Brazilian regulation, following an international regulatory approach, has incorporated in the actual regulation quality aspects, including dissolution, and now quality proof is absolutely necessary for a drug product authorization.