Síntese de novos ligandos para receptores de Adenosina

Abstract

Os receptores de adenosina estão expressos numa grande variedade de tecidos e apresentam-se como alvos promissores de fármacos, por ser conhecido o envolvimento da adenosina na mediação da fisiologia e patofisiologia dos vários sistemas orgânicos humanos. Os objectivos deste projecto contemplam a síntese de novos derivados de adenina como potenciais ligandos para receptores de adenosina, tendo por base resultados de um estudo de “screening” virtual. O trabalho experimental realizado centrou-se no desenvolvimento de novos métodos de síntese de adeninas diferentemente substituídas em N-1, C-2 e N-6. Os reagentes de partida destes métodos são os 5-amino-4-cianoformimidoíl imidazoles (4) e foram preparados a partir dos reagentes comerciais diaminomaleonitrilo e ortoformiato de etilo, por um método previamente desenvolvido. Foram preparadas estruturas de isoguanina partindo de imidazoles 4, cloroformiato de etilo e aminas primárias. Por acilação de 4 com anidridos acético e benzóico foram gerados imidazoles acilados (6-7), que reagiram muito facilmente com aminas primárias alifáticas para dar 4-(N-acil)amidino imidazol. Estes evoluíram para 2-metil e 2-feniladeninas diferentemente substituídas em N1 e N6. Os estudos realizados permitiram optimizações sucessivas do método inicial e culminaram no desenvolvimento de um método muito simples, regioselectivo e altamente eficiente. Para além de um elevado número N6-alquil adeninas preparadas foi ainda possível postular um mecanismo de reacção, que envolve produtos de migração de acilo como intermediários. O método mostrou-se extensível à introdução de aminoácidos, mas não foi possível introduzir aminas aromáticas. Os estudos de reactividade dos intermediários gerados permitiram ainda a síntese de imidazolil 1,2,4-triazoles, pirróis substituídos e uma nova estrutura de imidazoimidazole, abrindo caminho para nivas vias sintéticas. Numa segunda fase, foi preparado um conjunto de 2-metil e 2-fenil N6-aril adeninas, através de um método alternativo, que envolveu a síntese de 4-arilamidino imidazoles a partir de imidazoles 4 e aminas aromáticas, seguida de condensação com anidrido acético e benzóico.

Adenosine receptors (ARs), expressed in an extensive diversity of tissues, have been recognized as important drug targets. Ain fact, adenosine is a critical modulator of a vast array of physiological functions, through activation of one or more of the four known ARs subtypes: A1, A2A, A2B and A3. The aim of this work was to prepare novel adenine derivatives as potential ligands for adenosine receptors, on the basis of a preliminary virtual screening study. The development of new synthetic approach to the synthesis of 2,6,9- trisubstituted adenines was the focus of the project. 5-Amino-4- cyanoformimidoyl imidazoles (4) were the starting materials of the process and were prepared from commercial available DAMN and triethylorthoformate. Several 2,6-disubstituted isoguanines were prepared from imidazoles 4, ethyl cloroformate and primary aliphatic amines by a previously developed method. Acylation of imidazole 4 with acetic and benzoic anhydrides, gave the corresponding 4-(N-acyl)formimidoyl imidazole derivatives (6-7). A fast reaction occurred when these imidazoles were combined with primary aliphatic amines and the resulting 4-(N-acyl)amidino imidazole evolved to the corresponding adenines by intramolecular cyclization. Acyl migration products coul be isolated and experimental and kinetc studies led us to postulate these species as intermediates in the adenine synthesis mechanism. Attempts to optimize the method culminated in simple, regiosolective and highly efficient methods to prepare 2-methyl, 2-phenyl N6-alkyladenines differently substituted at the N-9 position of the purine ring. The method proved to be extensive to the introduction of amino acids, but attempts to introduce aromatic amines failed. Studies on the reactivity of the acyl intermediates enable the preparation of several imidazolyl (1,2,4)-triazoles, substituted pyrroles and a new structure of imidazoimidazole. A series of 2-methyl and 2-phenyl N6-aryladenines could also be prepared by an alternative synthetic approach envolving synthesis of 4- (N-aryl)amidino imidazoles from 4 followed by condensation with acetic and benzoic anhydride.