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https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/34666
Tipo: | Tese |
Título: | Sintese e estudo antimicrobiano in silico/vitro de amido (ceto) ésteres cinâmicos e avaliação da toxicidade sobre Artemia salina |
Autor(es): | Almeida Júnior, Alexandre |
Primeiro Orientador: | Athayde Filho, Petrônio Filgueiras de |
Primeiro Coorientador: | Souza, Helivaldo Diogenes da Silva |
Resumo: | A crescente resistência de microrganismos aos medicamentos usuais tem dificultado o tratamento das doenças em humanos e animais, tornando imprescindível novos estudos na síntese de fármacos inéditos bioativos contra microrganismos multirresistentes aos antibióticos. Nesse contexto, os derivados cinâmicos têm emergido como promissores agentes antimicrobianos devido ao seu amplo potencial e à possibilidade de modificações estruturais com grupos farmacofóricos visando potencializar efeitos farmacológicos com menor toxicidade frente a espécie humana. Este trabalho relata a síntese de duas séries de derivados cinâmicos: cetoésteres cinâmicos 9-11(a-g) e amidoésteres cinâmicos 14a-l. Os cetoésteres cinâmicosforam sintetizados pela reação de substituição nucleofílica (SN) entre sais de cinamato de potássio e αbromoacetofenonas substituídas, com rendimentos variando entre 51 e 88%. Os amidoésteres cinâmicos também foram obtidos via reação de SN entre sal de cinamato de potássio e N-aril-2- cloroacetamidas, com rendimentos variando de 60 a 81%. A caracterização dos compostos foi realizada por técnicas espectroscópicas, como infravermelho (IV), ressonância magnética nuclear (RMN) de Hidrogênio (1H) e Carbono (13C), e espectrometria de massas de alta resolução, permitindo a caracterização dos produtos finais. Os estudos in silico indicam que os amidoésteres e cetoésteres cinâmicos possuem características físico-químicas estruturais que preliminarmente indicam favorável biodisponibilidade por via oral, no entanto, é importante ressaltar que estudos experimentais mais aprofundados são requeridos para validar sua viabilidade como candidatos a novos fármacos. Nos estudos in vitro, os cetoésteres cinâmicos exibiram atividades significativas, com destaque para os compostos 9f (R = H; R’ = 4-NO2) e 10d (R = 3,4,5-OMe; R’ = 4-Cl) apresentando concentração inibitória mínima (CIM) de 625 µg.mL-1 contra Escherichia coli e Staphylococcus aureus, respectivamente. Os cetoésteres e amidoésteres cinâmicos apresentaram atividade frente a Candida albicans e Pseudomonas aeruginosas apenas na máxima concentração testada (5000 µg.mL-1 ). O composto 11g se mostrou o mais eficaz contra Mycobacterium tuberculosis, com uma CIM de 100 μM. Por sua vez, os amidoésteres cinâmicos demonstraram atividade antimicrobiana mais significativa, com destaque para o composto 14h (R’’ = Cl), que exibiu uma CIM de 156,25 µg.mL-1 contra S. aureus. No que diz respeito à atividade antituberculose, o composto 14f (R’’ = Bu) destacou-se com uma CIM de 200 μM, sendo também o mais lipofílico da série, conforme os testes de ADMET in silico, o que sugere que a maior lipofilicidade pode aumentar a atividade antituberculose. Estudos de docking molecular e toxicidade foram realizados para os amidoésteres cinâmicos mais promissores e sugerem que a enzima TtRNA pode ser o principal alvo dos compostos 14a, 14c, 14h e 14i, sendo que o composto 14i (R’’ = Br) apresentou a interação mais forte (-140,52 Kcal.mol-1 ). Melhorias na capacidade de formar ligações de hidrogênio podem aumentar ainda mais a eficácia desses compostos. No teste de toxicidade, apenas o composto 14a (R’’ = H) foi classificado como moderadamente tóxico para larvas de Artemia salina (CL50 = 316,22 µg.mL-1 ), enquanto os compostos 14c, 14f, e 14h-i não mostraram toxicidade sobre as larvas de Artemia salina (CL50 > 1000 µg.mL-1). |
Abstract: | The increasing resistance of microorganisms to commonly used drugs has hindered the treatment of diseases in humans and animals, making it essential to conduct new studies on the synthesis of novel bioactive drugs targeting multidrug-resistant microorganisms. In this context, cinnamic derivatives have emerged as promising antimicrobial agents due to their broad potential and the possibility of structural modifications with pharmacophoric groups to enhance pharmacological effects with reduced toxicity in humans. This study reports the synthesis of two series of cinnamic derivatives: cinnamic ketoesters 9–11(a–g) and cinnamic amidoesters 14a–l. The cinnamic ketoesters were synthesized via nucleophilic substitution (SN) reactions between potassium cinnamate salts and substituted α-bromoacetophenones, with yields ranging from 51% to 88%. The cinnamic amidoesters were also obtained via SN reactions between potassium cinnamate salts and N-aryl-2-chloroacetamides, with yields ranging from 60% to 81%. The compounds were characterized using spectroscopic techniques, including infrared (IR), nuclear magnetic resonance (NMR) of Hydrogen (¹H) and Carbon (¹³C), and highresolution mass spectrometry, confirming the structure of the final products. In silico studies indicate that cinnamic amidoesters and ketoesters possess physicochemical and structural characteristics suggesting favorable oral bioavailability; however, further experimental studies are required to validate their potential as drug candidates. In vitro studies showed significant activity for cinnamic ketoesters, with compounds 9f (R = H; R’ = 4-NO₂) and 10d (R = 3,4,5- OMe; R’ = 4-Cl) exhibiting minimum inhibitory concentrations (MIC) of 625 µg.mL⁻¹ against Escherichia coli and Staphylococcus aureus, respectively. Cinnamic ketoesters and amidoesters displayed activity against Candida albicans and Pseudomonas aeruginosa only at the maximum tested concentration (5000 µg.mL⁻¹). Compound 11g demonstrated the highest efficacy against Mycobacterium tuberculosis, with an MIC of 100 μM. Conversely, cinnamic amidoesters exhibited more significant antimicrobial activity, notably compound 14h (R’’ = Cl), which showed an MIC of 156.25 µg.mL⁻¹ against S. aureus. Regarding antituberculosis activity, compound 14f (R’’ = Bu) stood out with an MIC of 200 μM, also being the most lipophilic in the series, as suggested by ADMET in silico tests, indicating that higher lipophilicity might enhance antituberculosis activity. Molecular docking and toxicity studies were conducted for the most promising cinnamic amidoesters, suggesting that TtRNA synthetase is the main target for compounds 14a, 14c, 14h, and 14i, with compound 14i (R’’ = Br) displaying the strongest interaction (-140.52 kcal.mol⁻¹). Enhancements in hydrogen bond formation capacity could further improve the efficacy of these compounds. In toxicity assays, only compound 14a (R’’ = H) was classified as moderately toxic to Artemia salina larvae (LC₅₀ = 316.22 µg.mL⁻¹), while compounds 14c, 14f, and 14h–i exhibited no toxicity to Artemia salina larvae (LC₅₀ > 1000 µg.mL⁻¹). |
Palavras-chave: | Derivados cinámicos Amidoèsteres Cetoésteres Atividade antimicrobiana Artemia salina Cinnamic derivatives Amidoesters Ketoesters Antimicrobial activity Artemia salina |
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/123456789/34666 |
Data do documento: | 1-Nov-2024 |
Aparece nas coleções: | Centro de Ciências Exatas e da Natureza (CCEN) - Programa de Pós-Graduação em Química |
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