Síntese e determinação da atividade biológica de novos heterociclos de nitrogénio contra L. infantum e T. brucei

Abstract

A leishmaniose e a doença do sono são doenças provocadas por parasitas protozoários do género Leishmania e Trypanosoma, respetivamente, que afetam um elevadíssimo número de pessoas em todo o mundo. Apesar de haver tratamento, o aparecimento de resistência aos tratamentos disponíveis e a variedade genética dos parasitas representam enorme perigo para a humanidade. A descoberta de novas moléculas para combater essas doenças foi considerada pela Organização Mundial de Saúde uma necessidade urgente. Este trabalho apresenta a síntese, avaliação biológica em parasitas L. infantum e T. brucei e análises SAR de novos derivados de 4-hidrazonopirimidopirimidinas. As 4-hidrazonopirimidopirimidinas a testar foram sintetizadas usando métodos de síntese desenvolvidos anteriormente no grupo de investigação. A partir de reagentes comerciais foram sintetizadas 9-aril-6-cianopurinas em quatro passos sequenciais. Estas fizeram-se reagir com agentes alquilantes e acilantes gerando novos derivados. O tratamento das cianopurinas com hidrazina permitiu gerar dihidropirimidopirimidinas que se converteram em 4-hidrazinopirimidopirimidina por reação com um nucleófilo. As 4-hidrazonopirimidopirimidinas foram obtidas a partir das 4- hidrazinopirimidopirimidinas, por reação com aldeídos em meio ácido, ou a partir das dihidropirimidopirimidinas por reação com aldeídos na presença de uma base nucleofílica. Deu-se ainda início ao estudo das condições de reação para gerar pirimidopirimidinas fundidas com triazinas. A atividade antiparasitária das hidrazonopirimidopirimidinas foi determinada em formas promastigotas de L. infantum e formas sanguíneas de T. brucei através da determinação do IC50. A citotoxicidade foi avaliada na linha celular de macrófagos THP1. Foram identificados vinte e quatro compostos com IC50 < 10 µM (L.i promastigotas) que se selecionaram para serem testados em amastigotas de L. infantum intramacrofágicos. Dos compostos testados, treze mostraram-se ativos a 10 µM. Três dos compostos ativos em amastigotas de L. infantum intramacrofágicosforam ainda avaliados numa estirpe multirresistente de L. infantum (M200.5), sendo todos eles ativos. Identificaram-se cinco compostos promissores para estudos mais avançados em L. infantum, com índice de seletividade (SI) superior a 40, e três compostos promissores para estudos mais avançados em T. brucei, com SI superior a 100.

Leishmaniasis and sleeping sickness are diseases caused by protozoan parasites of the genus Leishmania and Trypanosoma, respectively, which affect many people worldwide. Although there are many types of treatment, the increasing resistance and parasite variability makes these issues threatening. The discovery and research of new antiparasitic molecules is considered an urgent necessity by The World Health Organization. This manuscript presents the synthesis, biological evaluation in parasites L. infantum and T. brucei and SAR studies of new 4-hydrazonepyrimidopyrimidines. These compounds were synthesized by an already optimized method developed by the research group. In four sequential steps, 9-aryl-6-nitrilepurines were synthesized from commercial reagents. These were treated with alkyl halides and acyl chlorides originating new compounds. The reaction of the nitrilepurines with hydrazine allowed the synthesis of dihydropyrimidopyrimidines which were then converted in 4-hydrazinylpyrimidopyrimidines by reacting with a nucleophile. The new 4- hydrazonepyrimidopyrimidines were synthesized from 4-hydrazinylpyrimidopyrimidines, by reaction with aldehydes in acid medium or from of dihydropyrimidopyrimidines by reaction with aldehydes in the presence of a basic nucleophile. Also, a new study was initiated to determine the conditions for synthesizing a new class of tricyclic compounds bearing a pyrimidopyrimidine moiety coupled to a triazine. The antiparasitic activity of 4-hydrazonepyrimidopyrimidines was measured in the promastigote form of L. infantum and in T. brucei bloodstream and the cytotoxicity was measured in a THP1 macrophage cell-line. A total of 24 compounds showed activity (L.i promastigotes) bellow 10 µM being then selected for testing in the intramacrophagic amastigote form of L. infantum. From this assay 13 compounds showed activity bellow 10 µM and 3 of them were selected and tested in a resistant strain of L.i promastigotes (M200.5). All the compounds previously selected were highly active in this strain. In total, 5 promising compounds were identified and selected for further studies in L. infantum bearing a selective index over 40, and 3 compounds were identified and selected for further studies in T. brucei bearing a selective index over 100.