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https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/38941| Tipo: | Tese |
| Título: | Síntese e avaliação biológica de cromanonas, homoisoflavonoides e derivados |
| Autor(es): | Bezerra Filho, Carlos da Silva Maia |
| Orientador: | Sousa, Damião Pergentino de |
| Membro da Banca: | Cavalcanti, Sócrates Cabral de Holanda |
| Membro da Banca: | Ramos, Ricardo Martins |
| Membro da Banca: | Castro, Ricardo Dias de |
| Membro da Banca: | Nascimento, Yuri Mangueira do |
| Resumo: | A inflamação desregulada e o aumento da resistência microbiana representam desafios relevantes para a saúde pública, demandando a busca por novas alternativas terapêuticas. Nesse contexto, produtos naturais e derivados se destacam na descoberta de novos fármacos, uma vez que apresentam ampla diversidade estrutural e múltiplas atividades biológicas. Entre essas classes, cromanonas e homoisoflavonoides têm despertado interesse crescente por apresentarem propriedades farmacológicas relevantes, incluindo atividades anti-inflamatória e antimicrobiana. Deste modo, uma coleção de trinta e dois compostos sintéticos (1-32), estruturalmente relacionados, composta por onze croman-4-onas (1-11) e vinte e um homoisoflavonoides (12-32), foi preparada, dos quais vinte e quatro compostos são inéditos (5, 8, 9, 10, 11, 13, 15–32). A caracterização estrutural dos compostos foi realizada por meio das técnicas espectroscópicas de Infravermelho, Ressonância Magnética de 1H e 13C-APT, e Espectrometria de Massas de Alta Resolução. Em seguida, os compostos foram avaliados quanto às suas atividades anti-inflamatórias, por meio do ensaio de redução da produção de O₂•⁻, NO e TNF-α, e antimicrobianas frente a fungos e bactérias de importância médica, através do método de microdiluição em caldo para determinação da Concentração Inibitória Mínima (CIM). Os compostos com as melhores atividades biológicas foram selecionados para estudos de docking molecular. Nos ensaios anti-inflamatórios, destacaram-se os compostos 24, 25, 26 e 29, que apresentaram as melhores porcentagens de inibição da produção de TNF-α (46,2±3,1%; 46,4±0,8%; 82,0±0,5% e 45,7±1,8%, respectivamente) e de NO (38,0±3,1%; 47,3±2,3%; 31,4±2,6% e 39,9±2,5%, respectivamente), na concentração de 10 μM. Os estudos de docking molecular sugerem a 5-lipoxigenase (LOX-5) como alvo molecular mais provável para esses compostos. A análise da relação estrutura-atividade revelou que a substituição da hidroxila fenólica do composto 1 por grupos alquílicos ou benzílicos favoreceu a redução da produção das espécies reativas O₂•⁻ e NO, enquanto a introdução do grupo metoxila na posição meta do anel B em homoisoflavonoides promoveu aumento da atividade anti-inflamatória, especialmente na inibição de TNF-α. Em relação à atividade antimicrobiana, os compostos 1, 2 e 26 apresentaram maior potência em comparação ao controle positivo frente a diversos microrganismos, com valores de CIM que variaram de 64 a 256 μg/mL (359,2–1559,5 μM) para bactérias (S. epidermidis, P. aeruginosa e S. enterica) e leveduras (C. albicans, C. tropicalis e N. glabratus), e de 256 a 512 μg/mL (1452,8–2873,6 μM) frente a fungos filamentosos (A. flavus e P. citrinum). Estudos in silico frente a C. albicans indicaram que esses compostos podem atuar através de diferentes mecanismos de ação: o composto 1 exibiu afinidade pela enzima CS1, enquanto os compostos 2 e 26 atuaram sobre HOG1 e FBA1, todas enzimas essenciais para a virulência e sobrevivência fúngica. Os resultados sugerem que a adição de cadeias alquílicas ou benzílicas à hidroxila fenólica do composto 1 reduz a atividade antimicrobiana, ao passo que a introdução de uma metoxila na posição meta do anel B em homoisoflavonoides aumenta a bioatividade, de forma semelhante à atividade anti-inflamatória. Desse modo, conclui-se que o composto 26 destacou-se por apresentar atividade anti-inflamatória e antimicrobiana, atuando através de múltiplos mecanismos. Os resultados obtidos permitiram identificar características químicas importantes que podem orientar o planejamento racional de novas moléculas com potencial anti-inflamatório e antimicrobiano. |
| Abstract: | Dysregulated inflammation and the increase in microbial resistance represent significant challenges to public health, requiring the search for new therapeutic alternatives. In this context, natural products and their derivatives stand out in the discovery of new drugs, as they exhibit broad structural diversity and multiple biological activities. Among these classes, chromanones and homoisoflavonoids have attracted increasing interest due to their relevant pharmacological properties, including anti-inflammatory and antimicrobial activities. Thus, a collection of thirty-two synthetic compounds (1–32), structurally related, comprising eleven chroman-4-ones (1–11) and twenty-one homoisoflavonoids (12–32), was prepared, among which twenty-four are new compounds (5, 8, 9, 10, 11, 13, 15–32). The structural characterization of the compounds was perfomed using Infrared Spectroscopy, Nuclear Magnetic Resonance of ¹H and ¹³C-APT, and High-Resolution Mass Spectrometry. Subsequently, the compounds were evaluated for their anti-inflammatory activity, through assays measuring the reduction of O₂•⁻, NO, and TNF-α production, and for their antimicrobial activity against medically relevant fungi and bacteria, using the broth microdilution method to determine the Minimum Inhibitory Concentration (MIC). Compounds exhibiting the best biological activities were selected for molecular docking studies. In the anti-inflammatory assays, compounds 24, 25, 26, and 29 stood out, showing the highest percentages of inhibition of TNF-α production (46.2±3.1%; 46.4±0.8%; 82.0±0.5%; and 45.7±1.8%, respectively) and NO production (38.0±3.1%; 47.3±2.3%; 31.4±2.6%; and 39.9±2.5%, respectively) at a concentration of 10 μM. Molecular docking studies suggest 5-lipoxygenase (5-LOX) as the most likely molecular target for these compounds. Structure–activity relationship analysis revealed that substitution of the phenolic hydroxyl group of compound 1 with alkyl or benzyl groups favored the reduction of reactive species O₂•⁻ and NO production, whereas the introduction of a methoxy group at the meta position of ring B in homoisoflavonoids promoted increased anti-inflammatory activity, particularly in TNF-α inhibition. Regarding antimicrobial activity, compounds 1, 2, and 26 exhibited greater potency compared to the positive control against several microorganisms, with MIC values ranging from 64 to 256 μg/mL (359.2–1559.5 μM) for bacteria (S. epidermidis, P. aeruginosa, and S. enterica) and yeasts (C. albicans, C. tropicalis, and N. glabratus), and from 256 to 512 μg/mL (1452.8–2873.6 μM) against filamentous fungi (A. flavus and P. citrinum). In silico studies against C. albicans indicated that these compounds may act through different mechanisms of action: compound 1 showed affinity for the enzyme CS1, whereas compounds 2 and 26 acted on HOG1 and FBA1, all of which are essential enzymes for fungal virulence and survival. The results suggest that the addition of alkyl or benzyl chains to the phenolic hydroxyl group of compound 1 reduces antimicrobial activity, while the introduction of a methoxy group at the meta position of ring B in homoisoflavonoids increases bioactivity, similarly to the anti-inflammatory activity. Thus, it is concluded that compound 26 stood out by exhibiting both anti-inflammatory and antimicrobial activities, acting through multiple mechanisms. The results obtained allowed the identification of important chemical features that may guide the rational design of new molecules with anti-inflammatory and antimicrobial potential. |
| Palavras-chave: | Produtos naturais Cromanona Homoisoflavonoide In silico Antibacteriano Antifúngico Anti-inflamatório Natural products Chromanone Homoisoflavonoid Antibacterial Antifungal Anti-inflammatory |
| CNPq: | CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::FARMACOLOGIA |
| Idioma: | por |
| País: | Brasil |
| Editor: | Universidade Federal da Paraíba |
| Sigla da Instituição: | UFPB |
| Departamento: | Farmacologia |
| Programa: | Programa de Pós-Graduação em Produtos Naturais e Sintéticos Bioativos |
| 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/123456789/38941 |
| Data do documento: | 9-Dez-2025 |
| Aparece nas coleções: | Centro de Ciências da Saúde (CCS) - Programa de Pós-Graduação em Produtos Naturais e Sintéticos Bioativos |
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