planejamento, síntese e avaliação da atividade antichagásica de

IV SIMPÓSIO DE CIÊNCIAS FARMACÊUTICAS
Data: 29 a 30 DE OUTUBRO DE 2015
PLANEJAMENTO, SÍNTESE E AVALIAÇÃO DA ATIVIDADE ANTICHAGÁSICA
DE ANÁLOGOS À NIFUROXAZIDA, UTILIZANDO ESTRATÉGIAS DE SAR
(Structure-Activity Relationships)
ANDRADE, Laura1; PALACE-BERL, Fanny2; MASUNARI, Andrea3; TAVARES, Leoberto Costa4.
1,2,4 Laboratório de Planejamento de Fármacos, Faculdade de Ciências Farmacêuticas da Universidade
de São Paulo, São Paulo, SP. [email protected]
1,3 Curso de Farmácia do Centro Universitário São Camilo, São Paulo, SP.
Palavras-chave: Doença de Chagas. Nifurtimox. Planejamento. Antiparasitários. Preparações
Farmacêuticas.
INTRODUÇÃO
A doença de Chagas está classificada entre as doenças mais negligenciadas reportadas
desde sua descoberta. A doença acomete cerca de 8 a 10 milhões de pessoas no mundo,
principalmente as populações de regiões mais pobres, devido à precariedade das moradias, que
propiciam a proliferação de insetos como os Triatomíneos, popularmente conhecidos como “barbeiro”,
vetor invertebrado do parasito Trypanosoma cruzi (DNDi, 2012, COURA; CASTRO, 2002, RASSI;
RASSI JR; MARIN-NETO, 2010).
Atualmente, há apenas dois fármacos utilizados para o tratamento da doença, o nifurtimox e
o benznidazol. Ambos os fármacos apresentam efeitos colaterais importantes que limitam seu uso,
como dermatites, depressão da medula óssea e polineuropatia periférica, além de elevada toxicidade
(RASSI; RASSI JR; MARIN-NETO, 2010).
Frente a este quadro, as estratégias de otimização molecular em nitrocompostos para o
tratamento da doença de Chagas têm sido alvo de estudos, a fim de proporcionar alternativas de
tratamento da doença. Entre essas estratégias cita-se a REA (Relação Estrutura-Atividade) ou SAR
(Structure Activity Relationships), que aborda qualitativamente a influência de modificações estruturais
realizadas em um composto protótipo que podem influenciar a atividade biológica (MONTANARI, et al.,
2011, BARREIRO, FRAGA, 2008, WERMUTH, 2008).
Neste contexto, o presente trabalho enfoca um aspecto estrutural mais determinante para a
atividade biológica dos análogos à nifuroxazida frente a T. cruzi, a hidrofobicidade, baseando-se em
resultados obtidos em trabalhos anteriores do grupo de pesquisa do Laboratório de Planejamento de
Fármacos da Faculdade de Ciências Farmacêuticas da Universidade de São Paulo (PALACE-BERL,
2012; JORGE, 2011).
OBJETIVOS
Planejar, sintetizar e realizar ensaios biológicos frente a cepas Y resistentes de Trypanosoma
cruzi de derivados 5-nitro-2-furfurilidênicos com estrutura análoga à nifuroxazida e realizar estudos de
relação estrutura-atividade.
MÉTODOS

Escolha dos substituintes:
A seleção dos grupos substituintes foi realizada através do diagrama de Craig, escolhendo
uma faixa paralela e próxima ao eixo da grandeza de hidrofobicidade (π) e com pouca variação no eixo
correspondente ao efeito eletrônico (σ). Isso permitirá que apenas a propriedade de hidrofobicidade
seja avaliada, evitando a interferência do efeito eletrônico na análise. Os substituintes selecionados
foram: -H, -CH3, -C2H5, -C3H6, -C4H7 (figura 1).
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Figura 1: Diagrama de Craig e a indicação
dos substituintes selecionados para o estudo.
Fonte: (CRAIG, 1971).

Síntese dos compostos:
A síntese dos compostos 5- nitro-2-furfurilidênicos foi planejada através de três reações:
esterificação seguida de amonólise (A, B) e reação de obtenção de bases de Schiff (C). Essas etapas
estão representadas na figura 2, que demonstra a síntese realizada no Laboratório de Planejamento e
Desenvolvimento de Fármacos (FCF/USP).
Figura 2: Rota sintética de obtenção de derivados 5-nitro-2-furfurilidênicos.
Fonte: (PALACE-BERL, 2012).
Os compostos foram identificados por ponto de fusão e Ressonância Magnética Nuclear de
Hidrogênio (RMN 1H).

Ensaio biológico:
O ensaio foi realizado em microplaca frente à cepa Y de Trypanosoma cruzi na forma
epimastigota, nas concentrações de 25µM e 12,5 µM para cada composto, testados em triplicata; além
do controle com os fármacos de referência nifurtimox e benznidazol; controle de solvente; controle de
meio de cultura e controle de crescimento parasitário, a fim de determinar a porcentagem de inibição
de crescimento do parasito (%IC). As microplacas foram incubadas por 72h.

Determinação da %IC:
A %IC foi calculada para cada composto, por meio da equação a seguir:
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%IC = {1-[(AP – Ap-bco) / (Ac – Ac-bco)]} * 100
Em que: AP= ABS562 da cultura contendo composto; Ap-bco= ABS562 do branco da diluição do
composto;Ac = ABS562 Controle de crescimento da cultura parasitária;
Ac-bco= ABS562 do branco equivalente ao meio LIT.
Fonte: (JORGE, 2011).

Estudo de relação estrutura-atividade:
Para fundamentar a relação estrutura-atividade deste trabalho, foram calculados os valores
de coeficiente de partição (cLogP) dos compostos obtidos, através do aplicativo MarvinView.
A análise da relação estrutura-atividade dos compostos foi feita por meio de um gráfico de
modelo linear, que permite a visualização de pequenas faixas de mudanças da hidrofobicidade,
estabelecendo de forma qualitativa a atividade biológica dos compostos em função do aumento desta
propriedade.
RESULTADOS E DISCUSSÃO

Síntese dos compostos
As bases de Schiff obtidas apresentaram rendimento global médio de 41% após
recristalização com N,N- dimetilformamida e pontos de fusão foram semelhantes com os valores da
litetatura (Belstein), porém detectou-se resquícios de aldeído nos cristais, como demonstrado no
espectro de RMN 1H (exceto composto c-4a). É importante ressaltar que o composto c-4a foi
anteriormente sintetizado por Palace-Berl, 2012.

Ensaio biológico
Devido aos baixos rendimentos e a impureza detectada nos compostos sintetizados, foram utilizados
compostos anteriormente sintetizados pelo grupo de pesquisa do LPDF/FCF/USP para o ensaio
biológico.
Calculou-se a %IC para cada composto e os dados de %IC do composto-protótipo
nifuroxazida foram obtidos em literatura (PALACE-BERL, 2012).
Tabela 5: cLogP, porcentagem de inibição dos compostos a 25 µM e 12,5 µM e seus
respectivos desvios padrão.
%IC
Desvio Padrão (%)
CLogP
Composto
25 µM
25
µM
12,5 µM
12,5 µM
-H
2,05
58,4
2,3
2,3
c-4a
27,7
-CH3
2,57
70,6
2,8
3,9
c-4b
33,2
-C2H5
3,01
80,6
2,1
3,0
c-4c
51,2
-C
H
3,46
95,6
3,4
2,6
3
7
c-4d
74,2
-C
H
3,90
100
0,8
2,5
4 9
c-4e
84,4
14,4
17
8
Benznidazol
7,5
51,5
6
4
Nifurtimox
25,7
Nifuroxazidaa
1,75
1
3
Fonte: a: (PALACE-BERL, 2012).
Nas concentrações estudadas, os análogos c-4d e c-4e demonstraram valores de %IC
semelhantes aos valores encontrados para o fármaco de referência, nifurtimox, e todos os análogos
apresentaram resultados de %IC superiores ao benznidazol, demonstrando alta potência dos análogos
nessas concentrações.

Estudo de relação estrutura-atividade
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Para estabelecer uma relação entre a propriedade pertinente as modificações moleculares,
que é o aumento da hidrofobicidade, e a atividade biológica dos análogos, foi construído um gráfico
que estabelece essa relação, por meio de %IC versus cLogP dos análogos, conforme o Gráfico 1.
Gráfico 1: Relação do aumento de cLogP com a atividade biológica (%IC).
Fonte: O autor, (2015)
O Gráfico I apresenta um modelo linear que estabelece a relação estrutura-atividade dos
análogos, restrito a pequenas faixas de variação da hidrofobicidade. Pôde-se notar que o aumento
dessa propriedade proporcionou um aumento gradativo da atividade biológica dos análogos. Os
compostos c-4d e c-4e resultaram em análogos consideravelmente potentes nessas concentrações.
Pôde-se constatar que as modificações moleculares realizadas no composto protótipo foram
pertinentes, pois todos os compostos apresentaram valores de %IC maiores em relação à nifuroxazida.
CONCLUSÕES
Frente ao apresentado neste trabalho, conclui-se que derivados 5-nitro-2-furfurilidênicos
sintetizados demonstraram ser compostos significativamente potentes frente à Trypanosoma cruzi e
que o aumento da hidrofobicidade é um fator determinante para a otimização da atividade biológica
destes compostos. Os resultados obtidos neste estudo indicam que os compostos 5-nitro-2furfurilidênicos são relevantes na pesquisa e desenvolvimento de novos candidatos a fármacos para o
tratamento da doença de Chagas.
REFERÊNCIAS
BARREIRO, EliezerJ., FRAGA, Carlos Alberto M. Química Medicinal: as bases moleculares de
ação dos farmacos. 1 ed. Porto Alegre: ArtMed Editora, 2008. 536 p.
DNDi, Drugs for Negleted Diseases Initiative. Disponível em: <http://www.dndi.org.br/>. Acesso em:
16 Out 2014.
COURA, José R.; CASTRO, Solange L. de. A Critical Review on Chagas Disease
Chemotherapy. Memórias do Instituto Oswaldo Cruz, Rio de Janeiro, v. 97, n. 1, p.3-24, jan. 2002.
JORGE, Salomão D. Planejamento, desenvolvimento e estudos de QSAR de derivados
benzofuroxânicos com atividade frente Staphylococcus aureus e Trypanosoma cruzi. São Paulo,
2011. 326 p. Tese (Doutorado) - Curso de Farmácia, Tecnologia Bioquímico-farmacêutica,
Universidade de São Paulo, São Paulo, 2011.
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MONTANARI, Carlos A. et al (Org.). Química Medicinal: Métodos e Fundamentos em
Planejamento de Fármacos. São Paulo: Edusp, 2011. 732 p.
PALACE-BERL, Fanny. Planejamento, síntese e avaliação da atividade anti-T.cruzi de derivados
furfurilidênicos com estruturas azometínica e oxadiazonílica. São Paulo, 2012. 153 p.
Dissertação(Mestrado) Faculdade de Ciências Farmacêuticas, Universidade de São Paulo, 2012.
RASSI JR, Anis., RASSI, Anis., MARIN-NETO, José Antônio. Chagas Disease. Lancet. v. 375, p. 13881402, 2010.
TAVARES, Leoberto C. QSAR: Aabordagem de Hansch. Química Nova, v. 27, p. 631-639, 2004.
WERMUTH, Camille G. The Practice of Medicinal Chemistry. 3 ed. Elsevier, Oxford, 2008. 942 p.
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