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http://www.repositorio.ufal.br/jspui/handle/123456789/14917
Tipo: | Tese |
Título: | Explorando as propriedades biofísicas, antiproliferativa, antioxidante e de inibições enzimáticas de azometinas |
Autor(es): | Guimarães, Ari Souza |
Primeiro Orientador: | Figueiredo, Isis Martins |
metadata.dc.contributor.advisor-co1: | Lima, Dimas José da Paz |
metadata.dc.contributor.referee1: | Rosa, Fernanda Andreia |
metadata.dc.contributor.referee2: | Modolo, Luzia Valentina |
metadata.dc.contributor.referee3: | Silva Junior, Edeildo Ferreira da |
metadata.dc.contributor.referee4: | Goulart, Marilia Oliveira Fonseca |
Resumo: | O grupo azometina (C=N) destaca-se devido oferecer oportunidade de criar uma ampla variedade de híbridos moleculares com estruturas diversas, manifestando propriedades biológicas notáveis, como atividade antifúngica, anticancerígena anti-inflamatória, antiviral, antioxidante entre outras. Neste sentido, levando em consideração a importância de moléculas bioativas com tais propriedades, nesse estudo, realizou-se a avaliação do perfil biológico de três classes de compostos híbridos moleculares da ligação C=N. Inicialmente, realizou-se a avaliação de aminoguanidinas hidrazonas, das quais, o derivado AGH-3 com núcleo indol ofereceu a maior capacidade antioxidante com resultados comparáveis ao Trolox em ensaios de eliminação de radicais DPPH• , ABTS•+, FRAP e •NO. Além disso, o AGH-3 apresentou a maior atividade antiproliferativa contra células de câncer renal humano com GI50 = 6,3 M. Nos estudos biofísicos, pôde-se notar que o AGH-3 interagiu com o ctDNA formando um complexo supramolecular fluorescente com um Kb=2,89×103 M-1 , preferencialmente via intercalação. Os resultados demonstraram o potencial das aminoguanidinas hidrazonas como uma classe estratégica de compostos com atividade biológica multialvo. Posteriormente, foi avaliado o potencial de inibição de urease de uma classe de bases de Schiff derivadas de tiossemicarbazonas e híbridas com pirazois. O derivado 312 apresentou a maior atividade (IC50 = 24,72±1,09 M), sendo comparável ao padrão Tioureia (teste de Tukey, p ≤ 0,05), apresentando um tipo de inibição mista. Os estudos termodinâmicos demonstraram que a formação do complexo (312-urease) ocorre de forma espontânea (G < 0), sendo estabilizado a partir de interações hidrofóbicas (H e S >0). Os estudos via UV-vis sugerem que o 312 interage com o Ni(II), cofator da urease. Os estudos de docking molecular corroboraram com estudos experimentais, demonstrando que o 312 interage com resíduos de aminoácidos próximos ao sítio ativo da enzima, principalmente por meio de ligações de hidrogênio e interações hidrofóbicas, bem como, com os Ni(II) presentes no sítio ativo da enzima. O composto 312 também demonstrou uma inibição da urease em amostra de solo, sendo superior ao NBPT no S2(teste de Tukey, p ≤ 0,05). Adicionalmente, esse composto demonstrou eficiência em inibir enzimas ureolíticas em amostras de urina. Os resultados ressaltam o potencial do composto 312 frente a várias aplicações biotecnológicas. Por fim, realizou-se a síntese, caracterização e aplicação de compostos análogos ao resveratrol e híbridos com o ácido lipoico, utilizando as bases de Schiff e aminas como estruturas modelos. Com isso, obteve-se os compostos com rendimentos que variaram de 49 a 98%, que foram caracterizados por RMN 1H, 13C, Noesy e FTIR-ATR. O composto 6 apresentou um IC50=22,91±0,90 μM de inibição da tirosinase e uma inibição do tipo mista, demonstrando uma atividade superior aos padrões ácido kójico e resveratrol (teste de Tukey, p ≤ 0,05). Na avaliação de FPS-UVB, a ligação C=N teve influência significativa, destacando-se as bases de Schiff, com o composto 17 exibindo o maior valor de FPS (21,53 ± 0,74), superando o BZF-3 (teste de Tukey, p ≤ 0,05). Além disso, os compostos demonstraram atividades antioxidantes promissoras, sendo o composto 7 notável no método ABTS•+ (IC50 = 0,016 ± 0,0001 μM). Os estudos de ancoragem molecular evidenciaram que os compostos interagem com resíduos de aminoácidos próximo ao sítio ativo da enzima principalmente via interações de van der Waals e ligações de hidrogênio. Finalmente, esses resultados destacam o potencial bioativo dos compostos avaliados para serem explorados em estudos futuros. |
Abstract: | Azomethine group (C=N) stands out for providing the opportunity to create a wide variety of molecular hybrids with diverse structures, manifesting remarkable biological properties, such as antifungal, anticancer, anti-inflammatory, antiviral and antioxidant activity, among others. Thus, considering the importance of bioactive molecules with such properties, this study evaluated the biological profile of three classes of C=N molecular hybrid compounds. Initially, the evaluation of aminoguanidine hydrazones was carried out, of which the AGH-3 derivative with an indole nucleus offered the greatest antioxidant capacity with results comparable to Trolox in DPPH• , ABTS•+, FRAP and •NO radical scavenging assays. In addition, AGH-3 showed the greatest antiproliferative activity against human kidney cancer cells with GI50 = 6.3 M. In the biophysical studies, it was noted that AGH-3 interacted with ctDNA forming a fluorescent supramolecular complex with a Kb=2.89×103 M-1, preferably via an intercalator mechanism. The results demonstrated the potential of aminoguanidine hydrazones as a strategic class of compounds with multitarget biological activity. Subsequently, the urease inhibition potential of a class of Schiff bases derived from thiosemicarbazones and hybridized with pyrazoles. Derivative 312 showed the highest activity (IC50 = 24.72±1.09 M), being comparable to the standard Thiourea (Tukey test, p ≤ 0.05), showing a mixed type of inhibition. Thermodynamic studies have shown that the formation of the complex (312- urease) occurs spontaneously (G < 0) and is stabilized by hydrophobic interactions (H and S >0). UV-vis studies suggest that 312 interacts with Ni(II), a cofactor of urease. Molecular docking studies corroborated experimental studies, showing that 312 interacts with amino acid residues close to the enzyme's active site, mainly through hydrogen bonds and hydrophobic interactions, as well as with Ni(II) present in the enzyme's active site. Compound 312 also showed urease inhibition in soil samples, being superior to NBPT in S2 (Tukey test, p ≤ 0.05). In addition, this compound was effective in inhibiting ureolytic enzymes in urine samples. The results highlight the potential of compound 312 for various biotechnological applications. Finally, compounds analogous to resveratrol and hybrids with lipoic acid were synthesized, characterized and applied, using Schiff bases and amines as model structures. This resulted in compounds with yields ranging from 49 to 98%, which were characterized by 1H, 13C, Noesy NMR and FTIR-ATR. Compound 6 showed an IC50=22.91±0.90 μM of tyrosinase inhibition and mixed-type inhibition, demonstrating superior activity to the kojic acid and resveratrol standards (Tukey test, p ≤ 0.05). In the SPF-UVB evaluation, the C=N bond had a significant influence, with Schiff bases standing out, with compound 17 exhibiting the highest SPF value (21.53 ± 0.74), surpassing BZF-3 (Tukey test, p ≤ 0.05). In addition, the compounds showed promising antioxidant activities, with compound 7 being outstanding in the ABTS-+ method (IC50 = 0.016 ± 0.0001 μM). Molecular docking studies showed that the compounds interact with amino acid residues near the enzyme's active site mainly via van der Waals interactions and hydrogen bonds. Finally, these results highlight the bioactive potential of the compounds evaluated to be explored in future studies. |
Palavras-chave: | Azometina Schiff, Bases de Aminoguanidina hidrazonas Pirazois Animais Antioxidantes Atividade antiproliferativa Urease Monofenal mono-oxigenase Fator de proteção solar Azomethine Schiff bases Aminoguanidine hydrazones Pyrazoles Amines Antioxidants Antiproliferative activity Urease Tyrosinase Sun protection factor. |
CNPq: | CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA |
Idioma: | por |
País: | Brasil |
Editor: | Universidade Federal de Alagoas |
Sigla da Instituição: | UFAL |
metadata.dc.publisher.program: | Programa de Pós-Graduação em Química e Biotecnologia |
Citação: | GUIMARÃES, Ari Souza. Explorando as propriedades biofísicas, antiproliferativa, antioxidante e de inibições enzimáticas de azometinas. 2024. 177 f. Tese (Doutorado em Química e Biotecnologia) - Instituto de Química e Biotecnologia, Programa de Pós-Graduação em Química e Biotecnologia, Universidade Federal de Alagoas, Maceió, 2024. |
Tipo de Acesso: | Acesso Aberto |
URI: | http://www.repositorio.ufal.br/jspui/handle/123456789/14917 |
Data do documento: | 31-jan-2024 |
Aparece nas coleções: | Dissertações e Teses defendidas na UFAL - IQB |
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