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Tipo do documento: Dissertação
Title: Síntese de novos derivados ácido (Z)-2-benzamido-3-fenilacrílicos planejados como inibidores da fosfodiesterase 4
Other Titles: Synthesis of new derivatives (Z)-2-benzamido-3-phenylacrylic acid designed as phosphodiesterase 4 inhibitors
Authors: Penetra, Pedro Lessa
Orientador(a): Kümmerle, Arthur Eugen
Primeiro membro da banca: Kümmerle, Arthur Eugen
Keywords: DPOC;Asma;PDE4;Inflamação;Ácido-(Z)-2-benzamido-3-fenilacrílico;Asthma;Inflammation;Acid-(Z)-2-benzamido-3- phenylacrylic
Área(s) do CNPq: Química
Idioma: por
Issue Date: 21-Jul-2016
Publisher: Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro
Sigla da instituição: UFRRJ
Departamento: Instituto de Química
Programa: Programa de Pós-Graduação em Química
Citation: PENETRA, Pedro Lessa. Síntese de novos derivados ácido (Z)-2-benzamido-3-fenilacrílicos planejados como inibidores da fosfodiesterase 4. 2016. 99, lvi f. Dissertação (Mestrado em Química) - Instituto de Química, Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, Seropédica, 2016.
Abstract: A asma é uma doença inflamatória crônica com níveis variados de obstrução ao fluxo aéreo podendo se apresentar de diferentes formas. O reconhecimento do papel crítico da inflamação neste processo vem direcionando o eixo do tratamento para a prevenção ou para o bloqueio das alterações inflamatórias. Novos fármacos vêm sendo estudados, dentre eles, os inibidores específicos de fosfodiesterases (PDEs) que vêm apresentando resultados promissores. A Doença Pulmonar Obstrutiva Crônica (DPOC) é uma doença caracterizada por desenvolvimento progressivo de limitação ao fluxo aéreo que não é totalmente reversível. Os broncodilatadores são os medicamentos mais importantes na terapêutica da DPOC. As PDEs são descritas na literatura como uma classe enzimática capaz de promover a hidrólise seletiva de ligações fosfodiéster de substratos específicos como o AMPc e o GMPc, que atuam em diversas vias de sinalização celular. A enzima fosfodiesterase tipo IV (PDE4) é uma isoforma dentre onze fosfodiesterases conhecidas atualmente, sendo responsável pela manutenção dos níveis citoplasmáticos de AMPc nas células musculares lisas, inflamatórias e imunitárias. O mensageiro secundário AMPc controla muitas funções celulares e é sabido que um nível elevado de AMPc pode inibir alguns processos inflamatórios. Sendo assim, a inibição desta enzima pode ser um dos principais meios de se induzir o relaxamento da musculatura lisa pulmonar e tratar doenças relacionadas à broncoconstrição. Os inibidores de primeira geração da PDE 4 teofilina e xantina foram usados durante anos no tratamento da asma, pelo seu efeito broncodilatador. No entanto, a utilização desses fármacos tem sido limitada devido aos efeitos colaterais e baixa eficácia. A segunda geração de inibidores, mais seletivos como cilomilast melhoraram os perfis dos efeitos colaterais e demonstraram eficácia clínica em pacientes com DPOC e asma. Estes medicamentos ainda causam êmese, porém foram liberados para uso clínico em 2011 devido à falta de tratamentos efetivos para a DPOC. Este trabalho tem como objetivo a síntese de novos ácidos-(Z)-2-benzamido-3-fenilacrílicos como inibidores da PDE4, baseados em farmacóforos presentes no cilomilast e roflumilast. O objetivo é desenvolver novos inibidores desta enzima buscando cada vez mais seletividade e menores efeitos colaterais. Os novos compostos serão obtidos através de uma rota sintética e posteriormente avaliados como possíveis agentes contra a DPOC. A característica estrutural principal responsável pela atividade farmacológica dos inibidores de segunda geração, são os grupos ácido carboxílico no cilomilast e piridinila no roflumilast capazes de interagir com a água intracelular e o sítio metálico. Esta característica é preservada na série dos ácidos-(Z)-2-benzamido-3-fenilacrílicos de modo a manter o caráter do grupo farmacofórico. Os substituintes (3,4-dimetóxi; 4-cloro; 4-metóxi; 4- fenil) do anel ligado ao benzilideno foram escolhidos de modo a variar as propriedades físico – químicas dos compostos, explorando a bolsa hidrofóbica e as cavidades polares da enzima. A síntese para a obtenção dos novos ácidos passa por quarto etapas. A primeira delas é a série dos derivados succinimídicos que são obtidos a partir da reação de um ácido benzóico substituído com a N-hidroxisuccinimida, DCC em THF à temp. amb. por 20h (R=93-79%). A segunda é a produção dos derivados de ácido hipúrico produzidos a partir do intermediário succinimídico sintetizado na etapa anterior com glicina em meio básico (R=76-66%). A terceira é a obtenção das azalactonas seguindo a metodologia de Erlemmeyer – Ploch onde são reunidos o derivado do ácido hipúrico, benzaldeído substituído, acetato de sódio em anidrido acético à 120ºC/20 min (R=59-49%). A última etapa é a hidrólise da azalactona com hidróxido de sódio em acetonitrila à temp. amb. (R=96-92%). A rota de síntese para a obtenção do ácido-(Z)-2-benzamido-3- fenilacrílico mostrou-se promissora, visto que passa por intermediários reacionais estáveis e de fácil armazenamento.
Abstract: Asthma is a chronic inflammatory disease with varying degrees of airflow obstruction may present in different ways. The recognition of the critical role of inflammation in this case has shifted the treatment for the prevention or blocking the inflammation. New drugs have been studied, including, specific inhibitors of phosphodiesterases (PDEs) that have shown promising results. The Chronic Obstructive Pulmonary Disease (COPD) is a disease characterized by progressive development of airflow limitation that is not fully reversible. Bronchodilators are the most important drugs in the treatment of COPD. PDEs are described in the literature as a class enzyme capable of promoting the selective hydrolysis of specific phosphodiester bonds substrates such as cAMP and cGMP, which act on various cell signaling pathways. The enzyme phosphodiesterase type IV (PDE4) is an isoform among eleven phosphodiesterases currently known, is responsible for maintaining the cytoplasmic levels of cAMP in smooth muscle cells, inflammatory and immune. The second messenger cAMP controls many cellular functions and it is known that a high level of cAMP can inhibit several inflammatory processes. Thus, inhibition of this enzyme may be one of the primary means of inducing relaxation of smooth muscle and treat pulmonary diseases related to bronchoconstriction. The first generation inhibitors of PDE 4 xanthine and theophylline have been used for years in the treatment of asthma by its bronchodilating effect. However, the use of these drugs has been limited due to side effects and low efficacy. The second generation inhibitors, cilomilast and roflumilast, more selective and improved profiles of side effects and have demonstrated clinical efficacy in patients with COPD and asthma. These drugs also cause vomiting, but were released for clinical use in 2011 due to lack of effective treatments for COPD. This work aims at the synthesis of new-acids (Z) -2-benzamido-3-fenilacrílicos as PDE4 inhibitors, based on pharmacophore present in cilomilast and roflumilast. The objective is to develop novel inhibitors of this enzyme increasingly seeking selectivity and fewer side effects. The new compounds are obtained by a synthetic route and subsequently evaluated as potential agents against COPD. The main structural feature responsible for the pharmacological activity of the second generation inhibitors are carboxylic acid groups in the cilomilast and roflumilast pyridinyl capable of interacting with the intracellular water and the metal site. This feature is preserved in the seriesacids of (Z) -2-benzamido-3-fenilacrílicos to maintain the character of the pharmacophore. Substituents (3,4-dimethoxy, 4-chloro, 4-methoxy, 4-phenyl) connected to the benzylidene ring have been chosen so as to vary the physical - chemical properties of the compounds, exploiting the hydrophobic pocket of the enzyme and the polar cavities. The synthesis to obtain the new acid goes through four steps. The first is a series of succinimídicos derivatives that are obtained from the reaction of a substituted benzoic acid with N-hydroxysuccinimide, DCC in THF at room temp. amb. for 20h (Yield = 93-79%). The second is the production of the derivative of hippuric acid produced from succinimídico intermediate synthesized in the previous step with glycine under basic conditions (Y= 76-66%). The third is to achieve the following azalactonas Erlemmeyer methodology - which are joined Ploch derivative of hippuric acid, substituted benzaldehyde, sodium acetate in acetic anhydride at 120°C / 20 min (Y= 59-49%). The last step is the hydrolysis of azalactone with sodium hydroxide in acetonitrile at room temp. amb. (Y= 96-92%). A synthesis route for obtaining acid- (Z) -2-benzamido-3-phenylacrylic showed promise, since undergoes reaction intermediate stable and easy storage.
URI: https://rima.ufrrj.br/jspui/handle/20.500.14407/14606
Appears in Collections:Mestrado em Química

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