Estudo da apocinina, diapocinina e derivados: síntese, modelagem molecular, avaliação da atividade aceptora de radicais e neuroprotetora frente a sintomas da doença de Parkinson

Autor: Rodrigues, Camila Coelho
Jazyk: portugalština
Rok vydání: 2018
Předmět:
Zdroj: Repositório Institucional da UNIPAMPAUniversidade Federal do PampaUNIPAMPA.
Druh dokumentu: masterThesis
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A apocinina apresenta estrutura pequena e possui diversas atividades biológicas, sua estrutura pode ser oxidada em certas condições e resultar na formação do seu dímero, a diapocinina. Como um potencial agente terapêutico, análogos estruturais da diapocinina, contendo grupos substituintes ligados a esta molécula, podem apresentar atividade neuroprotetora e aceptora de radicais. As chalconas apresentam estrutura química 1,3-diaril-2-propen-1-ona simples que permite variadas modificações estruturais com a finalidade de otimizar o perfil farmacológico ou direcioná-las para diferentes atividades biológicas. A resposta de maior destaque é a capacidade aceptora de radicais e atividade neuroprotetora. Neste trabalho foram realizadas a síntese e caracterização da diapocinina e seus derivados, a avaliação das propriedades físico-químicas e da atividade aceptora de radicais, estudos de modelagem e docking molecular, toxicidade in silico e in vivo, com a finalidade de se obter compostos que possam ser empregados como candidatos a novos fármacos aceptores de radicais e antiparkinsonianos. A diapocinina foi sintetizada a partir da apocinina e caracterizada por CLAE, espectroscopia IV, e RMN 1H e 13C. As chalconas derivadas da diapocinina com substituintes 4-Cl, 4-N(CH3)2, 4-OCH3 e 4-NO2, foram sintetizadas através da condensação de Claisen-Schmidt. A análise de capacidade aceptora de radicais foi realizada através do ensaio de DPPH utilizando como padrão BHT. A análise de toxidade in silico, especificamente o risco de causar genotoxidade, mutagenicidade, efeitos irritante e sobre sistema reprodutor, foi realizado através dos programas computacionais Osiris Property Explorer e admetSAR. Os estudos de docking molecular foram realizados utilizando o software iGemdock 2.1 e envolveu a avaliação de ligação individual da apocinina e diapocinina. Os protocolos experimentais pré-clínicos in vivo de avaliação de atividade frente a sintomas de doença de Parkinson foi realizado com Drosophila melanogaster. A apocinina demonstrou capacidade de captura de DPPH maior que seu dímero, sugerindo-se que este composto se apresenta como melhor candidato para o desenvolvimento de compostos com atividade antioxidante potencial. A partir da análise da toxicidade in silico observou-se que somente os compostos 4-N(CH3)2 e 4-NO2 apresentaram riscos de causar os efeitos mutagênicos e genotóxicos, sendo que os demais compostos apresentaram risco teórico baixo. Os resultados obtidos no estudo de docking molecular permitiram a obtenção de modelos teóricos onde a apocinina e a diapocinina não possuem ligação no mesmo sitio de interação. Assim sugere-se que estruturas químicas possam, de maneira simultânea, atuar no mesmo alvo, mas em sítios adjacentes de interação. A avaliação da atividade frente a sintomas da doença de Parkinson realizada através de ensaio de sobrevivência, toxicidade e comportamento com Drosophila melanogaster constata que tanto a apocinina e diapocinina são compostos promissores para o estudo e o desenvolvimento de agentes para se utilizar na terapêutica, com atividade neuroprotetora.
Apocynin is phenolic compound with a small structure which exhibit diverse pharmacological activities. Aromatic ring structure can be oxidized under enzymatic or in oxidizing medium generating its dimer, diapocinin. Structural analogues of diapocinin are considering a potential therapeutic agent, and depending on substituent moieties attached to this molecule. Chalcones have a simple chemical 1,3-diaryl-2-propen-1-one structure which allows structural modifications aiming the optimization of the broad recognized pharmacological profile or to reach some different biological activities. Oxygen radical acceptor (antioxidant) and neuroprotective are highlighted biological activities observed to these class of compounds and they were studied in this research. In this work, the synthesis and characterization of diapocinin and its chalcone derivatives, the evaluation of physicochemical properties and radical acceptor activity, molecular modeling and docking studies, in silico and in vivo toxicity, and evaluation of Parkinson’s disease in Drosophila melanogaster protocols were performed in order to support the new antioxidant and antiparkinsonian drugs. Diapocinin was synthesized from apocynin and characterized by HPLC, IR spectroscopy, and 1H and 13C NMR. Chalcones derived from diapocinin, with 4-Cl, 4-N(CH3)2, 4-OCH3 and 4-NO2, were synthesized by the condensation of Claisen-Schmidt. Radical acceptor evaluation was performed usign DPPH assay using BHT as standard. In silico toxicity analysis, specifically the risk of causing genotoxicity, mutagenicity, irritant effects and activity on the reproductive system, were performed using Osiris Property Explorer and admetSAR. Molecular docking studies were performed using iGemdock 2.1 software, and this study involved the evaluation of individual binding of apocynin and diapocinin and alfa-synuclein and NADPH oxidase. In vivo preclinical experimental protocols of activity against Parkinson's disease symptoms were performed with Drosophila melanogaster. Apocynin demonstrated higher DPPH radical capture than diapocynin, suggesting that this compound is the best candidate for the development of compounds with potential antioxidant activity. From the analysis of in silico toxicity, it was observed the 4-N(CH3)2 and 4-NO2 compounds presented risks of causing the mutagenic and genotoxic effects, and the other compounds presented low theoretical risk. The results obtained in the molecular docking study allowed the generation of theoretical models which the apocynin and diapocinin not show binding or interactions in the same molecular protein site. Thus, it is suggested that chemical structures may, simultaneously, act on the same target, but in adjacent sites of interaction. The evaluation of activity against Parkinson's disease symptoms performed by survival, toxicity and behavior assays with Drosophila melanogaster suggest the both apocynin and diapocinin are promising compounds for the study and development of agents to be used in therapy, with neuroprotective activity.
Databáze: Networked Digital Library of Theses & Dissertations
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