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???metadata.dc.type???: Dissertação
Title: Síntese de novos derivados Ácido (Z)-2-benzamido-3-fenilacrílicos planejados como Inibidores da Fosfodiesterase 4 para o tratamento da asma e COPD
Other Titles: Synthesis of new (Z)-2-benzamido-3-phenylacrylic acid derivatives planned as Phosphodiesterase 4 Inhibitors for the treatment of asthma and COPD
???metadata.dc.creator???: Penetra, Pedro Lessa 
???metadata.dc.contributor.advisor1???: Kümmerle, Arthur Eugen
???metadata.dc.contributor.referee1???: Kümmerle, Arthur Eugen
???metadata.dc.contributor.referee2???: Moura, Ricardo Olímpio de
???metadata.dc.contributor.referee3???: Neves, Amanda Porto
???metadata.dc.description.resumo???: Asma e Doença Pulmonar Obstrutiva Crônica (DPOC) são doenças inflamatórias crônicas com diferentes níveis de obstrução do fluxo aéreo. O reconhecimento do papel crítico da inflamação no processo tem sido dirigido ao eixo de tratamento para a prevenção ou bloqueio de alterações inflamatórias. Com esse propósito novos fármacos foram estudados e entre eles os inibidores específicos da fosfodiesterase 4 (PDE4) apresentaram resultados promissores devido ao controle dos níveis de AMPc, que estão implicados em células musculares lisas, inflamatórias e imunes. Este trabalho tem como objetivo sintetizar novos ácidos (Z) -2-benzamida-3-fenilacrílicos concebidos como inibidores de PDE4 (iPDE4), com base nos farmacóforos presentes no cilomilast e roflumilast, e avaliar a actividade inibitória dos compostos sintetizados num modelo enzimático teórico de docking molecular para a PDE4. A síntese para a obtenção dos novos ácidos passa por quatro etapas. Primeiro, uma série de derivados de succinimida, que são obtidos a partir da reação de um ácido benzóico substituído com a N hidroxisuccinimida, DCC em THF à temperatura ambiente durante 20 h (93-79%). Em segundo lugar, os derivados de ácido hipúrico que foram produzidos a partir da reacção de intermediários succinimídicos da etapa anterior com glicina no ambiente básico (76- 66%). Em terceiro lugar, a preparação de azalactonas seguindo uma metodologia de Erlemmeyer-Ploch onde os derivados de ácido hipúrico, benzaldeídos substituídos, acetato de sódio reagem a 120°C em anidrido acético (59-49%). Finalmente, a hidrólise de azalactonas com hidróxido de sódio em acetonitrila à temperatura ambiente levou aos ácidos desejados (96-92%). Os estudos de acoplamento molecular foram realizados no programa GOLD com o sítio catalítico de PDE4D (PDB 1XOR) definido em torno de 10,0 Å da tirosina 159. O redocking foi feito para escolher a melhor base para validar o modelo. Os melhores resultados foram obtidos com a base PLP. As estruturas dos compostos ácidos (1-7) foram minimizadas usando o software Spartan Pro 14.0 (PM6) e os estudos de acoplamento foram realizados fornecendo as pontuações de score de energia (72,45 - 78,06). Apesar dos valores de pontuação elevada indicar uma bom ancoramento, foi feita ainda uma análise visual da interação entre os ligantes e o bioreceptor. As principais conformações revelam as principais interacções esperadas de inibidores de PDE4: ligações hidrogênio dos grupos dimetoxifenila com Gln369, empacotamento π com Phe372 e interacções hidrofílicas com o sítio metalíco. A rota de síntese para obtenção do ácido (Z) -2-benzamido-3-fenilacrílico foi viável e apresenta bons rendimentos, passando por intermediários de reacção estáveis e de fácil armazenamento. Estudos de acoplamento molecular com os produtos finais apresentaram um perfil de inibição teórica "in silico" para PDE4 muito semelhante aos inibidores já descritos na literatura. Os compostos estão agora sob avaliação dos seus perfis inibitórios de PDE4, para verificação de atividade "in vitro"
Abstract: Asthma and Chronic Obstructive Pulmonary Disease (COPD) are chronic inflammatory diseases with varying levels of airflow obstruction. Recognition of the critical role of inflammation in the process has been directed the treatment axis for the prevention or blockage of inflammatory changes. For this purpose new drugs have been studied and among them the specific inhibitors of phosphodiesterase 4 (PDE4) have presented promising results due to the control of cAMP levels, which are implicated in smooth, inflammatory and immune muscle cells. This work aimed to synthesize new (Z)- 2-benzamide-3-phenylacrylic acids designed as PDE4 inhibitors (iPDE4), based on pharmacophores present in cilomilast and roflumilast, and to evaluate the inhibitory activity of the synthesized compounds in a theoretical enzymatic model of PDE4 molecular docking. The synthesis for obtaining the new acids goes through four steps. First, a series of succinimide derivatives, which are obtained from the reaction of a substituted benzoic acid with an N-hydroxysuccinimide, DCC in THF at room temperature for 20 h (93-79%). Second, hippuric acid derivatives were produced from the the reaction of succinimide intermediates of the previous step with glycine in basics environment (76-66%). Third, preparation of azalactones following an Erlemmeyer Ploch methodology where the derivatives of hippuric acid, substituted benzaldehydes, sodium acetate are reacted at 120 °C in acetic anhydride (59-49%). Finally, the hydrolysis of azalactones with sodium hydroxide in acetonitrile at room temperature led to the desired acids (96-92%). Molecular docking studies were performed in the GOLD program with the catalytic site of PDE4D (PDB 1XOR) defined around 10.0 Å from tyrosine 159. Redocking was done in order to chose the best base and to validate the model. The best results were obtained with the PLP basis. The acid compounds (1-7) were minimized using Spartan Pro 14.0 software (PM6) and the docking studies were done providing the scores (72,45 - 78,06). Despite the high score values it was make a visual analysis of the interaction poses between ligand and bioreceptor. The main conformers showed the main expected interactions of PDE4 inhibitors: hydrogen bonds of the dimethoxyphenyl groups with Gln369, π-stacking with Phe372 and hydrophilic interactions with the metal site. The synthetic route for obtaining (Z)-2-benzamido-3- phenylacrylic acid was viable and presented good yields, through stable reaction intermediates. Molecular docking studies with the final products presented a theoretical inhibition profile for PDE4 very similar to the inhibitors already described in the literature. The compounds are now under evaluation of theirs PDE4 inhibitory profiles
Keywords: DPOC
Asma
PDE4
inflamação
ácido-(Z)-2-benzamido-3- fenilacrílico
COPD
asthma
PDE4
inflammation
acid-(Z)-2-benzamido-3- phenylacrylic
???metadata.dc.subject.cnpq???: Química
Language: por
???metadata.dc.publisher.country???: Brasil
Publisher: Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro
???metadata.dc.publisher.initials???: UFRRJ
???metadata.dc.publisher.department???: Instituto de Ciências Exatas
???metadata.dc.publisher.program???: 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 para o tratamento da asma e COPD. 2016.102 f.. Dissertação( Mestrado em Química) - Instituto de Ciências Exatas, Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, Seropédica, RJ, 2016.
???metadata.dc.rights???: Acesso Aberto
URI: https://tede.ufrrj.br/jspui/handle/jspui/5405
Issue Date: 21-Jul-2016
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