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https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/46501| ORCID: | http://orcid.org/0009-0004-1222-3110 |
| Document type: | Dissertação |
| Access type: | Acesso Aberto Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 United States |
| Title: | Investigação de uma classe de arilmorfolinas contra a doença de chagas e leishmaniose: planejamento molecular, síntese e avaliação biológica in vitro |
| Alternate title (s): | Investigation of an arylmorpholine class against Chagas disease and leishmaniasis: molecular design, synthesis, and in vitro biological evaluation |
| Author: | Farago, Danilo Nascimento |
| First Advisor: | Rezende Júnior, Celso de Oliveira |
| First member of the Committee: | de Sousa, Raquel Maria Ferreira |
| Second member of the Committee: | Dias, Rafael Mafra de Paula |
| Summary: | Neste trabalho foi investigada a atividade biológica de 25 compostos da classe das arilmorfolinas contra as formas amastigotas dos parasitas Trypanosoma cruzi (T. cruzi) e L. infantum (L. infantum), causadores da doença de Chagas e da leishmaniose visceral, respectivamente. Esses compostos foram obtidos por meio de uma rota sintética simples, iniciando pela reação de Substituição Nucleofílica Aromática, seguida pela redução do grupo nitro por hidrogenação catalítica e finalizando com a amidação, e foram caracterizados por RMN de 1H e 13C APT. O hit 1 apresentou alta potência contra T. cruzi (IC50 0,76 µM e IS 109,5) e moderada contra L. infantum (IC50 10,7 µM e IS 36,3). Entretanto, foram identificadas algumas limitações no perfil farmacocinético in vitro, como baixa solubilidade cinética, alta instabilidade metabólica e baixa permeabilidade TGI, atribuídas ao alto caráter lipofílico do composto. Dessa forma, com base na análise da relação estrutura-atividade (SAR), foram feitas modificações estruturais nos fragmentos benzoil, aril central e morfolina, com o objetivo de superar essas limitações, por meio da avaliação dos valores teóricos de clogP. Foi feita a investigação da remoção dos grupos metoxila, a introdução de um nitrogênio endocíclico aos anéis aromáticos, a remoção da morfolina e a troca do grupo trifluorometil (CF3) por outros substituintes. O derivado mais promissor contra T. cruzi no fragmento benzoil foi o 10 (IC50 2,1 µM e clogP 2,26), com o nitrogênio endocíclico na posição orto e a hidroxila na posição para, enquanto no fragmento aril central foi o derivado 21 (IC50 <4,3 µM e clogP 2,66) com o flúor diretamente ligado ao anel aromático. Já contra L. infantum, dois derivados apresentaram atividades equipotentes ao hit 1, sendo eles os derivados 9 (IC50 10,8 µM e clogP 2,85) e 19 (IC50 10,0 µM e clogP 3,12). O derivado 21 (IC50 12,8 µM e clogP 2,66) apresentou também atividade próxima a do composto hit 1. Apesar disso, a atividade anti-L. infantum foi, em geral, de moderada a baixa, sugerindo que essa classe seja mais promissora contra o parasita T. cruzi. Ensaios complementares serão realizados para avaliação da melhoria do perfil farmacocinético in vitro, além de ensaios de atividade antiparasitária in vivo. |
| Abstract: | In this work, the biological activity of 25 compounds from the arylmorpholine class was investigated against the amastigote forms of the parasites Trypanosoma cruzi (T. cruzi) and Leishmania infantum (L. infantum), responsible for Chagas disease and visceral leishmaniasis, respectively. These compounds were obtained through a simple synthetic route, starting with a Nucleophilic Aromatic Substitution reaction, followed by catalytic hydrogenation of the nitro group, and finalized with an amidation reaction, and they were characterized by ¹H and ¹³C APT NMR spectroscopy. Hit 1 showed high potency against T. cruzi (IC₅₀ 0.76 µM and SI = 109.5) and moderate against L. infantum (IC₅₀ 10.7 µM and SI 36.3). However, some limitations were identified in its in vitro pharmacokinetic profile, such as low kinetic solubility, high metabolic instability, and low gastrointestinal permeability, all attributed to the compound's high lipophilicity. Therefore, based on structure–activity relationship (SAR) analysis, structural modifications were made to the benzoyl, central aryl, and morpholine fragments to overcome these limitations, through the evaluation of the theoretical clogP values. The investigation included the removal of methoxy groups, the introduction of an endocyclic nitrogen into the aromatic rings, the removal of the morpholine moiety, and the replacement of the trifluoromethyl (CF₃) group with other substituents. The most promising derivative against T. cruzi in the benzoyl fragment was compound 10 (IC₅₀ 2.1 µM and clogP 2.26), featuring an endocyclic nitrogen at the ortho position and a hydroxyl group at the para position. For the central aryl fragment, the most active compound was derivative 21 (IC₅₀ < 4.3 µM and clogP = 2.66), bearing a fluorine atom directly attached to the aromatic ring. Against L. infantum, two derivatives showed equivalent activities to hit 1, compound 9 (IC₅₀ 10.8 µM and clogP 2.85) and compound 19 (IC₅₀ 10.0 µM and clogP 3.12). Compound 21 (IC₅₀ = 12.8 µM and clogP = 2.66) also exhibited activity close to that of the reference compound. Nonetheless, the anti-L. infantum activity observed in this series was generally moderate to low, suggesting that this class is more promising against T. cruzi. Additional studies will be conducted to evaluate improvements in the in vitro pharmacokinetic profile, as well as in vivo antiparasitic activity of the most potent and pharmacokinetically favorable compounds. |
| Keywords: | Doença de Chagas Chagas disease Leishmaniose Leishmaniasis Arilmorfolinas Arylmorpholines |
| Area (s) of CNPq: | CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::QUIMICA ORGANICA::SINTESE ORGANICA |
| Language: | por |
| Country: | Brasil |
| Publisher: | Universidade Federal de Uberlândia |
| Program: | Programa de Pós-graduação em Química |
| Quote: | FARAGO, Danilo Nascimento. Investigação de uma classe de arilmorfolinas contra a doença de chagas e leishmaniose: planejamento molecular, síntese e avaliação biológica in vitro. 2025. 130 f. Dissertação (Mestrado em Química) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2025. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.di.2025.450 |
| Document identifier: | http://doi.org/10.14393/ufu.di.2025.450 |
| URI: | https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/46501 |
| Date of defense: | 24-Jul-2025 |
| Sustainable Development Goals SDGs: | ODS::ODS 3. Saúde e bem-estar - Assegurar uma vida saudável e promover o bem-estar para todos, em todas as idades. |
| Appears in Collections: | DISSERTAÇÃO - Química |
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