Síntese, estudos de relações estrutura-atividade e da atividade antifúngica de novos agentes quimioterápicos para tratamento de doenças infecciosas emergentes

A presente dissertação apresenta os resultados obtidos a partir do estudo de sete derivados funcionalizados bis-, tris- e tetra-substituídos com os quais se analisou o efeito da variação da ramificação na cadeia e do grau de metilação. Cabe ressaltar que todos os compostos são simétricos, similares a precursores dendriméricos (ou "dendrons") e foram nomeados genericamente como P. A atividade biológica destes compostos foi investigada contra fungos patogênicos do gênero Candida spp., Cryptococcus neoformans e Saccharomices cerevisae. O estudo da atividade citotóxica contra algumas linhagens tumorais é também descrito. Seis derivados análogos às mostardas nitrogenadas, pela substituição nas extremidades w,w´-bis-S-tioureido substituídos com diferentes graus de ramificação e diferentes graus de metilação no grupo tioureido, foram sintetizados e estudados: tri(2-tioureidoetil)amina (P1), tri(2-(1-metil-2-tioureidoetil)amina (P2), tri(2-(1,3-dimetil)-tioureidoetil)amina (P3), N,N,N´,N´- tetrakis(2-tioureidoetil)etilenodi-amina(P4), N,N,N¿,N¿-tetrakis(2-metil-tioureido-etil)etilenodiamina(P5) e N,N,N¿,N¿-tetrakis(2-1,3-dimetil-tioureido-etil) etileno -diamina (P6). Todos estes tioureido-amino derivados são inéditos com exceção de P1 que já foi testado contra leucemia. Um análogo tipo tio-éter também foi preparado: 1,7-bis-(2-1,3-dimetil-tioureido-etil)-4-tiaheptano (P7). Todos estes compostos foram caracterizados pelos métodos espectrométricos usuais (Infravermelho, RMN de 1H e de 13C). O derivado tri-ramificado e não-metilado P1 foi o agente antifúngico mais potente mostrando atividade em baixas concentrações contra C. albicans e C. glabrata, podendo ser potencialmente um agente de uso tópico para tratamento de candidose. Os derivados tipo tioureido P3 e P6 apresentaram amplo espectro de ação antifúngica contra C.albicans, C. glabrata, C. krusei, C. neoformans e S. cerevisae. P5 foi ativo somente contra C. glabrata (250 µg/mL) e, P6 foi ativo contra C. glabrata (125 µg/ml), mas, notoriamente, junto com P7 - o sulfeto bis-N,N-dimethyl funcionalizado - foram os únicos agentes antifúngicos eficientes na inibição de C. parapsilosis (125 e 250 µg/mL). É digno de nota que P7 também mostrou amplo espectro de ação inibindo C.albicans, C. glabrata, C. krusei, C. neoformans e S. cerevisae. Os derivados P2 - tri-ramificado e monometilado - tanto quanto P4 - derivado tetra-ramificado e não-metilado - não se mostraram ativos contra as espécies investigadas. Seria esperado que P4 fosse mais ativo e talvez isto seja devido ao fato da ocorrência de interações tipo ligação de hidrogênio muito fortes entre o átomo de nitrogênio e os hidrogênios de dois grupos tioureido diferentes, o que foi notado pela observação detalhada do espectro na região do infravermelho. De fato, tais interações intramoleculares são muito favoráveis em compostos assim, como P4, com baixo nível de alquilação, alta polaridade e alta simetria, pois P4 possui dois pares de ligações NH para fazer ligações de hidrogênio intramoleculares. Assim, se os grupos tioureido estão envolvidos em fortes interações intramoleculares não há disponibilidade para a interação biológica necessária para a atividade antifúngica. P1 e P2 foram também testados contra espécies tumorais: adenocarcinoma gástrico humano (AGS), carcinoma de cólon murino (CT26WT), carcinoma mamário humano (MCF-7) e glioma de rato (C6) - porém, a faixa de concentração inibitória para 50% - 10-4 to 10-5 mol/L - não é boa o suficiente para tornar estas moléculas promissoras como agentes antineoplásicos. Os estudos para avaliação da lipofilia através de medidas em RP-HPLC também são descritas e os resultados mostraram que a padronização usual com compostos comuns e com coeficientes de partição conhecidos não são adequados para o presente estudo que lida com moléculas mais ramificadas e polifuncionalizadas. As metodologias de cromatografia de camada delgada e "shake-flask" podem ser alternativas viáveis e estão sendo testadas.The present dissertation presents the results obtained from synthesis of seven bis-, tri- and tetrabranched functionalized derivatives, the influence of the branching, the methylation levels at the nitrogen atoms of the thioureido moiety, on the antifungal activity was investigated. Allcompounds are symmetrical and similar to dendrimeric precursors or dendrons and they are named as P. The investigation of biological activity against pathogenic fungi from gender Candida spp., Cryptococcus neoformans and Saccharomices cerevisae are reported. The cytotoxic studies against several tumoral species are also described.Six w,w`-bis-S-thioureido substituted nitrogen mustard analogues with different nitrogen methylation levels at thioureido moiety, were synthesized and studied: tri(2-thioureídoethyl)amine (P1), tri(2-(1-methyl-2-thioureidoethyl)amine (P2), tri(2-(1,3-dimethyl)-thioureidoethyl)amine (P3), N,N,N´,N´- tetrakis (2-thioureidoethyl)ethylenediamine (P4),N,N,N,N-tetrakis(2-methyl-thioureido -ethyl)ethylenediamine (P5) and N,N,N,N-tetrakis(2-1,3- dimethyl-thioureido-ethyl)ethylene-diamine (P6). All of them are novel, but not P1, ever prepared and studied against leukemia. One novel thio-ether analogue was also prepared: 1,7-bis-(2-1,3-dimethyl-thioureido-ethyl)-4-thia-heptano (P7). All prepared substances were characterized by spectrometric methods (Infrared, 1H and 13C -NMR). The tribranched and non-methylated derivative P1 was the most active antifungal agent showing activity in very low concentrations against C. albicans and C. glabrata. P1 might bepotentially used as topical agent for the treatment of candidosis. The other thioureido derivatives P3 and P6 showed broad-spectrum of antifungal activity against C.albicans, C. glabrata, C. krusei, C. neoformans and S. cerevisae. P5 was active only against C. glabrata. Remarkably, P6 was active against C. glabrata, and such as P6 and P7 were the only agents enough efficient to inhibit C. parapsilosis. In fact, P7 also showed broad-spectrum of antifungal activity inhibitingC.albicans, C. glabrata, C. krusei, C. neoformans and S. cerevisae.The tri-branched and monomethylated amino analogue P2 was inactive against all species tested, such as P4, the tetra-branched and non-methylated amino analogue. It was expected that P4 would be more active than it really is and maybe this is due to the occurrence ofintramolecular hydrogen bonds - between the nitrogen and the hydrogen atoms of two different thioureido groups - which were noticed only in the infrared spectra for P4. In fact, these intramolecular interactions are very favorable in compounds with low alkylation level, high polarity and high symmetry compounds such as P4, and besides P4 has two pairs of nitrogenhydrogen groups (NH) to make two mutual intramolecular hydrogen bond interactions. Therefore, if the thioureido groups are involved in very strong intramolecular interactions, there is no freethioureido group to make the biological interaction which is responsible for the antifungal activity. P1 e P2 were also tested against some tumor species - human gastric adenocarcinome (AGS), murin colon carcinome (CT26WT), female mamarian human carcinome (MCF-7) and mouseglioma (C6) but, the average found MIC 10-4 to 10-5 mol/L - in not good enough to make these molecules promising novel antineoplastic agents. The attempts for their partition coefficient (log P) measurements by RP-HPLC technique are also described and the results show that the usual standardization with common and ordinary compounds with well-known partition coefficients is not suitable for the present studied with high branched and polifunctionalized molecules. The thin layer chromatography or even the usual shake-flask methodologies might be alternatives and they are going to be tested