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Use este identificador para citar ou linkar para este item: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/34410
Tipo: Tese
Título: Síntese de acetanilidas e ésteres derivados de 4-hidroxichalconas : estudo de propriedades antimicrobiana, fluorescente e fotoprotetora
Autor(es): Sousa, Abraão Pinheiro de
Primeiro Orientador: Athayde Filho, Petrônio Filgueiras de
Segundo Orientador: Fiss, Gabriela Fehn
Resumo: As chalconas apresentam síntese simples e aplicações versáteis, com relevância tanto na área farmacêutica quanto na tecnológica. Sua estrutura molecular única consiste em cetonas α,β- insaturadas ligadas por dois anéis aromáticos, permitindo a deslocalização eletrônica entre eles devido à presença de uma ligação dupla conjugada. Isso confere às chalconas propriedades como atividade antimicrobiana, luminescência e proteção solar. Neste trabalho, vinte acetanilidas derivadas de 4-hidroxichalconas foram sintetizadas para investigar os efeitos dos substituintes na porção arilenona e acetanilida em suas propriedades antimicrobianas e fluorescentes. Além disso, dez novas 4-esterchalconas, análogos da licochalcona, foram estrategicamente sintetizadas para estudar os efeitos dos substituintes na porção arilenona em suas propriedades farmacológicas e fotoprotetoras. Os trinta compostos finais, sendo vinte e oito inéditos, foram obtidos com rendimentos entre 60% e 89% e caracterizados por técnicas de espectroscopia de infravermelho (IV), de RMN de 1H, 13C e espectrometria de massas de alta resolução (HRMS). As acetanilidas e os ésteres derivados das 4-hidroxichalconas tiveram suas propriedades ADME avaliadas, o que demonstrou características positivas in silico para o desenvolvimento de novos candidatos a fármacos. A acetanilida-chalcona 15c (R’=4’-OMe e R=4-Cl) demonstrou atividade antimicrobiana in vitro contra cepas de Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis e Pseudomonas aeruginosa, com concentrações inibitórias mínimas (CIM) variando de 1,21 a 2,43 μmol mL−1. Por outro lado, as 4-esterchalconas de isovalerila apresentaram atividade antimicrobiana contra cepas de S. aureus, Candida albicans e Candida tropicalis com CIM variando de 2,64 a 3,32 μmol mL−1. Destaca-se ainda que a 4-esterchalcona de isobutirila 17d (4’-Br) exibiu atividade antimicrobiana contra todas as cepas testadas, com CIM de 2,74 μmol mL−1. No estudo UV-Vis dos derivados ésteres, foram identificados λmax de absorção em torno de 312-327 nm, principalmente na faixa UVB. Os testes de FPS-UVB demonstraram valores variando de 18,04 a 21,06, com altos coeficientes de absortividade molar (εmax). Destaca-se a 4-esterchalcona de isovalerila 16a (4’-H) como a mais promissora, com FPSUVB de 21,06, superando o filtro comercial PABA. Nos estudos fotofísicos experimentais, constatou-se que os compostos 12e-15e (R’=4’-NO2) possuem intensa fotoluminescência no estado sólido. Além disso, ao serem solubilizados em uma mistura de DMSO:água, esses materiais apresentaram aumento significativo na emissão de fluoresecência pelo fenômeno de aumento de emissão induzida por agregação (AIEE) à medida que a proporção de água aumentava. Estudos solvatocrômicos utilizando os modelos Lippert-Mataga e Rettig foram realizados com quatro solventes. O melhor resultado foi obtido para o composto 15a com substituinte 4-Cl, onde o coeficiente de correlação R2 foi de 0,9. O composto 15a destacou-se por sua fotoluminescência elevada no estado sólido cristalino, porém não demonstrou essa propriedade quando sólido foi moído, o que sugere que seja um potencial mecanofluorocromo (MFC). Adicionalmente, a fim de avançar na criação de fármacos seguros e materiais tecnológicos mais ecológicos, foi conduzido um estudo de toxicidade utilizando Artemia salina para avaliar os compostos mais promissores. Os resultados sugerem que alguns dos compostos sintetizados podem ser promissores para a criação de protetores solares com propriedades antimicrobianas, bem como para a produção de corantes fluorescentes com aplicações inteligentes.
Abstract: Chalcones are simple to synthesize and have versatile applications, with relevance in both pharmaceutical and technological areas. Their unique molecular structure consists of α,β- unsaturated ketones linked by two aromatic rings, allowing electronic delocalization between them due to the presence of a conjugated double bond. This gives chalcones properties such as antimicrobial activity, luminescence and sun protection. In this work, twenty acetanilides derived from 4-hydroxychalcones were synthesized to investigate the effects of substituents on the arylenone and acetanilide moieties on their antimicrobial and fluorescent properties. In addition, ten new 4-esterchalcones, analogs of licochalcone, were strategically synthesized to study the effects of substituents on the arylenone moiety on their pharmacological and photoprotective properties. The final thirty compounds, twenty-eight of which were novel, were obtained with yields ranging from 60% to 89% and characterized by infrared (IR), 1H, 13C NMR and high-resolution mass spectrometry (HRMS) techniques. The ADME properties of the acetanilides and esters derived from 4-hydroxychalcones were evaluated, which demonstrated positive in silico characteristics for the development of new drug candidates. The acetanilide-chalcone 15c (R'=4'-OMe and R=4-Cl) demonstrated in vitro antimicrobial activity against strains of Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis and Pseudomonas aeruginosa, with minimum inhibitory concentrations (MIC) ranging from 1.21 to 2.43 μmol mL−1. On the other hand, isovaleryl 4-esterchalcones showed antimicrobial activity against strains of S. aureus, Candida albicans and Candida tropicalis with MIC ranging from 2.64 to 3.32 μmol mL−1. It is also noteworthy that isobutyryl 4-esterchalcone 17d (4´-Br) exhibited antimicrobial activity against all strains tested, with MIC of 2.74 μmol mL−1. In the UV-Vis study of the ester derivatives, absorption λmax was identified around 312-327 nm, mainly in the UVB range. FPS-UVB tests demonstrated values ranging from 18.04 to 21.06, with high molar absorptivity coefficients (εmax). Isovaleryl 4-esterchalcone 16a (4´-H) stands out as the most promising, with a UVB SPF of 21.06, surpassing the commercial PABA filter. In the experimental photophysical studies, it was found that compounds 12e-15e (R´=4´-NO2) have intense photoluminescence in the solid state. Furthermore, when solubilized in a DMSO:water mixture, these materials showed a significant increase in fluorescence emission by the aggregation-induced emission enhancement (AIEE) phenomenon as the water proportion increased. Solvatochromic studies using the Lippert-Mataga and Rettig models were performed with four solvents. The best result was obtained for compound 15a with 4-Cl substituent, where the correlation coefficient R2 was 0.9. Compound 15a stood out for its high photoluminescence in the crystalline solid state, but did not demonstrate this property when the solid was ground, which suggests that it is a potential mechanofluorochrome (MFC). Additionally, in order to advance the creation of safer drugs and more environmentally friendly technological materials, a toxicity study using Artemia salina was conducted to evaluate the most promising compounds. The results suggest that some of the synthesized compounds may be promising for the creation of sunscreens with antimicrobial properties, as well as for the production of fluorescent dyes with smart applications.
Palavras-chave: Química - Chalconas
Atividade antibacteriana
Atividade antifúngica
Luminescência
Solvatocromismo
Mecanofluorocromismo
Chalcones
Antibacterial
Antifungal activity
FPS-UVB
Luminescence
Solvatochromism
Mechanofluorochromism
CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade Federal da Paraíba
Sigla da Instituição: UFPB
Departamento: Química
Programa: Programa de Pós-Graduação em Química
Tipo de Acesso: Acesso aberto
Attribution-NoDerivs 3.0 Brazil
URI: http://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/
URI: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/34410
Data do documento: 8-Nov-2024
Aparece nas coleções:Centro de Ciências Exatas e da Natureza (CCEN) - Programa de Pós-Graduação em Química

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