Desenvolvimento de pró-fármacos de triazenos anti-tumorais para aplicação em estratégias ADEPT: activação pela carboxipeptidase G2

Tese de mestrado, Química Farmacêutica e Terapêutica, Universidade de Lisboa, Faculdade de Farmácia, 2010Nesta tese desenvolveram-se vários pró-fármacos de triazenos anti-tumorais. Procedeu-se à sua síntese e estudaram-se alguns aspectos da sua química, com o objectivo de avaliar a sua potencial aplicação numa estratégia ADEPT (Antibody-Directed Enzyme-Prodrug Therapy). Esta é uma das possíveis abordagens para o tratamento do cancro que tem como objectivo a formação de um potente agente citotóxico selectivamente no local do tumor. Os compostos sintetizados funcionam como agentes alquilantes nos quais a função efectora está mascarada por uma ligação ureia ao ácido glutâmico. Esta ligação permite a activação do triazeno por acção da enzima Carboxipeptidase G2 conjugada a um anticorpo monoclonal. Todos os derivados foram sintetizados por reacção do monometiltriazeno activado pelo cloroformato 4-nitrofenilo com o ácido glutâmico protegido nas funções ácido carboxílico com o grupo Boc. Este grupo foi depois removido como ácido trifluoroacético e anisol. Descreve-se o estudo cinético da hidrólise dos derivados em tampão fosfato isotónico pH 7.4, a 37°C, observando-se a formação quantitativa de fármaco activo. Os compostos revelaram ser pouco estáveis. Realizaram-se também estudos de hidrólise em plasma humano e na presença de albumina humana, a 37°C, e observou-se a decomposição do pró-fármaco libertando o fármaco anti-tumoral (MMT). A capacidade dos potenciais pró-fármacos de funcionarem como substratos da CPG2 foi determinada (parâmetros cinéticos Km e Vmáx), assim como a sua estabilidade química na presença da enzima. Os derivados revelaram elevada afinidade para a enzima CPG2, libertando rapidamente o fármaco citotóxico. Destes estudos, concluiu-se que a influência das proteínas plasmáticas na actividade de hidrólise dos compostos 49 é o principal factor condicionante na sua aplicação como pró-fármacos anti-tumorais para aplicação numa estratégia ADEPT.In this thesis a series of prodrugs of antitumoral triazenes were synthesized. Some aspects of their chemistry were studied, which allowed to evaluate them as prodrugs for application in an ADEPT (Antibody-Directed Enzyme-Prodrug Therapy) strategy. This is one of the possible approaches to cancer treatment which aims to form a potent cytotoxic agent selectively at the tumor site. Prodrugs were designed by coupling the triazene moiety with the glutamic acid through a urea bond. This link allows the activation of the triazene by the enzyme Carboxypeptidase G2 conjugated to a monoclonal antibody. The synthesis was achieved through reaction of 1-aryl-3-methyltriazenes activated by 4-nitrophenil chloroformate with glutamic acid protected at the carboxylic acid functions with Boc group. The Boc group was then removed using TFA and anisole. Kinetic studies of hydrolysis in isotonic phosphate buffer pH 7.4 at 37°C of derivatives are reported and the formation of active drug was quantitatively verified. The compounds proved to be unstable. Studies in human plasma and in presence of human albumin at 37°C, show that the hydrolysis rate of compounds is accelerated in the presence of that plasma protein, releasing the antitumor drug (MMT). The ability of the potential prodrugs to act as substrates for CPG2 was determined (kinetic parameters Km and Vmáx), and the chemical stability in the presence of the enzyme was also measured. Derivatives showed high affinity for the CPG2 enzyme, quickly releasing the cytotoxic drug. From these studies, it was concluded that the influence derivatives of plasma proteins in the hydrolysis activity of compounds 49 is the main conditioning factor in its application as anticancer prodrugs for ADEPT strategy