Planejamento, Síntese e Avaliação Biológica de Ftalimido-Tiossemicarbazonas com Atividade Antimalárica
ISBN 978-85-85905-25-5
Área
Química Orgânica
Autores
Santos, I.R. (UFRPE) ; Silva, V.G.M. (UFPE) ; Freitas, L.A.B. (UFPE) ; Gomes, P.A.T.M. (UFPE) ; Souza, F.A. (UFPE) ; Duarte, D. (UNL) ; Pereira, R. (UNL) ; Oliveira, R. (UNL) ; Nogueira, F. (UNL) ; Leite, A.C.L. (UFPE)
Resumo
A malária é uma doença parasitária de impacto global à saúde humana. No mundo, cerca de 3,4 bilhões de pessoas em 92 países estão expostas ao risco de infecção. O aparecimento de resistência da espécie P. falciparum tem se tornado um grande desafio na busca de medicamentos mais eficazes e seguros. Diante da problemática, foram iniciados por nosso grupo de pesquisa, esforços com o objetivo de planejar, sintetizar e avaliar propriedades antimaláricas de compostos tiossemicarbazona derivados de ftalimida. Os compostos sintetizados foram testados in vitro[i/], em meio de cultura de P. falciparum, 1ª triagem da atividade antimalárica, com citometria de fluxo e ensaio dose-resposta para estimativa de IC50. Diante dos resultadis, se destacaram os f e g com potencial atividade.
Palavras chaves
Ftalimiada; Tiossemicarbazona; Malária
Introdução
Doenças tropicais negligenciadas (DTNs) compreendem um grupo diverso de doenças transmissíveis que prevalecem em condições tropicais e subtropicais em 149 países. As DTNs forçam um pesado ônus econômico às economias que estão em desenvolvimento e prejudicam mais de um bilhão de pessoas (OMS, 2019). A malária é uma das DTNs presente em nossos tempos, globalmente cerca de 3,4 bilhões de pessoas em 92 países correm o risco de infecção com malária e 1,1 bilhão estão em situação de alto risco (OMS, 2018). A doença pode ser causada por Plasmodium spp (P. falciparum, Plasmodium vivax, Plasmodium ovale, Plasmodium malariae[i/] e Plasmodium knowlesi), sendo o P. Falciparum o principal patógeno responsável por mortes. Atualmente uma terapia combinada com artemisinina (ATC) é utilizada para tornar o tratamento mais eficaz e impedir o resistência por espécies parasitas (OWENS, 2015). O surgimento de resistência da espécie P. Falciparum à antimaláricos surgiu há várias décadas. De início através do uso da cloroquinina, porém atualamente essa espécie apresenta resistência a vários outros fármacos antimaláricos, como por exemplo a mefloquina e sulfadoxina (PIMENTEL et al., 2007). Nesse contexo, percebe-se a necessidade de desenvolvimento de novos medicamentos (seguros e acessíveis) para a quimioterapia de pacientes infectados com malária. Diante dos fatos, nosso grupo de pesquisa teve como objetivo planejar, sintetizar e avaliar as propriedades antimaláricas de uma série de oito compostos derivados da ftalimida e tiossemicarbazona. A fim de testar o potencial antimalárico desses compostos e identificar moléculas que possam vir a nortear planejamentos e sínteses de futuras séries com estrutura e atividade biológica melhoradas.
Material e métodos
Na primeira etapa reacional foi sintetizada a ftalimida (intermediário 1). A segunda envolveu a formação dos intermediários 2, através de reação entre o intermediário 1 e oito acetofenonas alfa-halogenadas distintas, originando oito compostos ftalimido-acetofenona com diferentes substituintes no anel. Na terceira etapa houve reação entre cada um dos intermediários 2 com metil-tiossemicarbazida, sendo formadas as 8 planejadas ftalimido-tiossemicarbazonas da série como compostos finais. Para a avaliação antimalárica, os compostos foram solubilizados em DMSO em concentração final de 5 mM. Diluições intermediárias foram preparadas em RPMI-1640 (Invitrogen ™) suplementado com AlbuMAXII (Invitrogen ™). Testes de cultura de Plasmodium falciparum in vitro foram realizados pelo método de Trager e Jensen, com modificações descritas na literatura (NOGUEIRA, 2010). Os parasitas foram cultivados a condições de 5% de hematócrito, 37 °C e atmosfera com 5% de CO2, o soro humano foi substituído por 0,5% de AlbuMAXII (Invitrogen ™) no meio de cultura. As culturas sincronizadas foram obtidas por tratamentos com uma solução a 5% (m/v) de D-sorbito (LAMBROS, 1979). Todos os compostos foram rastreados quanto sua actividade antimalária in vitro[i/] e o crescimento de parasitas foi avaliado por citometria de fluxo (Beckman Coulter, Cytoflex) com um leitor de placas de 96 poços usando Fl-1 (proteína verde fluorescente [GFP]; comprimento de onda de excitação, 488 nm). Concentrações inibitórias de metade do máximo (IC50s) foram determinadas com o GraphPad Prism 5 (versão de teste). Ao mínimo de três experimentos em duplicata, foram realizadas para obter os índices de IC50 médios apresentadas. Os resultados foram comparados com os obtidos para cloroquina.
Resultado e discussão
Após sintetizados todos os oito compostos finais, suas estruturas químicas foram confirmadas por meio de dados obtidos através de espectroscopia de Ressonância Magnética Nuclear de Hidrogênio 1 (RMN1H), espectroscopia de Ressonância Magnética Nuclear de Carbono 13 (RMN 13C ), e espectrometria de massas de alta resolução (EMAR). Na tabela 1, estão descritos os valores de Coeficiênte de Inibição para 50% dos parasitas (IC 50) frente a P. falciparum, assim como a porcentagem de inibição em concentração de 10 micromolar para cada um dos oito compostos sintetizados frente ao parasita. Dentre todos os testados compostos da série de ftalimido-tiossemicarbazonas, os compostos f e g se destacaram como promissores , sendo estes os que obtiveram valores de IC50 menores do que o máximo aceitável. Os IC50s de f e g de 2,90 e 3,82 respectivamente, mostram que diferente dos outros compostos da série, que obtiveram valor considerado nulo, para estes uma menor concentração no meio é necessária para que haja inibição de 50% dos parasitas presentes no meio. Estes compostos apresentaram altos valores de índice de seletividade, que os identificam como 85,11 vezes (para o g) e 19,30 vezes (para o h), mais seletivos para o parasita, do que para células saudáveis de mamíferos do tipo macrófagos J774A. Devido aos seus altos valores de CC50, todos os valores obtidos são descritos na tabela 1. Os resultados obtidos nos mostram que essas estruturas podem no futuro ser otimizadas e utilizadas como referência em nosso grupo de pesquisa para o planejamento e síntese de novas séries de compostos com características promissoras frente a testes de atividade antimalárica.
Resultados obtidos para atividade antimalárica das ftalimido-tiossemicarbazonas
Conclusões
Após a síntese e comprovações das estruturas, todos os compostos da série foram testados quanto sua atividade antimalárica. Os produtos f e g apresentaram promisores valores de IC50 em unidade micromolar de 2,90 e 3,82. Estes dois compostos apresentaram altos valores de CC50(f=246,84; g=73,75) e IS(f=85,11 ; g=19,30), mostrando que nossa série de compostos oferece um direcionamento promissorpara novos planejamentos tendo em vista seu potencial antimalárico e baixa toxidade.
Agradecimentos
Ao CNPq. A Capes pelo financiamento através de bolsa de mestrado. Ao CETENE. A UFPE, em especial ao laboratório LPQM (CCS) e central analítica do DQF.
Referências
LAMBROS, C.; VANDERBERG, J. P. Synchronization of Plasmodium falciparum erythrocytic stages in culture. Journal of Parasitology 1979, 65(3):418-420.
NOGUEIRA F.; DIEZ A.; RADFAR, A.; PÉREZ-BENAVENTE, S.; DO ROSARIO V. E,; PUYET, A. et al. Early transcriptional response to chloroquine of the Plasmodium falciparum antioxidant defence in sensitive and resistant clones. Acta Trop. 2010;114:109–115
OWENS, B. 2015; Nobel Prize goes to antiparasitic drug discoverers. World Report. 2015, 1433.
PIMENTEL, L. F.; JÚNIOR, A. T. J.; SANTOS-MAGALHÃES, N. S.; MOSQUEIRA, V. C. F. Nanotecnologia farmacêutica aplicada ao tratamento da malária. Revista Brasileira de Ciências Farmacêuticas. 2007, 505.
WHO | World Health Organization, WHO. (2019). Disponível em <https://www.who.int/neglected_diseases/diseases/en/>. Acesso em : agosto de 2019.
