Derivados quinoxalínicos substituídos por aminoalcoóis com potencial atividade anticâncer e capacidade de estabilização de nanopartículas de prata

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2017
Autor(a) principal: Neri, Jannyely Moreira
Orientador(a): Menezes, Fabricio Gava
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Não Informado pela instituição
Programa de Pós-Graduação: PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM QUÍMICA
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Brasil
Palavras-chave em Português:
Área do conhecimento CNPq:
Link de acesso: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/24415
Resumo: O estudo dos compostos heterocíclicos nitrogenados compreende um dos ramos mais interessantes da química orgânica. Dentre as diversas classes de heterociclos nitrogenados relatados, as quinoxalinas possuem papel de destaque por suas relevantes aplicações, notavelmente em áreas biológicas e tecnológicas. Existem diversos protocolos de síntese de derivados quinoxalínicos relatados na literatura, dentre os quais se destacam as reações a partir do precursor sintético 2,3-dicloroquinoxalina (1). O presente trabalho tem como enfoque a atuação do composto 1 como precursor sintético para moléculas relevantes, estando os resultados dividido em duas partes principais. Primeiramente, é apresentado um estudo preparativo focado nas reações da quinoxalina 1 com aminoalcoóis, além de outras transformações sintéticas. Foram obtidos produtos tais como 2,3-dietanolaminoquinoxalina (2), 2-(2,3-diidro-]1,4]oxazino[3,2-b]quinoxal-4-il)etanol (3) a partir de dupla substituição do cloro, além do produto 3-[bis-(2-hidroxi-etil)-amino]-1H-quinoxalin-2-ona (4) como fruto da hidrólise do composto (3), dentre outros. Um fator de destaque é que enquanto etanolamina reage via duplo N-ataque nucleofílico, dietanolamina reage via processo de ciclização intramolecular através de N- e O-ataques. Todos os produtos foram devidamente caracterizados por ressonância magnética nuclear de 1H e 13C. Os produtos 2 e 3 apresentaram atividade anticâncer através de estudos citotóxicos em células HT29 (câncer colorretal), a qual pode estar relacionada com a inibição da enzima PI3Kα. Ambas as quinoxalinas impactaram significativamente a viabilidade celular, na menor concentração (3,125μg/mL) já é possível vermos que o crescimento foi retardado. O que pôde também ser constatado por meio de um estudo de docking dos compostos no sítio ativo da enzima PI3Kα, o qual mostrou que a interação acontece fundamentalmente através de ligações de hidrogênio entre as hidroxilas dos ligantes e os aminoácidos valina (Val851) e serina (Ser854), conhecidos por serem cruciais nesse processo inibitório provocado por fármacos. Na última parte do trabalho, foi avaliada a capacidade do composto 2 como agente redutor e estabilizante de nanopartículas de prata (NanoAg), utilizando um planejamento fatorial 22, e também sua atuação apenas como estabilizante em sua concentração mínima conseguida (0,2mmol-1) utilizando o sistema glicerol/NaOH, na qual o derivado 2 foi capaz de estabilizar (NanoAg) em meio básico e neutro (fisiológico). Os resultados apontaram que a referida quinoxalina apresenta capacidade de redução de prata (I) em meio básico, porém em cinética mais lenta, comparado ao seu uso apenas como agente estabilizante. E as análises por espectroscopia na região do ultravioleta/visível (UV-Vis) indicaram formação de NanoAg esféricas, assim como o cálculo da largura à meia altura da banda (LMAB) indicaram a formação de nanopartículas mais uniformes para estes ensaios. Portanto, em ambos os testes a atuação do composto 2 frente à formação de NanoAg deixa a possibilidade de aplicações futuras dos sistemas nanoestruturados para terapia do câncer.
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spelling Neri, Jannyely MoreiraLima, Kassio Michell Gomes deElias, Welman CuriMenezes, Fabricio Gava2017-12-05T20:54:44Z2017-12-05T20:54:44Z2017-07-21NERI, Jannyely Moreira. Derivados quinoxalínicos substituídos por aminoalcoóis com potencial atividade anticâncer e capacidade de estabilização de nanopartículas de prata. 2017. 100f. Dissertação (Mestrado em Química) - Centro de Ciências Exatas e da Terra, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2017.https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/24415O estudo dos compostos heterocíclicos nitrogenados compreende um dos ramos mais interessantes da química orgânica. Dentre as diversas classes de heterociclos nitrogenados relatados, as quinoxalinas possuem papel de destaque por suas relevantes aplicações, notavelmente em áreas biológicas e tecnológicas. Existem diversos protocolos de síntese de derivados quinoxalínicos relatados na literatura, dentre os quais se destacam as reações a partir do precursor sintético 2,3-dicloroquinoxalina (1). O presente trabalho tem como enfoque a atuação do composto 1 como precursor sintético para moléculas relevantes, estando os resultados dividido em duas partes principais. Primeiramente, é apresentado um estudo preparativo focado nas reações da quinoxalina 1 com aminoalcoóis, além de outras transformações sintéticas. Foram obtidos produtos tais como 2,3-dietanolaminoquinoxalina (2), 2-(2,3-diidro-]1,4]oxazino[3,2-b]quinoxal-4-il)etanol (3) a partir de dupla substituição do cloro, além do produto 3-[bis-(2-hidroxi-etil)-amino]-1H-quinoxalin-2-ona (4) como fruto da hidrólise do composto (3), dentre outros. Um fator de destaque é que enquanto etanolamina reage via duplo N-ataque nucleofílico, dietanolamina reage via processo de ciclização intramolecular através de N- e O-ataques. Todos os produtos foram devidamente caracterizados por ressonância magnética nuclear de 1H e 13C. Os produtos 2 e 3 apresentaram atividade anticâncer através de estudos citotóxicos em células HT29 (câncer colorretal), a qual pode estar relacionada com a inibição da enzima PI3Kα. Ambas as quinoxalinas impactaram significativamente a viabilidade celular, na menor concentração (3,125μg/mL) já é possível vermos que o crescimento foi retardado. O que pôde também ser constatado por meio de um estudo de docking dos compostos no sítio ativo da enzima PI3Kα, o qual mostrou que a interação acontece fundamentalmente através de ligações de hidrogênio entre as hidroxilas dos ligantes e os aminoácidos valina (Val851) e serina (Ser854), conhecidos por serem cruciais nesse processo inibitório provocado por fármacos. Na última parte do trabalho, foi avaliada a capacidade do composto 2 como agente redutor e estabilizante de nanopartículas de prata (NanoAg), utilizando um planejamento fatorial 22, e também sua atuação apenas como estabilizante em sua concentração mínima conseguida (0,2mmol-1) utilizando o sistema glicerol/NaOH, na qual o derivado 2 foi capaz de estabilizar (NanoAg) em meio básico e neutro (fisiológico). Os resultados apontaram que a referida quinoxalina apresenta capacidade de redução de prata (I) em meio básico, porém em cinética mais lenta, comparado ao seu uso apenas como agente estabilizante. E as análises por espectroscopia na região do ultravioleta/visível (UV-Vis) indicaram formação de NanoAg esféricas, assim como o cálculo da largura à meia altura da banda (LMAB) indicaram a formação de nanopartículas mais uniformes para estes ensaios. Portanto, em ambos os testes a atuação do composto 2 frente à formação de NanoAg deixa a possibilidade de aplicações futuras dos sistemas nanoestruturados para terapia do câncer.The study of nitrogen heterocyclic compounds comprises one of the most interesting branch of the organic chemistry. Among several nitrogen heterocycles reported in literature, quinoxaline derivatives have been attracted great attention due their relevant applications, notably in biological and technological fields. There are several synthetic protocols reported in literature for the synthesis of quinoxaline derivatives, in which calls attention the use of compound 2,3-dichloroquinoxaline (1) as synthetic precursor. The present work focus on the synthesis of relevant quinoxaline from compound 1, with the results being divided in two main parts. Many of the presented reactions lead to quinoxaline derivatives with relevance in several areas, especially due their relevant activities against several pathologies. The second part of the work is focused in the obtainment of quinoxaline derivatives from reactions of building block 1 with aminoalcohol, besides other synthetic transformations. They were obtained interesting quinoxaline derivatives, such as compounds 2,3-diethanolaminoquinoxaline (2), 2-(2,3-dihydro-1-oxa-4,9,10-triaza-anthracen-4-yl)-ethanol (3), from the double substitution by the nucleophilic species, compound 3-[bis-(2-hydroxy-ethyl)-amino]-1H-quinoxalin-2-one (4) originated from the hydrolysis of compound 3, among others. An important factor is that while ethanolamine reacts via double nucleophilic N-attack, diethanolamine reacts via intramolecular cyclization process through N- and O-attacks. All products were adequately characterized by 1H and 13C nuclear magnetic resonance spectroscopies. Compounds 2 and 3 had presented interesting activity against colon rectal HT29 cancer cells, in which the activity may be associated to the inhibition of enzyme PI3Kα. Both quinoxalines significantly affected cell viability depending on the lower concentration (3.125 μg / mL), it is possible to see that the growth was delayed. This could also be verified by means of a docking study of the compounds in the active site of the enzyme PI3Kα, which showed that the interaction occurs mainly through hydrogen bonds between the hydroxyls of the ligands and the amino acids valine (Val851) and serine ( Ser854), known to be crucial in this drug-induced inhibitory process. Lastly, the ability of compound 2 as a silver nanoparticle reducing agent (NanoAg), using a factorial design 22, and its performance as a stabilizer in its minimum achieved concentration (0.2 mmol / l) using the glycerol / NaOH, in which derivative 2 was able to stabilize (NanoAg) in basic and neutral (physiological) medium. The results showed that quinoxaline has silver (I) reduction capacity in basic medium, but in slower kinetics. And spectroscopy analyzes in the ultraviolet / visible (UV-Vis) region indicated a formation of spherical NanoAg, and the bandwidth width calculation indicated the formation of more uniform nanoparticles for these assays. Therefore, in both tests the performance of compound 2 against the formation of NanoAg leaves the possibility of future applications of nanostructured systems for cancer therapy.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)porCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICAQuinoxalina2,3-dicloroquinoxalinaSíntese orgânicaFuncionalizaçãoAtividade anticâncerNanopartículas de prataDerivados quinoxalínicos substituídos por aminoalcoóis com potencial atividade anticâncer e capacidade de estabilização de nanopartículas de pratainfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM QUÍMICAUFRNBrasilinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFRNinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)instacron:UFRNORIGINALJannyelyMoreiraNeri_DISSERT.pdfJannyelyMoreiraNeri_DISSERT.pdfapplication/pdf2935432https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/24415/1/JannyelyMoreiraNeri_DISSERT.pdfa7460c532d00e5bed225bf6338d9bb6bMD51TEXTJannyelyMoreiraNeri_DISSERT.pdf.txtJannyelyMoreiraNeri_DISSERT.pdf.txtExtracted texttext/plain177890https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/24415/2/JannyelyMoreiraNeri_DISSERT.pdf.txtd2f51c61810e960cc9b8034abcb17861MD52THUMBNAILJannyelyMoreiraNeri_DISSERT.pdf.jpgJannyelyMoreiraNeri_DISSERT.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg4699https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/24415/3/JannyelyMoreiraNeri_DISSERT.pdf.jpgb33f8b9cf66989cdd0885a8768039eabMD53123456789/244152017-12-07 01:39:44.538oai:https://repositorio.ufrn.br:123456789/24415Repositório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.ufrn.br/oai/opendoar:2017-12-07T04:39:44Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)false
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