Cytotoxicity studies of phytochemicals and/or synthetic natural derivatives

Abstract

Desde sempre que o Homem usou a Natureza como fonte para o tratamento de diversas doenças. Atualmente, a procura de novas drogas que sejam muito próximas ao que é natural tem aumentado. Nos últimos anos, os óleos essenciais tornaram-se uma fonte importante de compostos bioativos. O eugenol, é um composto fenólico da classe dos fenilpropanoides que pode ser encontrado no óleo essencial de diversas plantas, como o cravinho-da-índia. O eugenol é um composto bioativo com relevância comercial nas indústrias alimentar e de cosmética e possui propriedades como ser antioxidante, anti-inflamatório, anti-tumoral, antimicrobiano e citotóxico. Atendendo todas as características do eugenol o objetivo deste projeto passou por estudar a atividade citotóxica de diversos derivados do eugenol. Quatorze derivados do eugenol, de duas classes β-amino álcoois e β-alcóxi álcoois foram previamente sintetizados e as suas propriedades citotóxicas e pró apoptóticas foram estudadas em duas linhas celulares AGS (cancro do estômago) e em A549 (cancro do pulmão), bem como a sua seletividade para linhas cancerígenas. Os resultados obtidos mostraram que alterações na estrutura do eugenol levaram ao melhoramento da sua atividade citotóxica e que alguns compostos, principalmente β-amino álcoois, possuem efeitos pró apoptóticos. Algumas relações estrutura/atividade foram inferidas e por isso, foi possível perceber que derivados com um anel benzeno ligado à cadeia de três carbonos têm melhor interação com as células A549, relevando que as interações entre as moléculas e as linhas celulares (AGS e A549) se processam de forma diferente. Atendendo a todas estas conclusões e com mais estudos direcionados à forma como as estas moléculas interagem com as células, no futuro podem ser sintetizados novas moléculas anti-tumorais mais potentes.

Humanity has always relied on Nature as source for the treatment of various diseases. Currently, the demand for new drugs that are similar to natural compounds has increased. In recent years, essential oils have become an important source of bioactive compounds. Eugenol is a phenolic compound from the class of phenylpropanoids that can be found in numerous EOs from plants, such as clove oil. Eugenol has commercial relevance in the food and cosmetics industries, and also had shown biological properties such as anti-inflammatory, anti-oxidant, anti-tumorigenic, anti-microbial and cytotoxic activity. The interest in this molecule has been increasing also because of its structure, which is interesting for a starting molecule. Given all the characteristics of eugenol, the aim of this project was to study the cytotoxic activity of several eugenol derivatives. Fourteen eugenol derivatives, sorted as β-amino alcohols and β-alkoxy alcohols were previously synthesized and their cytotoxic and pro-apoptotic properties were studied in two cell lines AGS (gastric cancer) and A549 (lung cancer), as well as their selectivity for cancerous cells. Regarding the results it was possible to conclude that alteration on eugenol structure lead enhanced of cytotoxic activity and some compounds, mainly β-amino alcohols, have and pro-apoptotic effects. Certain structure/activity relationship were drawn and for that reason it was possible to understand that derivatives with benzene ring attached to the three-carbon chain interact better with A549 cells, revealing that molecules interact in a different way with the two types of cells (AGS and A549). Considering all these conclusions and with more studies about structure/relationship new molecules can be made resulting in improvements for new anticancer agents.