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dc.creatorBorsoi, Ana Flávia-
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/1066691081798646por
dc.contributor.advisor1Basso, Luiz Augusto-
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/3431777523511296por
dc.date.accessioned2022-11-11T19:36:05Z-
dc.date.issued2022-08-25-
dc.identifier.urihttps://tede2.pucrs.br/tede2/handle/tede/10548-
dc.description.resumoA tuberculose é uma doença infectocontagiosa contraída através do contato com o Mycobacterium tuberculosis (Mtb), seu principal agente causal em humanos. Atualmente, está entre as principais de morte em todo o mundo e é descrita como umas das principais causas de morte devido a um único patógeno, ficando à frente da infecção pelo HIV (vírus da imunodeficiência humana). Recentemente, em virtude dos esforços do sistema de saúde para conter a pandemia ocasionada pelo vírus SARS-CoV-2, houve uma significante diminuição nas notificações de casos, no tratamento adequado e nos investimentos públicos para contenção da doença. Apesar do tratamento farmacológico existente ser relativamente efetivo, o regime terapêutico possui baixa adesão e efeitos adversos considerados. Além disso, o surgimento de cepas de Mtb resistente aos fármacos existentes tem dificultado o manejo clínico e colaborado para manutenção das taxas de mortalidade atribuídas à doença. Interessantemente, o século XXI tem presenciado a aprovação de novos fármacos para o tratamento de quadros ocasionados por cepas resistentes de Mtb. Bedaquilina (2012), Delamanid (2014) e Pretomanid (2019) são agora novas alternativas para o tratamento da tuberculose. Entretanto, possíveis eventos adversos e o relato do surgimento de infecções resistentes a esses fármacos demonstram que as pesquisas para obtenção de estruturas inovadoras para o tratamento da doença devem ser ainda uma prioridade. Nesse contexto, o presente trabalho seguiu o estudo da classe das 2-(quinolin-4-iloxi)acetamidas como uma possível alternativa terapêutica para o tratamento da tuberculose. A primeira parte do trabalho propôs a retirada da função acetamida no intuito de aumentar a estabilidade metabólica dos compostos e manter a atividade antimicobacteriana em valores de submicromolares. As moléculas foram sintetizadas em rendimentos que variaram entre 13–97%. Os resultados obtidos demonstraram que a simplificação molecular, com a ausência do grupo acetamida, pode, em alguns casos, aumentar a estabilidade metabólica. Entretanto, os valores da Concentração Inibitória Mínima (MIC) dessas estruturas contra a cepa H37Rv de Mtb foram aumentados. Os MICs dos compostos mais efetivos dessa série variaram entre 0,3 μM e 1,9 μM, resultados acima dos apresentados por compostos contendo a função amida. A segunda parte do trabalho desenvolveu um método utilizando a energia proveniente do ultrassom para a síntese das 4-alcoxi-6-metoxi-2-metilquinolinas. Tais compostos são oriundos da simplificação molecular proposta na primeira parte do trabalho. O novo protocolo sintético forneceu um procedimento simples (15 min) utilizando um sistema aberto que forneceu os produtos com rendimentos variando entre 45–84% e purezas ≥ 95%. A metodologia rápida e acessível facilitou a determinação da relação estrutura-atividade da série de moléculas com um custo ambiental e operacional reduzido em comparação ao método convencional (18 h, 25 °C). Uma vez que a manutenção da função acetamida ligada ao anel quinolínico demonstrou ser necessária para que essa classe química apresentasse atividade potente contra o bacilo, a terceira parte do trabalho propôs estruturas contendo grupos doadores de elétrons ligados nessa função. Esses grupos reduziriam a eletrofilicidade da carbonila amídica e, concomitantemente, poderiam aumentar a estabilidade da função química em relação a reações de hidrólise. As moléculas foram obtidas em rendimentos de 44–88%. Essa estratégia conduziu a uma estrutura com MIC de 0,09 μM contra a cepa H37Rv de Mtb. Além disso, o composto apresentou capacidade de inibir o bacilo intracelularmente e exibiu exposição farmacocinética satisfatória após administração por gavagem em camundongos (F = 51%). A quarta parte do presente trabalho expandiu a relação estrutura-atividade das moléculas planejadas utilizando a simplificação molecular (primeira parte). Uma vez mais, o grupo acetamida deu lugar ao grupo cetona ou alcoxi na posição 4 do anel quinolínico. As estruturas foram obtidas em rendimentos que variaram entre 63–95% após agitação do agente alquilante e do heterociclo por 18 h em temperatura de 25 °C. Os MICs desses compostos contra a cepa H37Rv de Mtb variaram entre 0,8 μM e 16 μM. Finalmente, a quinta e última etapa sintetizou quinolinas contendo substituintes com caráter hidrofóbico ligado no substituinte piperidínico com intuito de aventar um aumento da interação com o possível alvo molecular (complexo bC1). Além disso, a presença de anéis benzênicos substituídos nessa posição permitiu avaliar o bioisosterismo existente entre o anel quinolínico e o anel imidazo[1,2-a]piridina presente no candidato clínico Telacebec. As estruturas foram obtidas em rendimentos que variaram entre 36-96% e foram capazes de inibir o bacilo com valores de MIC tão baixos quanto 0,02 μM. Esses compostos foram os mais efetivos até então obtidos pelo grupo de pesquisa e compõem um seleto grupo de moléculas com MIC na faixa nanomolar. Por conseguinte, os dados denotam que a classe de compostos quinolínicos pode fornecer candidatos a fármacos para o tratamento da tuberculose. Os resultados de inibição do bacilo, de ação contra cepas resistentes aos fármacos disponíveis, seletividade, estabilidade química e metabólica, solubilidade e permeabilidade são promissores. Assim, são esperados que novos resultados confirmem que essas moléculas ou suas congêneres apresentam condições de contribuir efetivamente como uma alternativa nova para o tratamento dessa doença.por
dc.description.abstractTuberculosis is an infectious disease contracted through contact with Mycobacterium tuberculosis (Mtb), its main causal agent in humans. It is currently the one of the leading causes of death worldwide and one of the leading causes of death due to a single pathogen, ahead of HIV infection (human immunodeficiency virus). Recently, due to efforts accomplished by health system to contain the pandemic caused by the SARS-CoV-2 virus, there has been a significant decrease in case reports, decrease in adequate treatment and public investments to contain the disease. Despite existing pharmacological treatment being relatively effective, the therapeutic regimen has low adherence and considered adverse effects. In addition, the emergence of Mtb strains resistant to existing drugs has made clinical management difficult and contributed to the maintenance of mortality rates attributed to the disease. Interestingly, the 21st century has seen the approval of new drugs for the treatment of conditions caused by resistant strains of Mtb. Bedaquiline (2012), Delamanid (2014) and Pretomanid (2019) are now novel alternatives for the tuberculosis treatment. However, possible adverse events and the report of the emergence of infections resistant to these drugs demonstrate that research to obtain innovative structures for the treatment of the disease must still be a priority. In this context, the present work followed the study of the class of 2-(quinolin-4-yloxy)acetamides as a possible therapeutic alternative for the treatment of tuberculosis. The first part of the work proposed the removal of the acetamide function in order to increase the metabolic stability of the compounds and maintain the antimycobacterial activity at submicromolar range. The molecules were synthesized in 13–97% yields. The results obtained showed that molecular simplification, with the absence of the acetamide group, can, in some cases, increase metabolic stability. However, the Minimum Inhibitory Concentration (MIC) values of these structures against the Mtb H37Rv strain were reduced. The MICs of the most effective compounds in this series ranged from 0.3 μM to 1.9 μM. The second part of the work developed a method using ultrasound energy for the synthesis of 4-alkoxy-6-methoxy-2-methylquinolines. Such compounds come from the molecular simplification proposed in the first part of the work. The new synthetic protocol provided a simple procedure (15 min) using an open vessel system that provided the products with yields ranging from 45–84% and purities ≥ 95%. The fast and accessible methodology facilitated the determination of the structure-activity relationship of the series of molecules with a reduced environmental and operational cost compared to the conventional method (18 h, 25 °C). Since the maintenance of the acetamide function linked to the quinoline ring proved to be necessary to potent activity against the bacillus, the third part of the work proposed structures containing electron-donating groups linked to this function. These groups would reduce the electrophilicity of the amide carbonyl and, concomitantly, would increase the stability of the chemical function in relation to hydrolysis reactions. The molecules were obtained in 44–88% yields. This strategy led to a structure with MIC value of 0.09 μM against the Mtb H37Rv strain. In addition, the compound showed the ability to inhibit the bacillus intracellularly and exhibited satisfactory pharmacokinetic exposure after gavage administration to mice (F = 51%). The fourth part of the present work expanded the structure-activity relationship of the designed molecules using molecular simplification (first part). Once again, the acetamide group gave way to the ketone or alkoxy group at the 4-position of the quinoline ring. The structures were obtained in 63–95% yields after stirring the alkylating agent and the heterocycle for 18 h at 25 °C. The MICs of these compounds against the Mtb H37Rv strain ranged from 0.8 μM to 16 μM. Finally, the fifth and last step synthesized quinolines containing substituents with a hydrophobic character attached to the piperidine substituent in order to increase the interaction with the possible molecular target (bC1 complex). Furthermore, the presence of benzene rings substituted in this position allowed us to evaluate the bioisosterism between the quinoline ring and the imidazo[1,2-a]pyridine ring present in the clinical candidate Telacebec. The structures were obtained in 36-96% yields and were able to inhibit the bacillus with MIC values as low as 0.02 μM. These compounds were the most effective so far obtained by the research group and comprise a select group of molecules with MIC in the nanomolar range. Therefore, the data denote that the class of quinoline compounds may provide drug candidates for the tuberculosis treatment. The results of bacillus inhibition, action against strains resistant to available drugs, selectivity, chemical and metabolic stability, solubility and permeability are promising. Thus, new results are expected to confirm that these molecules or their congeners can effectively contribute as a new alternative for the treatment of this disease.eng
dc.description.provenanceSubmitted by PPG Medicina e Ciências da Saúde ([email protected]) on 2022-11-10T12:06:21Z No. of bitstreams: 1 TESE_ANAFLAVIA.pdf: 16302803 bytes, checksum: 2247e353245a0cbbe476a99c865e0f0b (MD5)eng
dc.description.provenanceApproved for entry into archive by Sheila Dias ([email protected]) on 2022-11-11T19:23:21Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TESE_ANAFLAVIA.pdf: 16302803 bytes, checksum: 2247e353245a0cbbe476a99c865e0f0b (MD5)eng
dc.description.provenanceMade available in DSpace on 2022-11-11T19:36:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TESE_ANAFLAVIA.pdf: 16302803 bytes, checksum: 2247e353245a0cbbe476a99c865e0f0b (MD5) Previous issue date: 2022-08-25eng
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESpor
dc.formatapplication/pdf*
dc.thumbnail.urlhttps://tede2.pucrs.br/tede2/retrieve/185940/TES_ANA_FLAVIA_BORSOI_CONFIDENCIAL.pdf.jpg*
dc.languageporpor
dc.publisherPontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sulpor
dc.publisher.departmentEscola de Medicinapor
dc.publisher.countryBrasilpor
dc.publisher.initialsPUCRSpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Medicina e Ciências da Saúdepor
dc.rightsAcesso Abertopor
dc.subjectMycobacterium Tuberculosispor
dc.subjectCepas Multirresistentespor
dc.subjectQuímica Medicinalpor
dc.subjectRelação Estrutura-Atividadepor
dc.subjectMycobacterium Tuberculosiseng
dc.subjectMultidrug-Resistant Strainseng
dc.subjectMedicinal Chemistryeng
dc.subjectStructure-Activity Relationshipeng
dc.subject.cnpqCIENCIAS DA SAUDE::MEDICINApor
dc.titlePlanejamento, síntese e avaliação de compostos quinolínicos como candidatos a fármacos para o tratamento da tuberculosepor
dc.typeTesepor
dc.restricao.situacaoTrabalho será publicado como artigo ou livropor
dc.restricao.prazo60 mesespor
dc.restricao.dataliberacao11/11/2027por
Aparece nas coleções:Programa de Pós-Graduação em Medicina e Ciências da Saúde

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