Pró-Reitoria de Graduação
Curso de Farmácia
Trabalho de Conclusão de Curso
SÍNTESE DE CANDIDATOS A LIGANTES PPARγ PLANEJADOS
A PARTIR DO CARDANOL
Autor: Thais de Araujo Marques Ferreira
Orientador: Prof. Dr. Luiz Antônio Soares Romeiro
Brasília - DF
2012
DOCUMENTO CONFIDENCIAL
CIRCULAÇÃO RESTRITA
ESTE DOCUMENTO É DESTINADO AO USO EXCLUSIVO DO INDIVÍDUO OU
ENTIDADE À QUAL O MESMO É ENDEREÇADO E CONTÉM INFORMAÇÕES
PRIVILEGIADAS, CONFIDENCIAIS E QUE NÃO DEVEM SER REVELADAS.
Se você ler este documento e não for o destinatário pretendido, estará por
meio deste notificado de que qualquer disseminação, distribuição ou
reprodução deste documento é estritamente proibida. Se você recebeu este
documento por engano, por favor notifique-me imediatamente através dos
telefones ++ 55 (61) 3356.9035 ou 55 (61) 8484.6209. Obrigado por sua
cooperação.
THIS DOCUMENT IS INTENDED ONLY FOR THE USE OF THE INDIVIDUAL OR ENTITY
TO WHICH IT IS ADDRESSED AND CONTAINS INFORMATION THAT IS PRIVILEGED,
CONFIDENTIAL AND EXEMPT FROM DISCLOSURE.
If the reader of this document is not the intended recipient, you are hereby notified
that any dissemination, distribution or copying of this communication is strictly
prohibited. If you have received this document in error, please notify me immediately
by telephone on ++ 55 (61) 3356.9035 or 55 (61) 8484.6209. Thank you for your cooperation.
Brasília, 20 de junho de 2012
2
THAIS DE ARAUJO MARQUES FERREIRA
SÍNTESE DE CANDIDATOS A LIGANTES PPARγ
PLANEJADOS A PARTIR DO CARDANOL
Monografia apresentada ao Curso de
Graduação em Farmácia da Universidade
Católica de Brasília como requisito parcial
para obtenção do Título de Bacharel em
Farmácia.
Orientador: Prof. Dr. Luiz Antonio Soares
Romeiro
Brasília
2012
3
Monografia de autoria de Thais de Araujo Marques Ferreira, intitulada “SÍNTESE DE
CANDIDATOS A LIGANTES PPARγ PLANEJADOS A PARTIR DO CARDANOL”,
apresentada como requisito parcial para obtenção do grau de Bacharel em Farmácia da
Universidade Católica de Brasília, em 14 de junho de 2012, defendida e aprovada pela banca
examinadora abaixo assinada:
_____________________________________________________________________
Prof. Dr. Luiz Antonio Soares Romeiro
Orientador
Curso de Ciências Farmacêuticas – FS/UnB
_____________________________________________________________________
Profa. Esp. Débora Moraes Nunes
Curso de Farmácia - UCB
_____________________________________________________________________
Profa. Msc. Luciana de Camargo Nascente
Curso de Química - UCB
Brasília
2012
4
AGRADECIMENTO
A Deus, que me concedeu o dom da vida e me permitiu estar aqui conquistanto mais
um objetivo.
Aos meus pais e familiares por todo carinho, atenção e apoio. Mãe, Pai e André são
vocês que me fornecem tanto o apoio emocional, espiritual e material para estar concluindo
essa importante etapa da minha vida. Espero um dia poder retribuir todo o amor e dedicação a
mim dados. Amo muito vocês.
Ao meu irmão Matheus que sempre esteve presente me incentivando a alcançar e lutar
por meus objetivos e as irmãs que pude ganhar durante meu percurso, Lígia Silva, Giselle de
Andrade e Yasmim Resende.
Aos meus amigos por todos os anos inesqueciveis de agradável convivência. Agradeço
também pela inestimável colaboração e incentivo e por sempre me transmitirem palavras de
conforto e me apoiarem nos momentos de desânimo.
Ao professor Luiz Antonio Soares Romeiro por sua orientação e valorosa colaboração
em todo o projeto. Agradeço também pelo estímulo, pelos ensinamentos transmitidos, pela
paciência e constante suporte.
Aos meus companheiros do LADETER, sem vocês eu não conseguiria. Obrigada
Vinícius Paixao, Luciana Camargo, Laís Lemes, Andressa Souza, Thayana Lelis, Karolyne
Vilela, Maíra Nunes e Giselle Ramos por me auxiliarem no desenvolvimento de meus
projetos e por toda a paciência e dedicação a mim transmitidas.
Agradeço à Patrícia Coelho e Prof. Edilberto Rocha Silveira do Centro Nordestino de
Aplicação de Ressonância Magnética Nuclear (CENAUREMN) pela realização dos espectros
de Ressonânica Magnética Nuclear de 1H e 13C. E também à Margareth Marques e Profa.
Silvia Alcanfor da Central Analítica da Universidade Católica de Brasília pela realização dos
espectros no infravermelho.
As queridas professoras Luciana Camargo e Débora M. Nunes por aceitarem estarem
presentes em minha banca examinadora e por todos os comentários construtivos fornecidos
para melhora do trabalho.
Por fim, agradeço a todos que contribuiram direta ou indiretamente para a produção
desse projeto.
5
RESUMO
Referência: FERREIRA, Thais de Araujo Marques. Síntese De Candidatos a Ligantes
PPARγ Planejados a Partir do Cardanol. 2012. 60 folhas. Monografia (Farmácia) Universidade Católica de Brasília, Brasília, 2012.
O diabetes é uma patologia de etiologia múltipla, caracterizada por uma desordem no
metabolismo de proteínas, lipídeos e /ou carboidratos ocasionada por problemas na síntese ou
ação da insulina, hormônio sintetizado pelas células β do pâncreas. Considerado pela
Organização Mundial de Saúde (OMS) um problema de saúde pública, o diabetes tipo II, que
afeta 90 a 95% dos pacientes, vem adquirindo dimensões epidêmicas. Devido ao fato das
atuais terapias medicamentosas apresentarem limitações e não serem efetivas para o
tratamento clínico desta patologia, o planejamento e a síntese de novos ligantes com ação
mediada por PPARγ, receptor envolvido no controle do metabolismo da glicose e na
sensibilização dos tecidos resistentes a ação da insulina, vêm sendo objetivadas. Este trabalho
descreve o planejamento e a síntese de novos candidatos a ligantes PPARγ obtidos a partir do
cardanol, derivado fenólico presente na casca da castanha de Anacardium occidentale, espécie
abundante no país. O planejamento sintético deu-se a partir da re-estruturação do ligante
seletivo de maneira a gerar novos padrões moleculares com arcabouço complementar aos
resíduos de aminoácidos contidos no receptor. Por sua vez, a síntese compreendeu a
exploração de procedimentos sintéticos clássicos de interconversão de grupos funcionais, por
exemplo, O- alquilação, hidrogenação, ozonólise, oxidação e hidrólise alcalina. A estratégia
sintética convergente levou à formação de intermediários e derivados alvo em rendimentos
satisfatórios entre 54%-95% e a caractrezição das estruturas através da espectroscopia
confirmou as moléculas-alvo. A avaliação farmacológica dos novos candidatos a ligantes á
PPARγ, bem como a continuidade do planejamento para obtenção de novos derivados,
constituem a perspectiva deste trabalho.
Palavras-chave: Diabetes. PPAR. LCC. Cardanol.
6
ABSTRACT
Diabetes is a disease of multiple etiology, characterized by a disorder in the metabolism of
proteins, lipids and/or carbohydrates, caused by problems in the synthesis or action of insulin,
hormone synthesized by pancreatic β cells. Considered by the World Health Organization
(WHO) a public health problem, diabetes type II, which affects 90-95% of patients, has taken
epidemic dimensions. Because of current limitations of the therapeutic agents and no
effectiveness for the clinical treatment of this pathology, the design and synthesis of novel
ligands with action mediated by PPAR gamma, receptor involved in the control of glucose
metabolism and sensitization of the tissues resistant to insulin action, have been targeted. This
paper describes the design and synthesis of new candidates for PPAR gamma ligands derived
from cardanol, phenolic derivative present in the nutshell of Anacardium occidentale,
abundant specie in the country. The synthetic plan is given from the restructuring of the
binder so as to selectively generate new standards with molecular framework complementary
to amino acid residues contained in the receiver. In turn, the synthesis involved the operation
of conventional synthetic procedures for interconversion of functional groups, for example,
O-alkylation, hydrogenation, ozonolysis, oxidation and alkaline hydrolysis. The convergent
synthetic strategy led to the formation of intermediates and target derivatives in satisfactory
yields between 54%-95%. The pharmacological evaluation of new candidate ligands PPAR
gamma, and the continuity of the design to obtain new derivatives, are the prospects of this
work.
Keywords: Diabetes. PPAR. CNSL. Cardanol.
7
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO
2 REFERENCIAL TEÓRICO
9
10
2.1 A INSULINA E O DIABETES
10
2.2 ANTIDIABÉTICOS ORAIS
12
2.3 RECEPTORES ATIVADOS POR PROLIFERADORES PEROXISSOMAIS
14
2.4 PPARγ COMO ALVO TERAPÊUTICO PARA O TRATAMENTO DO DIABETES
15
2.5 PPAR: ORGANIZAÇÃO MOLECULAR E MECANISMO DE ATIVAÇÃO
15
2.6 LIPÍDEOS FENÓLICOS DE Anacardium occidentale
18
2.7 NOVOS LIGANTES PPARγ
19
2.8 PLANEJAMENTO RACIONAL DE NOVOS LIGANTES PPARγ
20
3. OBJETIVOS
22
3.1 OBJETIVO GERAL
22
3.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS
22
4 MATERIAIS E MÉTODOS
4.2 PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS
23
24
4.2.1 2-(3-Pentadecilfenóxi)acetato de etila (LDT15)
24
4.2.2 Ácido 2-(3-Pentadecilfenóxi)acético(LDT16)
24
4.2.3 3-(8-Hidróxioctil)fenol (LDT71)
25
4.2.4 2-(3-(8-Hidróxioctil)fenóxi)acetato de etila (LDT296)
26
4.2.5 Ácido 2-(3-(8-Hidróxictil)fenóxi)acético (LDT 297)
27
4.2.6 Ácido 8-(3-Carboetoximetóxifenil)octanóico (LDT298)
27
4.2.7 Ácido 8-(3-Carboximetóxifenil)octanóico (LDT299)
28
5 RESULTADOS E DISCUSSÃO
5.1 SÍNTESE E CARACTERIZAÇÃO DOS COMPOSTOS
30
30
6 CONCLUSÕES E PERSPECTIVAS
36
REFERÊNCIAS
37
8
ANEXOS
41
2-(3-Pentadecilfenóxi)acetato de etila (LDT15)
1
42
RMN H (300 MHz, MeOD)
42
RMN 13C (75 MHz, MeOD)
43
IV (KBr) nmáx cm-1
44
Ácido 2-(3-Pentadecilfenóxi)acético (LDT 16)
1
45
RMN H (300 MHz, MeOD)
45
RMN 13C (75 MHz, MeOD)
46
IV (KBr) nmáx cm-1
47
2-(3-(8-Hidróxioctil)fenóxi)acetato de etila (LDT 296)
48
RMN 1H (300 MHz, MeOD)
48
RMN 13C (75 MHz, MeOD)
49
IV (KBr) nmáx cm-1
50
Ácido 2-(3-(8-Hidróxictil)fenóxi)acético (LDT 297)
51
RMN 1H (300 MHz, MeOD)
51
RMN 13C (75 MHz, MeOD)
52
IV (KBr) nmáx cm-1
53
Ácido 8-(3-Carboetoximetóxifenil)octanóico (LDT298)
54
RMN 1H (300 MHz, MeOD)
54
RMN 13C (75 MHz, MeOD)
55
IV (KBr) nmáx cm-1
56
Ácido 8-(3-Carboximetóxifenil)octanóico (LDT299)
57
RMN 1H (300 MHz, MeOD)
57
RMN 13C (75 MHz, MeOD)
58
IV (KBr) nmáx cm-1
59
9
1 INTRODUÇÃO
O diabetes é uma síndrome de etiologia múltipla caracterizada por metabolismo
anormal de lipídeos, carboidratos e/ou proteínas, podendo ser desencadeado pela produção
insuficiente de insulina pelas células β pancreáticas das ilhotas de Langerhans ou por fatores
extrapancreáticos, como a resistência dos receptores celulares a ação da insulina no diabetes
tipo II (MAHENDRA & BISHT, 2011; SANTO et al., 2012).
Devido à dimensão epidêmica que o diabetes tipo II vem adquirindo, sendo uma das
principais causas de morte no mundo, é necessário o desenvolvimento de novos fármacos com
maior eficácia para o tratamento desta patologia e suas complicações (LIN et al., 2009).
Estudos recentes revelaram que a ativação de receptores por proliferadores
peroxissomais gama (PPARγ) aumenta a sensibilidade dos tecidos à insulina, produzindo
efeitos combinados que acentuam a captação de glicose no tecido adiposo, promovendo a
estocagem e o catabolismo de ácidos graxos livres, induzindo a produção de fatores derivados
dos adipócitos com potencial ação sensibilizadora para a insulina, e reduzindo os níveis
circulantes de fatores, por exemplo, que geram a insulino-resistência (TAVARES et al.,
2007).
No âmbito de uma linha de pesquisas que visa à utilização de lipídeos fenólicos nãoisoprenóides de Anacardium occidentale, este trabalho descreve o planejamento e a síntese de
novos ligantes PPARγ planejados a partir do cardanol. A longa cadeia alquílica do cardanol
possui características relevantes para o reconhecimento hidrofóbico por resíduos
complementares nos sítios de reconhecimento molecular bem como no desenvolvimento de
novas funcionalidades por meio de interconversão de grupos funcionais (RODRIGUES et al.,
2006; VASAPOLLO et al., 2011).
10
2 REFERENCIAL TEÓRICO
2.1 A INSULINA E O DIABETES
A insulina é um hormônio sintetizado no pâncreas pelas células β das ilhotas de
Langerhans. Este hormônio é responsável pela manutenção dos níveis de glicose plasmática
por meio da inibição da gliconeogênese no fígado, formação de glicose proveniente de
carboidratos, e pela estimulação da captação de glicose pelos tecidos insulino-sensíveis,
como, fígado, tecido adiposo, músculo esquelético e músculo cardíaco (ANDRADE, 2008;
GOLAN, 2009). A insulina também controla o metabolismo de lipídeos e proteínas,
proliferação e divisão celular, dentre outras funções celulares vitais para o pleno
funcionamento do organismo (CARVALHO-FILHO et al., 2007).
Na presença de metabolismo anormal de lipídeos, carboidratos e/ou proteínas tem se o
diabetes, que pode ser desencadeado pela produção insuficiente ou anormal de insulina pelas
células β ou por fatores extrapancreáticos, como a resistência dos receptores celulares à ação
da insulina, levando a hiperglicemia sustentada (GOLAN, 2009; MAHENDRA & BISHT,
2011; SANTO et al., 2012).
O receptor de insulina é composto por duas subunidades α e duas subunidades β,
ligadas por ligações dissulfeto. Para que a atividade intrínseca da insulina ocorra, esta precisa
se ligar a subunidade α de seu receptor contido na célula alvo, modificando assim a estrutura
conformacional da subunidade β, permitindo sua autofosforilação em tirosina quinase. O
mecanismo da insulina na via de sinalização requer a fosforilação dos substratos protéicos 1
ou 2 do receptor de insulina (IRS-1 e IRS-2) em tirosina para que se tenha a ação positiva do
hormônio, envolvido em ações metabólicas e no crescimento (CARVALHEIRA et al., 2002;
CARVALHO-FILHO et al., 2007; GOLAN, 2009; HABER et al., 2001).
Defeitos na via de sinalização da insulina ocasionam intolerância à glicose,
implicando em compensação metabólica pelas células β, que aumentam a síntese de insulina,
levando o indivíduo a apresentar hiperinsulinemia permanente. Além do acúmulo de glicose,
a elevação de triglicerídeos e ácidos graxos, inflamação crônica e fatores genéticos também
resultam em resistência (SILVA et al., 2010).
11
A Associação Americana de Diabetes (ADA) classifica o diabetes em quatro tipos
com distintas etiologias. O diabetes tipo I, ocasionado pela produção insuficiente de insulina
devido à destruição das células β, sendo esta, geralmente auto-imune (DIVINS, 2009).
O diabetes tipo II, que segundo Santo e colaboradores (2012) afeta cerca de 90-95%
dos diabéticos, merecendo destaque, é caracterizado pela redução da utilização da insulina
pelo fígado e tecidos periféricos, devido principalmente à tolerância dos receptores a ação da
insulina, apresentando o indivíduo produção normal, elevada ou deprimida deste hormônio. O
indivíduo doente acaba apresentando hiperglicemia persistente, ocasionada pela insuficiência
relativa de insulina, o que também é visto no diabetes tipo I, e com o avanço da doença
podem ser vistos poliúria, perda de peso e complicações secundárias, por exemplo,
nefropatias diabéticas, síndrome hiperosmótica, retinopatia, aterosclerose e problemas
cardiovasculares (GOLAN, 2009; MAHENDRA & BISHT, 2011; SANTO et al., 2012).
No diabetes gestacional, mulheres, que antes apresentavam valores normais de glicose,
adquirem uma deficiência de insulina na gestação, devido ao aumento do esforço metabólico
e o quarto tipo, denominado de “outros tipos de diabetes”, estando incluídos como causa do
diabetes, defeitos genéticos nas células β e doenças no pâncreas (DIVINS, 2009).
De acordo com a OMS, o diabetes já é considerado uma epidemia mundial.
Aproximadamente 197 milhões de pessoas no mundo são diabéticas e, até 2030, estima-se
que 366 milhões de pessoas serão afetadas por essa desordem metabólica. Em países
desenvolvidos o número de doentes triplicará pelo aumento da expectativa de vida em idosos.
Já em países subdesenvolvidos, principalmente, podendo também ser visto em países
desenvolvidos, o número de acometidos duplicará em adultos jovens e idosos, estando
relacionado aos maus hábitos de vida (FREITAS & GARCIA, 2012; HOSSAIN; KAWAR &
NAHAS, 2007; SARTORELLI & FRANCO, 2003).
No Brasil, estima-se que entre os anos de 2000 e 2030 chegará a 11,3 milhões o
número de brasileiros diabéticos (FREITAS & GARCIA, 2012; MIELCZARSKI et al., 2012).
Em pesquisa realizada por Dias e Campos (2012), o Distrito Federal e o estado do Maranhão
destacam-se em relação aos outros estados brasileiros quanto ao aumento da prevalência do
diabetes. De acordo com pesquisa realizada em 2007 pela Vigitel (Vigilância de Fatores de
Risco e Proteção para Doenças Crônicas por Inquérito Telefônico) 5,1% de adultos já
diagnosticados com diabetes habitam o Distrito Federal (Ministério da Saúde, 2010).
Junto à prevalência alta do diabetes também está o aumento da mortalidade e o
desenvolvimento de complicações crônicas (MATTOS et al., 2012; SARTORELLI &
FRANCO, 2003). Segundo as Diretrizes da Sociedade Brasileira de Diabetes (2009), cerca de
12
4 milhões de pessoas morrem ao ano devido ao diabetes ou por suas complicações,
totalizando 9% de mortes no mundo.
Estudos comprovam que o aumento da prevalência do diabetes tipo II está
correlacionado ao aumento de peso, ausência de atividade física, envelhecimento da
população e má alimentação (CODOGNO et al., 2012; MATTOS et al., 2012). O controle de
peso e a prática de atividade física, associados ao tratamento medicamentoso, diminuem a
resistência à insulina, pela sensibilização dos receptores e pelo aumento da captação hepática
de insulina, diminuindo os riscos de complicações crônicas (LIN et al., 2009; MAHENDRA
& BISHT, 2011; SARTORELLI & FRANCO, 2003).
2.2 ANTIDIABÉTICOS ORAIS
Dentre as classes terapêuticas utilizadas para o tratamento do diabetes tipo II podem
ser destacados (Figura 1) os secretagogos, as biguanidas, os inibidores da α-glicosilase, os
inibidores da dipeptidil proteinase- IV (DPP 4) e as tiazolidinadionas (TZDs).
Figura 1– Estrutura química de fármacos Antidiabéticos orais.
Fonte: Próprio autor.
13
As sulfoniluréias, como a clorpropamida e a tolbutamida, são as representantes da
classe dos secretagogos e estimulam a secreção de insulina pelas células β. Estas interagem
com receptores da membrana plasmática da célula β, bloqueando o canal de potássio sensível
ao ATP, gerando a despolarização da membrana, estimulando o influxo de cálcio e
permitindo a liberação das vesículas de insulina (GOLAN, 2009; SILVA et al., 2010).
Visando à diminuição de efeitos adversos, principalmente hipoglicemia e o aumento
do perfil de segurança, uma segunda geração de sulfoniluréias foi desenvolvida. As
metiglinidas, incluindo a gliclazida, agem pelo mesmo mecanismo de ação das sulfoniluréias,
entretanto apresentam o rápido início de ação na sensibilização dos receptores e o tempo de
ação mais curto. Como vantagens, diminuem os riscos de hipoglicemia (GOLAN, 2009;
SILVA et al., 2010).
Apesar da eficácia no controle da glicemia, os secretagogos induzem gradativamente a
destruição das células β devido à hiperinsulinemia persistente, o que também ocasiona
aumento de peso corporal (SILVA et al., 2010).
Dentre as biguanidas, responsáveis pela sensibilização dos tecidos alvo a ação da
insulina, encontramos a metformina como principal representante. Pela ativação da proteína
cinase monofosfato (AMPK) no fígado e no músculo, a metformina induz a inibição da acetilcoenzima A carboxilase e consequentemente, estimula a oxidação de ácidos graxos. Como
efeitos adversos, 15% dos pacientes tratados com metformina apresentam distúrbios
gastrointestinais (DIVINS, 2009; GOLAN, 2009; SILVA et al., 2010).
Os inibidores da α-glicosidase possuem como principal representante a acarbose, que
inibe a enzima α-glicosilase, impedindo ou diminuindo a degradação de oligossacarídeos e
dissacarídeos em monossacarídeos. A diminuição e o retardo da absorção de monossacarídeos
na circulação sanguínea reduz os níveis de glicemia pós-prandial. Assim como visto
anteriormente com o uso da metformina, 20% dos pacientes tratados com acarbose também
apresentam distúrbios gastrointestinais (SILVA et al., 2010).
Os inibidores da enzima DPP-4, vildagliptina e sitagliptina, estimulam o aumento dos
níveis endógenos das incretinas GLP-1 (peptideo 1 similar ao glucágon) e GIP (polipeptídeo
insulinotrópico dependente de glicose), estimulando a secreção de insulina dependente de
glicose (DIVINS, 2009).
As TZDs agem sensibilizando os receptores a ação da insulina e melhorando o
metabolismo da glicose por meio da regulação da transcrição gênica pela interação seletiva
com PPARγ. Esta classe de fármacos é composta pela pioglitazona, rosiglitazona e
troglitazona, que embora sejam excelentes antidiabéticos possuem a utilização clínica restrita,
14
devido a efeitos adversos que incluem retenção de líquidos, ganho ponderal, hemodiluição,
perda de massa óssea e falência cardíaca em 15% dos pacientes (AMATO, 2008; DIVINS,
2009; LIBERATO, 2009; TAVARES et al., 2007; PIRAT, et al., 2012).
2.3 RECEPTORES ATIVADOS POR PROLIFERADORES PEROXISSOMAIS
Membros da família de Receptores Nucleares (RN), receptores que em contato com o
ligante atuam como fatores de transcrição regulando a expressão de genes, os receptores
ativados por proliferadores peroxissomais (PPARs) foram identificados em 1990 com a
primeira clonagem em roedores, possuindo um dos maiores sítios de ligação e estando
vinculados à regulação de diversos processos metabólicos, como por exemplo, a regulação da
homeostase da glicose, e da inflamação, divisão e diferenciação celular e depuração de
toxinas (AMATO, 2008; ANDRADE, 2008; LIBERATO, 2009; PIRAT, et al., 2012).
Em humanos, os PPARs dividem-se em três subtipos que possuem distribuição e ações
diferentes nos tecidos, mas que juntos coordenam o metabolismo energético: PPARα,
codificado por genes localizados no cromossomo 22; PPARγ, codificado por genes
localizados no cromossomo 3 e PPARβ/δ, codificado por genes localizados no cromossomo 6
(AMATO, 2008; ANDRADE, 2008; LIBERATO, 2009; LIN, et al., 2009).
Os PPARα são amplamente expressos no fígado, tecido adiposo, rins, cérebro, coração
e músculo esquelético, e ligam-se endogenamente a ácidos graxos saturados e insaturados. O
papel principal dos PPARα é captar e oxidar ácidos graxos e modular a inflamação, além de
participar do metabolismo de lipoproteínas, diminuindo triglicerídeos e aumentando HDL-c
(HDL-colesterol) (ANDRADE, 2008; LIN et al., 2009; ZAWARE, 2011). Um exemplo de
agonista sintético PPARα é o clofibrato, utilizado como hipolipemiante, reduzindo as taxas de
colesterol e triglicerídeos na circulação sanguínea (PIRAT, et al., 2012; USUI et al., 2006).
Já os PPAR β/δ, subtipo menos elucidado, podem ser encontrados na maioria das
células, incluindo tecido adiposo, rim, intestino e coração, e atuam na oxidação de ácidos
graxos, regulação do metabolismo de lipídeos e do colesterol, na proliferação e diferenciação
celular e na regulação de processos inflamatórios. Seus ligantes endógenos são ácidos graxos
de cadeia longa (AMATO, 2008; ANDRADE, 2008; LIN et al., 2009; PIRAT, et al., 2012).
15
2.4 PPARγ COMO ALVO TERAPÊUTICO PARA O TRATAMENTO DO DIABETES
Estudos recentes relataram que a ativação de PPARγ aumenta a sensibilidade à
insulina (TAVARES et al., 2007). Para esse mecanismo existem duas hipóteses. Na primeira,
a ativação de PPARγ no tecido adiposo faz com que triglicerideos e ácidos graxos sejam
recolhidos da circulação sanguínea, fígado e músculo, e armazenados no tecido adiposo,
diminuindo a lipotoxicidade e melhorando a sensibilidade dos tecidos insulino resistentes
quanto a ação da insulina. Considerando a segunda hipótese, o uso de medicamentos
agonistas PPARγ induzem o metabolismo da glicose e o aumento da sinalização celular por
meio da alteração da expressão de moléculas sinalizadoras de gordura, por exemplo, um
medicamento agonista PPARγ que diminua a expressão de TNFα tem como ação a melhora
da sensibilidade insulínica (ANDRADE, 2008; GAMA, 2010).
Os PPARγ são encontrados em abundância nos adipócitos, estando presente em níveis
menores em células endoteliais, musculatura lisa e macrófagos. Estes atuam na regulação e
diferenciação de adipócitos, na homeostase da glicose, na sensibilização dos receptores a ação
da insulina, metabolismo lipídico e regulação de processos inflamatórios e cardiovasculares
(ANDRADE, 2008; LIN et al., 2009; PIRAT, et al., 2012).
O gene do PPARγ dá origem a quatro isoformas: o PPARγ1 amplamente expresso no
coração, pâncreas, rins, baço, intestino delgado e em uma variedade de tecidos; o PPARγ2
presente principalmente no tecido adiposo; PPARγ3 expresso restritamente nos macrófagos e
no intestino grosso, e PPARγ4 expresso em células endoteliais (TAVARES et al., 2007;
TYAGI et al., 2011).
O PPARγ possui como ligantes endógenos ácidos graxos poliinsaturados, o derivado
de prostaglandina 15-desóxi-Δ12,14J2 e as tiazolidinadionas representam os ligantes
sintéticos, regulando o metabolismo da glicose e sensibilizando os tecidos insulino-resistentes
(AMATO, 2008; LIBERATO, 2009).
2.5 PPAR: ORGANIZAÇÃO MOLECULAR E MECANISMO DE ATIVAÇÃO
Todos os 48 componentes da família de RN, como exemplo o receptor do hormônio da
tireóide (TRs), vitamina D, PPAR e receptor do ácido retinóico (RXR), possuem organização
16
molecular comum (Figura 2), sendo constituídos por um domínio Amino-terminal, um
domínio central de ligação com o DNA ou DNA Binding Domain (DBD), um domínio curto
de conexão denominado dobradiça ou hinge e um domínio Carboxi-terminal ou Ligand
Binding Domain (LBD) (AMATO, 2008; ANDRADE, 2008; NASCIMENTO, 2009).
Segundo Amato (2008), alguns RNs ainda apresentam um domínio F na extremidade
carboxi-terminal, mas este ainda não apresenta estrutura e função conhecidas.
N- terminal
DBD
Hinge
LBD
Figura 2: Domínios funcionais da estrutura molecular dos Receptores Nucleares.
Fonte: Adaptado de NASCIMENTO, 2009.
O domínio N-terminal é constituído de sequências variadas de aminoácidos, sendo a
região menos conservada do receptor, com função de transativação independente de ligantes
que permite a interação do receptor com co-ativadores e outros fatores de transcrição. O
DBD, região mais conservada do receptor, tem como função principal o reconhecimento de
sequências específicas do DNA, chamados de elementos responsivos ao PPAR (PPER), com
sequência hexanucleotídica AGGTCA, e ativação de genes. O hinge ou região de dobradiça
possui um papel flexível, servindo de elo entre o domínio central e o domínio C-terminal. Por
fim, o LBD é responsável pela interação do receptor com o ligante e pela ativação liganteinduzida, envolvido na interação transcricional com co-ativadores e correpressores (AMATO,
2008; ANDRADE, 2008; LIBERATO, 2009; NASCIMENTO, 2009; PESSANHA, 2007).
A ativação da expressão gênica pelo PPAR dá-se no momento da interação do ligante
agonista com o domínio LBD do PPAR, formando o heterodímero constituído de PPAR e
receptor do ácido 9 cis retinóico X (RXR) (Figura 3). Na interação com o ligante agonista, os
receptores sofrem alteração conformacional, permitindo o desligamento das proteínas corepressoras e o ancoramento de proteínas co-ativadores. Na sequência, o heterodímero PPARRXR é direcionado ao núcleo celular para ativação da maquinaria de transcrição de genes. A
expressão do gene alvo é regulada pela ligação do heterodímero PPAR-RXR à extremidade 3’
e 5’ do PPRE, ou seja, repetições de sequências AGGTCA separadas por nucleotídeos
localizados em sítios regulatórios de cada gene (AMATO, 2008; LIBERATO, 2009;
NASCIMENTO, 2009; PIRAT, et al., 2012; TAVARES et al., 2007).
17
Figura 3: Ilustração do mecanismo de ativação da expressão gênica pelo PPAR.
Fonte: Adaptado de WAGNER, 2010.
Na forma não ligada, quando o ligante não está interagindo com o PPARγ, a
transcrição gênica é reprimida. O heterodímero PPARγ-RXR conectado aos PPRE encontrase em sua forma inativa e pode ser visualizado no citoplasma e no núcleo celular, ligado a
proteínas co-repressoras, que recrutam desacetilases de histonas responsáveis pela inativação
da transcrição gênica. As desacetilases condensam a estrutura da cromatina no local da
interação entre o receptor e os PPRE, impedindo a ativação da maquinaria basal. Na interação
com o ligante, os receptores sofrem alteração conformacional permitindo o desligamento das
proteínas co-repressoras e o ancoramento de proteínas co-ativadoras com atividade de
acetilases de histonas, responsáveis por modificar a estrutura da cromatina, ativando a
transcrição gênica (AMATO, 2008; LIBERATO, 2009; NASCIMENTO, 2009).
Testes realizados em modelos de camundongos para diabetes tipo II demonstraram
que agonistas sintéticos dos receptores retinóicos também podem ativar o complexo PPARRXR e exercem atividade antidiabética similar à atividade exercida pelos receptores PPAR
(TAVARES et al., 2007).
De acordo com Liberato (2009) e Pirat e colaboradores (2012), os PPARs também
podem ser ativados por fosforilação. A região N-terminal sofre fosforilação realizada por
distintos caminhos de sinalização, promovendo a atividade transcricional e permitindo que os
cofatores sejam fosforilados para controle do processo transcricional. Estima-se que estejam
envolvidas vias quinases neste mecanismo e que este processo modifica a afinidade por
ligantes, RXR, cofatores ou genes alvo.
18
2.6 LIPÍDEOS FENÓLICOS DE Anacardium occidentale
O cajueiro, Anacardium occidentale, amplamente encontrado por todo o Nordeste
brasileiro, tem sido descrito há anos como importante fonte medicinal. A árvore é composta
por um pedúnculo floral, pseudofruto, e por um fruto, chamado de castanha de caju. Por sua
vez, a castanha de caju compreende o mesocarpo esponjoso alveolado repleto de um líquido
escuro, cáustico e inflamável, denominado de líquido da casca da castanha do caju (LCC),
onde na parte interna da casca está à parte comestível do fruto, a amêndoa (MAZZETTO &
LOMONACO, 2009).
O LCC é obtido durante o beneficiamento das amêndoas, representando 25% do peso
da castanha, e é usado para fins medicinais e industriais. Este líquido é rico em lipídeos
fenólicos não-isoprenóides que podem ser extraídos de diversas maneiras por extração com
solvente ou LCC técnico (RODRIGUES et al., 2006; VASAPOLLO et al., 2011).
Na extração por solvente as castanhas são fragmentadas em pedaços e adicionadas em
aparelho Soxlet, onde há o processo de extração contínua a quente com etanol. O líquido
natural obtido contém ácidos anacárdicos (60-65%), cardóis (15-20%), cardanóis (10%), e
traços de metilcardóis (LADETER, 2010; LIMA et al., 2008; MAZZETTO & LOMONACO,
2009; RODRIGUES et al., 2006).
O LCC técnico é composto principalmente por cardanóis (60-65%), pela
descarboxilação dos ácidos anacárdicos submetido a altas temperaturas sendo convertido em
cardanóis, cardóis (15-20%), material polimérico (10%), e traços de metilcardóis. Todos esses
compostos apresentam estrutura característica, possuindo cadeia alifática de 15 carbonos na
posição meta ao grupo fenol (Figura 4) (MAZZETTO & LOMONACO, 2009; RODRIGUES
et al., 2006; VASAPOLLO et al., 2011).
19
OH
O
OH
OH
C15H31
C15H25-31
8'
C15H25-31
Ácido Anacárdico
C15H29
Cardanol
8'
11'
8'
11'
C15H27
OH
OH
14'
C15H25
HO
C15H25-31
Cardol
HO
C15H25-31
2-metilcardol
Figura 4– Constituintes do Líquido da Casa da Castanha de Caju.
Fonte: Próprio autor.
A longa cadeia alquílica do cardanol possui características relevantes para o
reconhecimento hidrofóbico por resíduos complementares nos sítios de reconhecimento
molecular bem como no desenvolvimento de novas funcionalidades por meio de
interconversão de grupos funcionais. Por ser um composto orgânico natural e possuir a
vantagem de ser facilmente encontrado, o cardanol é amplamente utilizado pelo setor
produtivo na formação de novos compostos que incluem resinas e aditivos (RODRIGUES et
al., 2006; VASAPOLLO et al., 2011).
2.7 NOVOS LIGANTES PPARγ
A síntese de novos ligantes com ação mediada por PPARγ, como alvo específico para
o tratamento de diabetes, tem sido alvo de intensas pesquisas, uma vez que as atuais terapias
medicamentosas apresentam limitações e não são efetivas para o tratamento clínico desta
patologia (AMATO, 2008; ANDRADE, 2008). Em adição, o desenvolvimento de novos
ligantes é essencial visando maior conhecimento a respeito do papel fisiológico destes
receptores, seus mecanismos e características farmacodinâmicas (AMATO, 2008).
Desde o surgimento das tiazolidinadionas vários compostos moduladores seletivos de
PPARγ foram criados e registrados no FDA (Food and Drug Administration), mas estes
foram descontinuados por também ocasionarem efeitos desfavoráveis (PIRAT, et al., 2012).
Assim como relatado por Amato (2008), acredita-se que agonistas parciais sejam mais
seguros e efetivos do que a ativação completa e não seletiva, como no caso das TZDs. Por sua
vez Choi e colaboradores (2011) apontam que os efeitos desfavoráveis das TZDs estão
20
relacionados ao agonismo clássico. Um exemplo de agonista parcial de PPARγ é o GQ-16
(Figura 5), um protótipo derivado tiazolidinadiônico que mantém a eficácia do tratamento
apresentando como vantagem a diminuição dos efeitos adversos gerados pelas TZDs
(AMATO, 2008).
O
O
N
S
Br
O
Figura 5– Estrutura química do GQ-16
Fonte: Próprio autor.
Lin e colaboradores (2009) abordam a capacidade de ligantes agonistas duplos do
PPARγ, em que ambas as extremidades da molécula interagem com os resíduos de
aminoácidos contidos no sítio de ligação ao PPARγ, corrigirem a resistência à insulina e o
desequilíbrio de lipídeos. O agonista teria a função de um “fármaco tudo em um” para o
diabetes tipo II, mas os protótipos desenvolvidos com base neste conceito demonstraram
riscos cardiovasculares e propensão em causar câncer em roedores quando utilizados em
longo prazo.
Os trabalhos desenvolvidos por Usui (2006) e Zaware (2011) e seus colaboradores
também discorreram sobre a importância de um ligante duplo do PPARγ ou um ligante dual
PPARα/γ para diminuir a concentração de triglicerídeos e aumentar o nível de HDL em
modelos animais de resistência à insulina, mas nas hipóteses relatadas também foram vistos
os efeitos desfavoráveis relatados por Lin e colaboradores (2009). Dois compostos agonistas
duplos PPARα/γ, tezaglitazar e muraglitazar foram desenvolvidos, onde o primeiro não foi
aprovado pelo FDA (Food and Drug Administration) devido aos riscos de toxicidade hepática
e renal apresentados durante seu uso clínico, e desta forma foi descontinuado, enquanto o
muraglitazar revelou boa tolerância e será comercializado (SILVA et al., 2010).
2.8 PLANEJAMENTO RACIONAL DE NOVOS LIGANTES PPARγ
Baseado no estudo realizado por Lin e colaboradores (2009), os compostos-alvo foram
planejados a partir da re-estruturação molecular do ligante seletivo, de forma a gerar novos
padrões moleculares com arcabouço estrutural complementar aos resíduos de aminoácidos do
21
receptor PPARγ (Figura 6). Neste sentido, foram planejados dois padrões moleculares: 1, no
qual há presença da subunidade alfa-arilóxicarboxilíca visando interação com a tríade
catalítica H449, Y473 e H323, bem como modulação da subunidade pentadecila; e 2 onde a
cadeia lateral dos derivados planejados mantém o comprimento em torno de 19 Å,
apresentando maior flexibilidade conformacional e substituição da cetona terminal por ácido
carboxílico, visando interação íon-íon com o resíduo Arg288 espaçador.
Figura 6– Planejamento racional de ligantes agonistas PPAR gama
Fonte: Próprio autor.
22
3. OBJETIVOS
3.1 OBJETIVO GERAL
Descrever a obtenção de novos candidatos a ligantes PPARγ, planejados a partir do
cardanol, visando à sensibilização dos tecidos alvo a ação da insulina, como alvo específico
para o tratamento do diabetes tipo II.
3.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS
• Sintetizar novos compostos candidatos a ligantes PPARγ a partir do derivado fenólico da
casca da castanha de caju, cardanol.
• Caracterizar os novos compostos por métodos espectroscópicos de análise.
23
4 MATERIAIS E MÉTODOS
O planejamento e a síntese dos derivados-alvo foram realizados na Universidade
Católica de Brasília no Laboratório de Desenvolvimento de Estratégias Terapêuticas
(LADETER) no período entre agosto de 2011 a maio de 2012.
Todos os solventes e reagentes utilizados nas reações são provenientes das indústrias,
Tedia Co® e Sigma-Aldrich®. Antes de serem utilizados, os solventes e reagentes foram
previamente tratados, sendo o anidrido acético destilado para seu uso. A evaporação dos
solventes se deu por meio do evaporador rotatório Tecnal® TE-211, à pressão reduzida e
temperatura entre 40-50 °C, com pressão variando de 10 a 0,1 mmHg.
A reação de acetilação do cardanol para obtenção do derivado dihidroxilado (LDT 71)
foi realizada em microondas doméstico Brastemp® modelo BMK38ABHNA JetDeFrost com
capacidade de 38 L e potência de 900 W.
Todas as reações foram monitoradas por meio de cromatografia em camada delgada,
utilizando cromatofolhas (5,0 x 1,5 cm) de alumínio de Kieselgel 60 F254 com espessura de
0,25 mm (SILICYCLE®) e reveladas através de lâmpada de UV (254-366 nm), que permitiu
o cálculo do fator de retenção (Rf) de cada substância. Para a purificação dos compostos,
utilizou-se cromatografia em coluna de sílica gel G60 (70-230 mesh) SILICYCLE®.
A determinação dos pontos de fusão foi realizada em aparelho Quimis 340/23, não
corrigidos.
Os espectros de ressonância magnética nuclear de hidrogênio (1H RMN) e carbono-13
(13C RMN) foram obtidos a 300MHz e 75 MHz, respectivamente, em aparelho Brucker 300
do Centro Nordestino de Aplicação da Ressonância Magnética Nuclear (CENAUREMN) da
Universidade Federal do Ceará, utilizando tetrametilsilano (TMS) como referência interna. Os
valores de deslocamento químico (d) são referidos em parte por milhão (ppm), em relação ao
TMS e as constantes de acoplamento (J) em Hertz (Hz). As áreas dos sinais foram obtidas por
integração eletrônica e suas multiplicidades descritas como: singleto (s); dubleto (d); duplo
dubleto (dd); tripleto (t); quarteto (q); multipleto (m) e sinal largo (sl).
Os espectros na região do infravermelho (IV) foram obtidos por espectrofotômetro
Spectrum BX da Perkin Elmer® (Central Analítica da UCB), utilizando pastilhas de brometo
de potássio (KBr) ou na forma de filme líquido em placa de cloreto de sódio (NaCl). Os
valores para as absorções são referidos em números de ondas, utilizando como unidade o
centímetro recíproco (cm-1).
24
4.2 PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS
4.2.1 2-(3-Pentadecilfenóxi)acetato de etila (LDT15)
Em um balão de 125 mL foram adicionados 1,36 g de cardanol saturado (4,4857 mmol),
acetona (50 mL) e 1,54 g de carbonato de potássio (11,2142 mmol). O sistema reacional foi
deixado sob agitação magnética durante 60 minutos, e então, foram acrescentados 0,61 mL de
2-bromoacetato de etila (5,6071 mmol). Sob agitação magnética, à temperatura ambiente, a
reação prosseguiu por mais vinte e quatro horas. Após redução do volume de solvente, a
mistura foi extraída com diclorometano (2 x 20 mL) e as frações orgânicas reunidas foram
lavadas com solução de ácido clorídrico 10% (20 mL), solução salina saturada (20 mL) e seca
sob sulfato de sódio. O solvente foi evaporado à pressão reduzida e o resíduo cromatografado
em coluna de gel de sílica, eluída com mistura diclorometano-hexano (1:1), fornecendo o
derivado LDT15. Sólido branco, 1,580 g (90%).Rf = 0,5 (Hexano: AcOEt 40%). p.f.: 3031°C. Fórmula molecular : C25H42O3; IV (KBr) nmáx cm-1: 2918 (nas CH2); 2850 (ns CH2); 1753
(nC=O); 1612, 1586, 1490, 1466 (nC=C), 1242 (nas O-C(O)-C); 1096 (ns C-O-C); RMN 1H (300 MHz,
CDCl3): d 0,89 (t, 3H, Ar/C-15); 1,29-1,32 (t, 3H, ArOCH2CO2CH2CH3, 24H, CH2, C3-C14);
1,57-1,62 (m, 2H, CH2, C2); 2,58 (t, J = 7,5 Hz, 2H, CH2, C1); 4,28 (q, J = 7,1 Hz, 2H,
ArOCH2CO2CH2CH3); 4,61 (s, 2H, ArOCH2CO2CH3); 6,71 (dd, J3 = 8,1 Hz, J4 = 2,5 Hz, 1H,
Ar-H-4’); 6,76 (sl, 1H, Ar-H-2’); 6,81 (d, J3 = 7,6 Hz, 1H, Ar-H-6’); 7,19 (dd, J3 = 7,8 Hz,
1H, Ar-H-5’); RMN
13
C (75 MHz, CDCl3): d 14,3 (ArOCH2CO2CH2CH3); 14,3 (Ar/CH3-
C15); 22,9 (Ar/CH2-14); 29,9-29,5 (Ar/CH2-3-13); 31,4 (Ar/CH2-3); 32,9 (Ar/CH2-2); 36,9
(Ar/CH2-1); 61,5 (ArOCH2CO2CH2CH3); 65,7 (ArOCH2CO2CH2CH3); 111,6 (Ar-2’-CH);
115,2 (Ar-4’-CH); 122,1 (Ar-6’-C); 129,4 (Ar-5’-C); 144,9 (Ar-3’-C); 158,0 (Ar-1’-C-O);
169,2 (ArOCH2CO2CH2CH3)
4.2.2 Ácido 2-(3-Pentadecilfenóxi)acético(LDT16)
25
Em um balão de 50 mL foram adicionados 0,25 g de LDT15 (0,6400 mmol),
tetraidrofurano (2 mL), 0,061 g de hidróxido de lítio (2,56 mmol), solubilizados em água
destilada (3 mL), e catalisador de transferência de fase Aliquat® (2 gotas). O sistema
reacional foi colocado sob agitação magnética por quatro horas. Na sequência, a mistura foi
acidificada com ácido clorídrico concentrado até pH 1. A mistura foi extraída com acetato de
etila (3 x 10 mL), lavada com solução salina saturada (10 mL) e seca com sulfato de sódio. O
solvente foi evaporado à pressão reduzida e o produto obtido foi cromatografado em coluna
de gel de sílica, eluída com diclorometano, fornecendo o derivado LDT16. Sólido branco,
0,210 g (90%). Rf = 0,58 (Hexano: AcOEt 40%). p.f.: 77-80°C. Fórmula molecular :
C23H38O3; IV (KBr) nmáx cm-1: 2956 (nas
1458 (nC=C), 1273 (nas
O-C(O)-H);
CH2);
2849 (ns
CH2);1733
(nC=O); 1611, 1577, 1470,
0,89 (t, 3H, Ar/C-15); 1,29-1,32 (m, 24H, CH2, C3-C14);
1,61-1,60 (m, 2H, CH2, C2); 2,57 (t, J = 7,5 Hz, 2H, CH2, C1); 4,66 (s, 2H, ArOCH2CO2H);
6,71 (dd, J3 = 8,1 Hz, J4 = 2,5 Hz, 1H, Ar-H-4’); 6,77 (sl, 1H, Ar-H-2’); 6,83 (d, J3 = 7,6 Hz,
1H, Ar-H-6’); 7,19 (dd, J3 = 7,8 Hz, 1H, Ar-H-5’); RMN
13
C (75 MHz, CDCl3): d 14,3
(Ar/CH3-C15); 22,9 (Ar/CH2-14); 29,8-29,2 (Ar/CH2-4-13); 31,8 (Ar/CH2-3); 32,1 (Ar/CH22); 36,1 (Ar/CH2-1); 65,1 (ArOCH2CO2H); 111,6 (Ar-2’-CH); 115,3 (Ar-4’-CH); 122,4 (Ar6’-C); 129,5 (Ar-5’-C); 145,1 (Ar-3’-C); 157,7 (Ar-1’-C-O); 173,2 (ArOCH2CO2H)
4.2.3 3-(8-Hidróxioctil)fenol (LDT71)
Em um Erlenmeyer de 125 mL foram acrescentadas 12,00 g de mistura de cardanóis
(39,4065 mmol), anidrido acético destilado (12 mL) e ácido fosfórico (12 gotas). A mistura
foi levada ao forno de microondas convencional, em potência 3, por três minutos. Na
sequência, o resíduo foi extraído com acetato de etila (3 x 15 mL) e as frações orgânicas
reunidas lavadas com solução de bicarbonato de sódio 5% (20 mL), solução de ácido
clorídrico 10% (20 mL), solução salina saturada (20 mL) e seca sob sulfato de sódio. Após
evaporação do solvente à pressão reduzida, a mistura reacional foi purificada por
cromatografia em coluna de gel de sílica, eluída com diclorometado, fornecendo o composto
desejado em rendimento de 73%.
Em seguida a mistura de cardanóis acetilados (10 g) foi diluída com diclorometano (20
mL) e metanol (20 mL) em balão de 250 mL. O balão foi adaptado ao ozonizador com fluxo
26
de ozônio por uma hora e vinte minutos, sob banho de gelo seco/acetona. Na sequência, o
ozonídeo secundário, de coloração alaranjada e aspecto translúcido, foi submetido à redução
com borohidreto de sódio, onde foram utilizados dois béqueres de 600 mL, nos quais foram
acrescentados 5,0 g do intermediário ozonídeo (14,4277 mmol), 60 mL de metanol e 5,9 g de
hidreto de boro e sódio (158,704 mmol), sob banho de gelo seco/acetona. Ao final da adição
do borohidreto de sódio a reação permaneceu seis horas, sob agitação magnética. Em seguida,
o resíduo foi extraído com acetato de etila (3 x 15 mL) e as frações orgânicas reunidas lavadas
com solução de bicarbonato de sódio 5% (20 mL), solução de ácido clorídrico 10% (20 mL),
solução salina saturada (10 mL) e seca sob sulfato de sódio. Após a evaporação do solvente, o
produto foi cromatografado em coluna com gel de sílica, eluída com diclorometado,
clorofórmio e posteriormente, clorofórmio e etanol, levando ao derivado diidroxilado
(LDT71). Liquído castanho, 2,550 g (79%). Rf = 0,33 (Clorofórmio: Etanol 30%). Fórmula
molecular : C14H22O2.
4.2.4 2-(3-(8-Hidróxioctil)fenóxi)acetato de etila (LDT296)
Em um balão de 250 mL acrescentou-se 1,0 g de LDT71 (4,4978 mmol), 1,24 g de
carbonato de potássio (8,9956 mmol) e acetona (50 mL). O sistema reacional foi deixado sob
agitação magnética durante 20 minutos, e então, foram acrescentados 0,62 mL de 2bromoacetato de etila (5,6223 mmol). A reação permaneceu por mais vinte e quatro horas sob
agitação à temperatura ambiente e, em seguida, foi extraída com acetato de etila (2 x 30 mL) e
as frações orgânicas reunidas foram lavadas com solução de ácido clorídrico 10% (30 mL),
solução salina saturada (30 mL) e seca sob sulfato de sódio. O solvente foi evaporado a
pressão reduzida e o resíduo cromatografado em coluna de gel de sílica, eluída com mistura
clorofórmio-diclorometano (2:1), originando o éster-derivado LDT 296. Liquído amarelo,
0,752 g (54%). Rf = 0,55 (Clorofórmio: Etanol 40%). Fórmula molecular : C18H28O4; IV
(KBr) nmáx cm-1: 3421 (n
1205 (nas
O-C(O)-C);
OH);
1093 (ns
2929 (nas
C-O-C);
CH2);
2955 (ns
CH2);
1761 (nC=O); 1596, 1458, (nC=C),
RMN 1H (300 MHz, CDCl3): d 1,27-1,32 (m, 3H,
ArOCH2CO2CH2CH3; 8H, CH2, C3-C6); 1,53-1,59 (m, 4H, CH2, C2 e C7); 2,57 (t, J = 7,5
Hz, 2H, CH2, C8); 3,63 (t, J = 6,6 Hz, 2H, CH2, C1); 4,27 (q, J = 7,1 Hz, 2H,
ArOCH2CO2CH2CH3); 4,61 (s, 2H, ArOCH2CO2CH3); 6,71 (dd, J3 = 8,1 Hz, J4 = 2,5 Hz, 1H,
Ar-H-4’); 6,76 (sl, 1H, Ar-H-2’); 6,81 (d, J3 = 7,6 Hz, 1H, Ar-H-6’); 7,19 (dd, J3 = 7,8 Hz,
27
1H, Ar-H-5’); RMN 13C (75 MHz, CDCl3): d 14,3 (ArOCH2CO2CH2CH3); 25,9 (Ar/CH2-3);
29,3 (Ar/CH2-6); 29,5 (Ar/CH2-4); 29,6 (Ar/CH2-5); 31,4 (Ar/CH2-7); 32,9 (Ar/CH2-2); 36,9
(Ar/CH2-8); 61,5 (ArOCH2CO2CH2CH3); 63,2 (Ar/CH2OH-1); 65,7 (ArOCH2CO2CH2CH3);
111,6 (Ar-2’-CH); 115,3 (Ar-4’-CH); 122,1 (Ar-6’-C); 129,4 (Ar-5’-C); 144,9 (Ar-3’-C);
158,1 (Ar-1’-C-O); 169,3 (ArOCH2CO2CH2CH3)
4.2.5 Ácido 2-(3-(8-Hidróxictil)fenóxi)acético (LDT 297)
Em um balão de 50 mL foram adicionados 0,2 g do éster-derivado LDT296 (0,6484
mmol), tetraidrofurano (4 mL), 0,062 g de hidróxido de lítio (2,5938 mmol), solubilizado em
água destilada (3 mL), e catalisador de transferência de fase Aliquat® (2 gotas). O sistema
reacional foi colocado sob agitação magnética por quatro horas. Em seguida, a mistura foi
acidificada com ácido clorídrico concentrado até pH 1 e extraída com acetato de etila (3 x 10
mL), e as frações orgânicas reunidas lavada com solução salina saturada (10 mL) e seca com
sulfato de sódio. O solvente foi evaporado à pressão reduzida e o produto obtido foi
cromatografado em coluna com gel de sílica, eluída com clorofórmio e posteriormente
clorofórmio e etanol, fornecendo o derivado LDT297. Sólido branco, 0,143 g (78%). Rf =
0,33 (Clorofórmio: Etanol 40%). p.f.: 85-87°C. Fórmula molecular : C16H24O4; IV (KBr) nmáx
cm-1: 3462 (nOH); 2918 (nas
CH2);
2852 (ns
CH2);
1740 (nC=O); 1612, 1585, 1492, 1458 (nC=C),
1227 (nas O-C(O)-OH); 1094 (ns C-O-C); RMN 1H (300 MHz, MeOD): d 1,32 (m, 8H, CH2, C3C6); 1,50 (m, 2H, CH2, C2); 1,52 (m, 2H, CH2, C7); 2,56 (t, J = 4,5 Hz, 2H, CH2, C8); 3,53
(t, J = 3,9 Hz, 2H, CH2, C1); 4,59 (s, 2H, ArOCH2CO2H); 6,71 (d, J = 4,6 Hz, 1H, Ar-H-4’);
6,75 (sl, 1H, Ar-H-2’); 6,78 (d, J3 = 4,5 Hz, 1H, Ar-H-6’); 7,15 (dd, J3 = 4,6 Hz, 1H, Ar-H5’); RMN 13C (75 MHz, MeOD): d 27,0 (Ar/CH2-3); 30,4 (Ar/CH2-6); 30,6 (Ar/CH2-4); 30,7
(Ar/CH2-5); 32,6 (Ar/CH2-7); 33,7 (Ar/CH2-2); 37,0 (Ar/CH2-8); 63,1 (Ar/CH2OH-1); 65,9
(ArOCH2CO2H); 112,7 (Ar-2’-CH); 116,0 (Ar-4’-CH); 122,8 (Ar-6’-C); 130,4 (Ar-5’-C);
145,8 (Ar-3’-C); 159,5 (Ar-1’-C-O); 172,9 (ArOCH2CO2H)
4.2.6 Ácido 8-(3-Carboetoximetóxifenil)octanóico (LDT298)
28
Em um béquer de 50 mL foram acrescentados 0,46 g do derivado LDT296 (1,4915
mmol) e acetona (20 mL). Sob banho de gelo, foi adicionado, gota a gota, reagente de Jones
para que a coloração castanha do sistema reacional se mantivesse por cinco minutos,
indicando o fim da reação. O excesso do reagente de Jones foi desativado pela adição de
álcool isopropílico (1 mL) e a mistura extraída com clorofórmio (2 x 15 mL), as frações
reunidas lavadas com solução salina saturada (10 mL) e seca sob sulfato de sódio. Após
evaporação do solvente à pressão reduzida, o resíduo foi cromatografado em coluna de gel
sílica, eluída com clorofórmio e posteriormente, clorofórmio e etanol, levando ao derivadoalvo LTD298. Liquído incolor, 0,400 g (83%). Rf = 0,55 (Clorofórmio: Etanol 40%). Fórmula
molecular : C18H26O5; IV (KBr) nmáx cm-1: 2930 (nas
CH2);
2857 (ns
CH2);
1760 (nC=O); 1735
(nC=O); 1603, 1457 (nC=C), 1204 (nas O-C(O)-OH); 1093 (ns C-O-C); RMN 1H (300 MHz, CDCl3): d
1,27-1,33 (m, 9H, ArOCH2CO2CH2CH3, C4-C6); 1,62-1,60 (m, 4H, CH2, C3,C7); 2,34 (t, J =
7,5 Hz, 2H, CH2, C2); 2,57 (t, J = 7,6 Hz, 2H, CH2, C8); 4,28 (q, J = 3,9 Hz, 2H,
ArOCH2CO2CH2CH3); 4,61 (s, 2H, ArOCH2CO2CH3); 6,72 (dd, J3 = 8,1 Hz, J4 = 2,0 Hz,1 H,
Ar-H-4’); 6,75 (sl, 1 H, Ar-H-2’); 6,77 (dl, J3 = 7,5 Hz, 1H, Ar-H-6’); 7,19 (t, J3 = 7,8 Hz,
1H, Ar-H-5’); RMN 13C (75 MHz, CDCl3): d 14,3 (ArOCH2CO2CH2CH3); 24,8 (Ar/CH2-3);
29,1 (Ar/CH2-6); 29,2 (Ar/CH2-4); 29,2 (Ar/CH2-5); 31,3 (Ar/CH2-7); 34,1 (Ar/CH2-2); 36,0
(Ar/CH2-8); 61,5 (ArOCH2CO2CH2CH3); 65,6 (ArOCH2CO2CH2CH3); 111,7 (Ar-2’-CH);
115,3 (Ar-4’-CH); 122,1 (Ar-6’-C); 129,4 (Ar-5’-C); 144,8 (Ar-3’-C); 158,1 (Ar-1’-C-O);
169,3 (ArOCH2CO2CH2CH3); 179,8 (Ar/COOH-8).
4.2.7 Ácido 8-(3-Carboximetóxifenil)octanóico (LDT299)
Em um balão de 50 mL foram adicionados 0,22 g do carbaetóxiácido LDT298 (0,6781
mmol), tetraidrofurano (4 mL), 0,065 g de hidróxido de lítio (2,7125 mmol), solubilizado em
água destilada (3 mL), e catalisador de transferência de fase Aliquat® (3 gotas). O sistema
reacional foi colocado sob agitação magnética por três horas. Para finalizar a reação, a mistura
foi acidificada com ácido clorídrico concentrado até pH 1. Em seguida, a mistura foi extraída
com acetato de etila (3 x10 mL) e as fases orgânicas reunidas lavadas com solução salina
saturada (10 mL) e seca com sulfato de sódio. O solvente foi evaporado à pressão reduzida e o
produto obtido foi cromatografado em coluna de gel de sílica, eluída com clorofórmio e
29
posteriormente clorofórmio e etanol, fornecendo o diácido LDT299. Sólido branco, 0,190 g
(95%). Rf = 0,35 (Clorofórmio: Etanol 40%). p.f.: 99-101°C. Fórmula molecular : C16H22O5;
IV (KBr) nmáx cm-1: 2926 (nas CH2); 2853 (ns CH2); 1735 (nC=O); 1707 (nC=O); 1611, 1578, 1458,
1421 (nC=C), 1272 (nas O-C(O)-OH); 1099 (ns C-O-C); RMN 1H (300 MHz, MeOD): d 1,32 (m, 6H,
CH2, C4-C6); 1,58-1,59 (m, 4H, CH2, C3 e C7); 2,26 (t, J = 4,5 Hz, 2H, CH2, C2); 3,56 (t, J
= 4,5 Hz, 2H, CH2, C8); 4,61 (s, 2H, ArOCH2CO2H); 6,71 (d, J = 4,8 Hz, 1 H, Ar-H-6’); 6,75
(sl, 1H, Ar-H-2’); 6,78 (d, J3 = 4,5 Hz, 1H, Ar-H-6’); 7,15 (t, J3 = 4,7 Hz, 1H, Ar-H-5’); RMN
13
C (75 MHz, MeOD): d 26,1 (Ar/CH2-3); 30,3 (Ar/CH2-6); 30,6 (Ar/CH2-4); 30,7 (Ar/CH2-
5); 32,5 (Ar/CH2-7); 33,7 (Ar/CH2-2); 37,0 (Ar/CH2-8); 65,9 (ArOCH2CO2H); 112,8 (Ar-2’CH); 116,0 (Ar-4’-CH); 122,8 (Ar-6’-C); 130,4 (Ar-5’-C); 145,8 (Ar-3’-C); 159,5 (Ar-1’-CO); 172,9 (ArOCH2CO2H); 177,8 (Ar/COOH-1)
30
5 RESULTADOS E DISCUSSÃO
5.1 SÍNTESE E CARACTERIZAÇÃO DOS COMPOSTOS
O planejamento sintético convergente para a obtenção dos derivados-alvo
compreendeu a exploração de procedimentos sintéticos clássicos de interconversão de grupos
funcionais, por exemplo, O-alquilação, hidrogenação, ozonólise, oxidação e hidrólise alcalina,
em condições experimentais à temperatura ambiente, sob refluxo e radiação microondas.
A síntese dos derivados planejados a partir do cardanol saturado (série 1) foi iniciada a
partir da hidrogenação catalítica da mistura de cardanóis, utilizando catalisador paládio (Pd/C)
em etanol em reator Paar, sob pressão de 60 psi durante 3 horas, levando ao derivado saturado
como um sólido branco em rendimento de 90%, após purificação em coluna cromatográfica
eluída com mistura hexano/diclorometano. O cardanol saturado foi caracterizado por CCD
com uma única mancha com fator de retenção FF(eluente), e é comumente utilizado como
matéria-prima no LADETER, não sendo submetido à análise espectroscópica. De posse do
referido derivado, este foi submetido à reação de O-alquilação com 2-bromacetato de etila na
presença de carbonato de potássio em acetona, à temperatura ambiente, levando ao derivado
beta-oxoéster LDT15 (Figura 7), obtido como um sólido branco em rendimento de 90%. Este
composto apresentou sinais característicos para hidrogênios da unidade metilênica como um
singleto em 4,61 ppm, em seu espectro de RMN 1H (CDCl3; 300 MHz), a qual foi confirmada
pelo assinalamento em 65,7 ppm em seu espectro de RMN
13
C (CDCl3; 75 MHz), enquanto
que o sinal relativo ao carbono carbonílico foi evidenciado em 169,2 ppm. A presença de
absorções intensas em 1753 cm-1 e em 1096 cm-1 no infravermelho, referentes à deformação
da carbonila (nC=O) e deformação axial assimétrica C-O-C, contribuíram, adicionalmente para
caracterizar o referido derivado (Tabela 1).
BrCH2CO2Et
HO
C15H31
LDT10
EtO
K2CO3, Acn,
t.a., 24 h
Figura 7– Síntese do derivado b-oxaéster LDT 15.
Fonte: Próprio autor.
O
O
C15H31
LDT15
31
Tabela 1- Síntese do b-oxaéster LDT15: Condições reacionais e sinais espectroscópicos característicos de
RMN e no infravermelho.
Composto
Tempo
(h)
Rend.
(%)
p.f.
(°C)
RMN 1H (d ppm)
(300 MHz; CDCl3)
ArOCH2CO2R
RMN 13C (d ppm)
(75 MHz; CDCl3)
ArOCH2CO2R
I.V. (cm-1)
nC=O
LDT15
24
90
30-31
4,61 (s)
169,2
1753
Fonte: Próprio autor.
Uma vez obtido o derivado LDT15, a próxima etapa da rota sintética planejada
consistiu na hidrólise do grupo éster com hidróxido de lítio em mistura de THF/água na
presença de catalisador de transferência de fase Aliquat®, visando homogeneizar a mistura
reacional. Após 4 horas de reação e purificação foi obtido o ácido carboxílico correspondente
(LDT16) (Figura 8), em rendimento de 90%, na forma de um sólido branco, finalizando a
série 1. O derivado apresentou deslocamentos químicos pertinentes à unidade metilênica em
4,66 ppm (s, RMN 1H, CDCl3; 300 MHz) e 65,1 ppm RMN
13
C (CDCl3; 75 MHz).
Adicionalmente, a presença de sinal em 173,2 ppm relativo ao carbono carbonílico no
espectro de RMN de 13C e a ausência dos sinais em 4,28 ppm (s, RMN 1H, CDCl3; 200 MHz)
e 61,5 ppm RMN
13
C (CDCl3; 50 MHz), referentes ao grupo etoxila. A Análise do espectro
no infravermelho apresenta deslocamento da absorção intensa em 1733 cm-1 referente ao
grupo carbonila do beta-oxácido, caracterizando o derivado LDT16. Um resumo das
condições reacionais e características espectroscópicas em RMN e I.V. estão ilustrados na
Tabela 2.
LiOH
EtO
O
C15H31
HO
THF, H2O,
Aliquat, t.a., 4 h
LDT15
O
O
C15H31
LDT16
O
Figura 8– Síntese do derivado b-oxácido LDT 16.
Fonte: Próprio autor.
Tabela 2- Síntese do b-oxácido LDT16: Condições reacionais e sinais espectroscópicos característicos de
RMN e no infravermelho.
Composto
Tempo
(h)
Rend.
(%)
p.f.
(°C)
RMN 1H (d ppm)
(300 MHz; CDCl3)
ArOCH2CO2R
RMN 13C (d ppm)
(75 MHz; CDCl3)
ArOCH2CO2R
I.V. (cm-1)
nC=O
LDT16
4
90
77-80
4,66 (s)
173,2
1733
Fonte: Próprio autor.
Considerando a série 2, esta foi planejada a partir do derivado 3-(8-hidróxioctil)fenol
(LDT71), o qual pode ser obtido a partir da reação de ozonólise da mistura de cardanóis
32
insaturado presentes no LCC técnico. Neste sentido, a mistura de cardanóis foi submetida à
reação de acetilação com anidrido acético em meio acidificado com ácido fosfórico,
utilizando forno de radiação microondas doméstico em condições de potência 3, durante três
minutos. Após purificação, foi obtida a mistura de cardanóis acetilados em rendimento de
73%. Esta mistura foi submetida à reação de ozonólise em aparelho gerador de ozônio com
fluxo contínuo de 5g/mL por um período de 80 minutos, utilizando banho de gelo
seco/acetona (~ - 70°C), visando evitar a formação de produtos laterais em face do alto poder
oxidante do ozônio. O consumo do material de partida foi avaliado por CCD e ao término da
reação foi adicionado o agente redutor NaBH4, visando a redução do intermediário ozonídeo
bem como do grupo acetato ao respectivo diidróxiderivado LDT71 em rendimento de 79%. O
intermediário foi caracterizado por CCD, uma vez que é matéria-prima utilizada em nosso
grupo, não sendo realizada a caracterização espectroscópica.
De posse de LDT71, este foi submetido à reação de
reação de O-alquilação
regioespecífica com 2-bromacetato de etila na presença de carbonato de potássio em acetona,
à temperatura ambiente, levando ao derivado beta-oxoéster LDT296 (Figura 9), obtido como
um líquido em rendimento de 54%. Este composto apresentou sinais característicos para
hidrogênios da unidade metilênica como um singleto em 4,61 ppm em seu espectro de RMN
1
H (CDCl3; 300 MHz), a qual foi confirmada pelo assinalamento em 65,7 ppm em seu
espectro de RMN 13C (CDCl3; 75 MHz), enquanto que o sinal relativo ao carbono carbonílico
foi evidenciado em 169,3 ppm. A presença das absorções intensas em 1761 cm-1 e em 1205
cm-1 no espectro no infravermelho referentes aos estiramentos do grupo éster corroboram a
caracterização do derivado LDT296 (Tabela 3).
BrCH2CO2Et
HO
OH
7
EtO
K2CO3, Acn,
t.a., 24 h
O
LDT71
O
7
OH
LDT296
Figura 9– Síntese do b-oxaéster LDT 296.
Fonte: Próprio autor.
Tabela 3 - Síntese do b-oxaéster LDT296: Condições reacionais e sinais espectroscópicos característicos de
RMN e no infravermelho.
Composto
Tempo
(h)
Rend.
(%)
p.f.
(°C)
RMN 1H (d ppm)
(300 MHz; CDCl3)
ArOCH2CO2R
RMN 13C (d ppm)
(75 MHz; CDCl3)
ArOCH2CO2R
I.V. (cm-1)
nC=O
LDT296
24
54
--*
4,61 (s)
169,3
1761
* Obtido como líquido
Fonte: Próprio autor.
33
De posse do derivado LDT296, este foi submetido à reação de hidrólise do grupo éster
com hidróxido de lítio em mistura de THF/água na presença de catalisador de transferência de
fase Aliquat®, visando homogeneizar a mistura reacional. Após 4 horas de reação e
purificação foi obtido o ácido carboxílico correspondente (LDT297) (Figura 10), em
rendimento de 78%, na forma de um sólido branco. O derivado apresentou deslocamentos
químicos pertinentes à unidade metilênica em 4,59 ppm (s, RMN 1H, MeOD; 300 MHz) e
65,9 ppm RMN 13C (MeOD; 75 MHz) bem como a presença de sinal em 172,9 ppm relativo
ao carbono carboxílico no espectro de RMN de
13
RMN 1H, MeOD; 300 MHz) e 61,5 ppm RMN
13
C. A ausência dos sinais em 4,27 ppm (s,
C (MeOD; 75 MHz), referentes ao grupo
etoxila corroboram a caracterização do derivado LDT297. A Análise do espectro no
infravermelho apresenta deslocamento da absorção intensa em 1740 cm-1 referente ao grupo
carbonila do beta-oxácido, caracterizando o derivado LDT297. Um resumo das condições
reacionais e características espectroscópicas em RMN e I.V. estão ilustrados na Tabela 4.
LiOH
EtO
O
OH
7
LDT296
O
HO
O
THF, H2O,
Aliquat, t.a., 4 h
O
7
OH
LDT297
Figura 10– Síntese do b-oxácido LDT 297
Fonte: Próprio autor.
Tabela 4 - Síntese do b-oxácido LDT297: Condições reacionais e sinais espectroscópicos característicos de
RMN e no infravermelho.
Composto
Tempo
(h)
Rend.
(%)
p.f.
(°C)
RMN 1H (d ppm)
(300 MHz; CDCl3)
ArOCH2CO2H
RMN 13C (d ppm)
(75 MHz; CDCl3)
ArOCH2CO2H
I.V. (cm-1)
nC=O
LDT297
4
78
85-87
4,59 (s)
172,9
1740
Fonte: Próprio autor.
Dando prosseguimento ao planejamento sintético, o éster-derivado LDT296 foi
submetido à reação de oxidação com reagente de Jones em acetona, sob banho de gelo,
levando ao carbometóxiácido LDT298 (Figura 11) em rendimento de 83%, obtido como um
líquido incolor. A caracterização do novo derivado, por meio dos espectros RMN 1H (300
MHz, CDCl3), revelou a ausência de sinal correspondente à unidade metilênica em 3,66 ppm
(t, RMN 1H, CDCl3; 300 MHz) e 63,2 ppm RMN 13C (CDCl3; 75 MHz) bem como a presença
de sinal em 179,8 ppm relativo ao carbono carboxílico no espectro de RMN de
13
C
caracterizam o derivado LDT298. Dados do espectro no infravermelho apresenta
34
deslocamentos da absorções intensas em 1735 cm-1 e 1760 cm-1 referentes aos grupos
carbonilas do 3-carbetóxiácido corroborando a estrutura do derivado LDT298. (Tabela 5).
O
CrO3/H2SO4
EtO
O
OH
7
EtO
Acn,
5oC., 0,5 h
O
LDT296
O
OH
7
LDT298
O
Figura 11– Síntese do b-oxácido LDT 298
Fonte: Próprio autor.
Tabela 5 - Síntese do b-oxácido LDT298: Condições reacionais e sinais espectroscópicos característicos de
RMN e no infravermelho.
Tempo
(h)
Composto
LDT298
0,5
* Obtido como líquido
Rend.
(%)
p.f.
(°C)
RMN 1H (d ppm)
(300 MHz; CDCl3)
ArOCH2CO2R
RMN 13C (d ppm)
(75 MHz; CDCl3)
ArOCH2CO2H
I.V. (cm-1)
nC=O
83
--*
4,61 (s)
179,8
1760/1735
Fonte: Próprio autor.
Finalizando a série 2, o ácido LDT298 foi submetido ao mesmo protocolo de hidrólise
realizado para os derivados LDT15 e LDT296, originando o diácido LDT299 (Figura 12) na
forma de um sólido branco em rendimento de 95%. O diácido foi caracterizado por espectros
RMN 1H (300 MHz, MeOD), revelou a presença de singleto em 4,61 ppm confirmado pela
sinal em 65,9 ppm em seu espectro de RMN 13C (75 MHz, MeOD). A ausência dos sinais em
4,28 ppm (q, RMN 1H, MeOD; 300 MHz) e 61,5 ppm RMN 13C (MeOD; 75 MHz), referentes
ao grupo etoxila corroboram a caracterização do derivado LDT299. O espectro no
infravermelho revelou absorções características às deformações dos grupos carbonila em 1735
cm-1 e 1707 cm-1, caracterizando o diácido LDT299 (Tabela 6).
O
O
LiOH
EtO
O
7
OH
LDT298
O
HO
O
THF, H2O,
Aliquat, t.a., 4 h
O
7
OH
LDT299
Figura 12– Síntese do diácido LDT 299
Fonte: Próprio autor.
Tabela 6 - Síntese do diácido LDT299: Condições reacionais e sinais espectroscópicos característicos de
RMN e no infravermelho.
Composto
Tempo
(h)
Rend
(%)
p.f.
(°C)
RMN 1H (d ppm)
(300 MHz; CDCl3)
ArOCH2CO2H
RMN 13C (d ppm)
(75 MHz; CDCl3)
ArOCH2CO2H
I.V. (cm-1)
nC=O
LDT299
4
95
99-101
4,61 (s)
172,9
1735/1707
Fonte: Próprio autor.
35
A caracterização das estruturas dos intermediários e produtos finais se deu a partir da
obtenção e análise de espectros de ressonância magnética nuclear de hidrogênio e carbono-13
e espectros no infravermelho. Os espectros de ressonância nuclear foram realizados no Centro
Nordestino de Ressonância Magnética Nuclear da Universidade Federal do Ceará e os
espectros de infravermelho na Central Analítica da Universidade Católica de Brasília.
36
6 CONCLUSÕES E PERSPECTIVAS
A síntese dos derivados-alvo se deu a partir de interconversão de grupos funcionais da
mistura de cardanóis por meio de procedimentos clássicos da química orgânica. Desta
maneira, pode se concluir que as reações utilizadas demonstraram eficiência, devido as
metodologias sintéticas empregadas no planejamento estrutural da série 1, que avalia a
influência do grupo pentadecil no reconhecimento molecular, e da série 2, que compreende o
reconhecimento de subunidades hidrofílicas, fornecerem os derivados-alvo e intermediários
em bons rendimentos (54%-95%) e pureza satisfatórias. A confirmação da estrutura molecular
dos compostos foi obtida através caracterização por meio de espectros de Ressonância
Magnética Nuclear de hidrogênio e carbono-13 e os espectros no infravermelho, revelando
serem as moléculas de interesse.
A avaliação farmacológica dos novos candidatos a ligantes à PPARγ, a ser realizada
em colaboração com a Profa. Carolyn Cummins no Laboratório de Receptores Hormonais
Nucleares da Faculdade Leslie Dan da Universidade de Toronto bem como a continuidade do
planejamento para obtenção de novos derivados e avaliação farmacológica frente à PPARγ
constituem a perspectiva deste trabalho, visando a validação do planejamento estrutural de
compostos desta classe terapêutica.
37
REFERÊNCIAS
AMATO, Angélica Amorim. Investigação da atividade farmacológica de Benzilideno- e
Acridinilideno- Tiazolidinedionas e de Isoflavonas nos receptores alfa, beta/delta e gama
ativados por Proliferadores Peroxissomais. 2008. Tese (Doutorado) - Departamento de Pós
Graduação em Ciências da Saúde, Universidade de Brasília, Brasília, 2008.
ANDRADE, Karine Figueiredo de. Síntese e avaliação farmacológica de derivados fenóxiacetoacetatos em receptores ativados por proliferadores peroxissomais e em receptores
de hormônio tireoidiano. 2008. Dissertação (Mestrado) – Faculdade de Ciências da Saúde,
Universidade de Brasília, Brasília, 2008.
BRASIL, Ministério da Saúde, Secretaria Executiva, Subsecretaria de Planejamento e
Orçamento. Sistema de Planejamento do SUS: Uma construção coletiva: Plano Nacional de
Saúde (PNS), 2008/2009-2011 / Ministério da Saúde, Secretaria Executiva, Subsecretaria de
Planejamento e Orçamento – Brasília: Ministério da Saúde, 2010.
CARVALHEIRA, José B. C.; ZECCHIN, Henrique G. & SAAD, Mario J. A. Vias de
sinalização da insulina. Arquivos Brasileiros de Endocrinologia e Metabologia, vol. 46, n.
4. São Paulo, ago. 2002. Disponível em: <http://www.scielo.br/pdf/abem/v46n4/12797.pdf>.
Acesso em: 20 out. 2011.
CARVALHO-FILHO, Marco A. De et al. Cross-Talk das Vias de Sinalização de Insulina e
Angiotensina II: Implicações com a Associação Entre Diabetes Mellitus e Hipertensão
Arterial e Doença Cardiovascular. Arquivos Brasileiros de Endocrinologia & Metabologia,
vol. 51, n. 2. São Paulo, mar. 2007. Disponível em:
<http://www.scielo.br/pdf/abem/v51n2/08.pdf>. Acesso em: 22 out. 2011.
CHOI, Jang Hyun et al. Antidiabetic actions of a non-agonist PPARγ ligand blocking Cdk5mediated phosphorylation. Nature, vol. 477, n. 81. USA, set. 2011. Disponível em:
<http://www.nature.com/nature/journal/v477/n7365/full/nature10383.html>. Acesso em: 22
out. 2011.
CODOGNO, Jamile Sanches; FERNANDES, Rômulo Araújo & MONTEIRO, Henrique
Luiz. Prática de atividades físicas e custo do tratamento ambulatorial de diabéticos tipo 2
atendidos em unidade básica de saúde. Arquivos Brasileiros de Endocrinologia &
Metabologia, vol. 56, n. 1. São Paulo, jan. 2012.
DIAS, Juliana Chioda Ribeiro & CAMPOS, Juliana Alvares Duarte Bonini. Diabetes
mellitus: razão de prevalências nas diferentes regiões geográficas no Brasil, 2002
2007. Ciênia &. saúde coletiva, vol.17, n.1. São Paulo, 2012.
Diretrizes da Sociedade Brasileira de Diabetes- [3.ed.]. – Itapevi, São Paulo, 2009.
DIVINS, Maria Josep. Información de mercado: Antidiabéticos orales. Farmacia
Profesional, vol. 23, n. 6, dez. 2009.
FREITAS, Lúcia Rolim Santana De & GARCIA, Leila Posenato. Evolução da prevalência do
diabetes e deste associado à hipertensão arterial no Brasil: análise da Pesquisa Nacional por
38
Amostra de Domicílios, 1998, 2003 e 2008. Epidemiologia e Serviços de Saúde: Revista do
Sistema Único de Saúde do Brasil, vol. 21, n. 1, mar. 2012. Disponível em:
<http://portal.saude.gov.br/portal/arquivos/pdf/revista_1_2012_para_o_site_ok.pdf>. Acesso
em: 20 mai. 2011.
GAMA, Ricardo Ribeiro. Efeitos de quimioprevenção dos ligantes do PPAR-? e dos
ácidosgraxos poliinsaturados ômega-3 no processo de carcinogênese da viaaerodigestiva
superior induzida pelo uso de 4-nitroquinolina-1-óxidoem camundongos Swiss. 2010.
Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, São Paulo, 2010.
GOLAN, David E.; ARAÚJO, Cláudia L. C. (Trad.); VOEUX, Patrícia L. (Trad). Princípios
de farmacologia: a base fisiopatológica da farmacoterapia. 2ª. ed. Rio de Janeiro, RJ:
Guanabara Koogan, 2009.
HABER, Esther et al. Secreção de insulina: Efeito Autócrino da Insulina e Modulação por
Ácidos Graxos. Arquivos Brasileiros de Endocrinologia & Metabologia, vol. 45, n. 3. São
Paulo, jun. 2001. Disponível em: <http://www.scielo.br/pdf/abem/v45n3/a03v45n3.pdf>.
Acesso em: 10 set. 2011.
HOSSAIN, Parvez; KAWAR, Bisher & NAHAS, Meguid El. Obesity and Diabetes in the
Developing World - A Growing Challenge. The New England Journal Of Medicine, vol.
356. United Kingdom, fev. 2007.
LADETER, Manual de procedimentos experimentais do Laboratório de Desenvolvimento de
Estratégias Terapêuticas, Universidade Católica de Brasília, Brasília, 2010.
LIBERATO, Marcelo Vizoná. Ácidos graxos de cadeia média como ligantes da proteína
PPARγ. 2009. Dissertação (Mestrado) - Departamento de Instituto de Física de São Carlos,
Universidade de São Paulo, São Carlos, 2009.
LIMA, S.G. De et al. Effects of immature cashew nut-shell liquid (Anacardium occidentale)
against oxidative damage in Saccharomyces cerevisiae and inhibition of acetylcholinesterase
activity. Genetics And Molecular Research, vol. 7, n. 3. Piauí, set. 2008. Disponível em:
<http://geneticsmr.com/year2008/vol7-3/pdf/gmr473.pdf>. Acesso em: 10 jul. 2011.
LIN, Chia-Hui et al. Design and Structural Analysis of Novel Pharmacophores for Potent and
Selective Peroxisome Proliferator-activated Receptor γ Agonists. Journal of Medicinal
Chemistry, vol. 52, n. 8, fev. 2009.
MAHENDRA, Poonam & BISHT, Shradha. Diagnostic criteria in different population for
diabetes mellitus. Journal Of Pharmacy Research, vol. 4, n. 4. India, mar. 2011. Disponível
em: <http://jpronline.info/article/view/6928>. Acesso em: 03 set. 2011.
MATTOS, Patrícia Echenique et al. Tendência da mortalidade por diabetes melito em capitais
brasileiras, 1980-2007. Arquivo Brasileiro de Endocrinologia & Metabologia, vol. 56, n.
1. São Paulo, fev. 2012. Disponível em: < http://www.scielo.br/scielo.php?pid=S000427302012000100007&script=sci_arttext&tlng=es>. Acesso em: 03 set. 2011.
MAZZETTO, Selma Elaine & LOMONACO, Diego. Óleo da castanha de caju:
oportunidades e desafios no contexto do desenvolvimento e sustentabilidade
39
industrial. Química Nova, vol. 32, n. 3. Fortaleza, abr. 2009. Disponível em:
<http://www.scielo.br/pdf/qn/v32n3/a17v32n3.pdf>. Acesso em: 06 set. 2011.
MIELCZARSKI, Rodrigo Geisler; COSTA, Juvenal Soares Dias da & OLINTO, Maria
Teresa Anselmo. Epidemiologia e organização de serviços de saúde: diabetes mellitus numa
comunidade de Porto Alegre. Ciência & Saúde Coletiva, vol. 17, n. 1. 2012.
NASCIMENTO, A.S. Interação dos receptores nucleares com seus ligantes: Estudos
estruturais do receptor de hormônio tireoidiano, do receptor de mineralocorticóide e do
receptor ativado por proliferadores peroxissomais. 2009. Tese (Doutorado) – Instituto de
Física de São Carlos, São Carlos, 2009.
PESSANHA, Rutnéia de Paula. Mecanismo de Ação do Receptor do Hormônio
Tireoideano Beta 1: Caracterização Molecular e Funcional da Região de Drobadiça e
Influência do Receptor do Ácido 9-cis Retinóico. 2007. Tese (Doutorado) – Universidade de
Brasília, Brasília, 2007.
PIRAT, Céline et al. Targeting Peroxisome Proliferator-Activated Receptors (PPARs):
Development of Modulators. Journal of Medicinal Chemistry. França, 2012.
RODRIGUES, Francisco Helder A. et al. Antioxidant Activity of Cashew Nut Shell Liquid
(CNSL) Derivatives on the Thermal Oxidation of Synthetic cis-1,4-Polyisoprene. Journal Of
The Brazilian Chemical Society, vol. 17, n. 2. Fortaleza, 2006. Disponível em:
<http://www.scielo.br/pdf/jbchs/v17n2/28654.pdf>. Acesso em: 03 mar. 2012.
SANTO, Michelle Brandão do Espírito et al. Adesão dos portadores de diabetes mellitus ao
tratamento farmacológico e não farmacológico na atenção primária à saúde. Enfermagem
Revista, vol. 15, n. 1. Minas Gerais, abr. 2012.
SARTORELLI, Daniela Saes & FRANCO, Laércio Joel. Tendências do diabetes mellitus no
Brasil: o papel da transição nutricional. Caderno de Saúde Pública, vol. 19, n. 1. Rio de
Janeiro, 2003. Disponível em: <http://www.scielo.br/pdf/csp/v19s1/a04v19s1.pdf>. Acesso
em: 15 out. 2011.
SILVA, Carla; LOPES, Zélia & SOARES, J. A. Freire. Terapêutica não insulínica da
Diabetes Mellitus: mais valias ... Revista da Sociedade Portuguesa de Medicina Interna,
vol. 17, n. 2. Padre Américo, jun. 2010.
TAVARES, Vladimir; HIRATA, Mario Hiroyuki & HIRATA, Rosario D. Crespo. Receptor
Ativado por Proliferadores de Peroxissoma Gama (PPARγ): Estudo Molecular na
Homeostase da Glicose, Metabolismo de Lipídeos e Abordagem Terapêutica. Arquivos
Brasileiros de Endocrinologia & Metabologia, vol. 51, n. 4. São Paulo, fev. 2007
Disponível em: <http://www.scielo.br/pdf/abem/v51n4/a05v51n4.pdf>. Acesso em: 03 set.
2011.
TYAGI, Sandeep et al. The peroxisome proliferator-activated receptor: A family of nuclear
receptors role in various diseases. Journal of Advanced Pharmaceutical Technology &
Research, vol. 2, n. 4. India, dez. 2011.
40
USUI, Shinya et al. Identification of novel PPARa ligands by the structural modification of a
PPARc ligand. Science Direct: Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters, vol. 16, n. 12.
Japão, abr. 2006. Disponível em:
<http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0960894X0600326X>. Acesso em: 10 set.
2011.
VASAPOLLO, Giuseppe; MELE, Giuseppe & SOLE, Roberta Del. Cardanol- Based
Materials as Natural Precursors for Olefin Metathesis. Journal Molecules, vol. 16, n. 8. Italy,
ago. 2011. Disponível em: <http://www.mdpi.com/1420-3049/16/8/6871/>. Acesso em: 03
set. 2011.
WAGNER, Eric R. et al. Therapeutic Implications of PPARγ in Human
Osteosarcoma. Hindawi Publishing Corporation: PPAR Research, vol. 2010, nov. 2009.
Disponível em: <http://www.hindawi.com/journals/ppar/2010/956427/>. Acesso em: 07 fev.
2012.
ZAWARE, Pandurang et al. Modulation of PPAR subtype selectivity. Part 2: Transforming
PPARa/c dual agonist into a selective PPAR agonist through bioisosteric modification.
Science Direct: Journal Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters, vol. 21, n. 2. India,
jan. 2011. Disponível em:
<http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0960894X10017865>. Acesso em: 03 set.
2011.
41
ANEXOS
42
EtO
O
C15H31
A
O
LDT15
2-(3-Pentadecilfenóxi)acetato de etila (LDT15)
RMN 1H (300 MHz, MeOD)
43
EtO
O
C15H31
A
O
LDT15
2-(3-Pentadecilfenóxi)acetato de etila (LDT15)
RMN 13C (75 MHz, MeOD)
44
EtO
O
C15H31
A
LDT15
O
2-(3-Pentadecilfenóxi)acetato de etila (LDT15)
51,7
50
45
599,16
40
3482,51
2365,86
921,01
1384,37
878,51
35
1026,57
720,66
30
777,99
1612,21
%T
25
690,44
1586,31
767,13
1277,79
1096,05
1490,84
20
1165,90
1466,87
1440,86
15
10
5
1242,62
2850,38
2,8
4000,0
1753,89
2918,67
3000
2000
1500
cm-1
IV (KBr) nmáx cm-1
1000
400,0
45
HO
O,
., 4 h
O
O
C15H31
LDT16
Ácido 2-(3-Pentadecilfenóxi)acético (LDT 16)
RMN 1H (300 MHz, MeOD)
46
HO
O,
., 4 h
O
O
C15H31
LDT16
Ácido 2-(3-Pentadecilfenóxi)acético (LDT 16)
RMN 13C (75 MHz, MeOD)
47
HO
O,
., 4 h
O
C15H31
LDT16
O
Ácido 2-(3-Pentadecilfenóxi)acético (LDT 16)
65,9
1373,98
748,45
1483,78
60
1171,29
448,23
55
541,61
50
3422,18
972,39
863,64
2369,04
45
720,13
40
780,60
766,60
35
2585,45
%T
937,61
689,96
2673,45
1611,71
30
1577,71
25
1422,39
1244,28
1099,38
1470,37
20
1230,36
1292,23
15
2956,15
1458,07
10
5
1159,80
2849,22
1,5
4000,0
1273,88
1733,08
2920,48
3000
2000
1500
cm-1
IV (KBr) nmáx cm-1
1000
400,0
48
EtO
O
O
7
LDT296
OH
A
2-(3-(8-Hidróxioctil)fenóxi)acetato de etila (LDT 296)
RMN 1H (300 MHz, MeOD)
49
EtO
O
O
7
LDT296
OH
A
2-(3-(8-Hidróxioctil)fenóxi)acetato de etila (LDT 296)
RMN 13C (75 MHz, MeOD)
50
EtO
O
OH
7
A
LDT296
O
2-(3-(8-Hidróxioctil)fenóxi)acetato de etila (LDT 296)
50,2
48
46
44
42
776,81
693,93
40
38
%T
1596,71
3421,88
1458,30
36
1093,79
34
32
2855,97
1761,74
30
1205,03
28
1158,76
2929,48
26
25,3
4000,0
3000
2000
1500
cm-1
IV (KBr) nmáx cm-1
1000
400,0
51
HO
O
O,
a., 4 h
O
7
OH
LDT297
Ácido 2-(3-(8-Hidróxictil)fenóxi)acético (LDT 297)
RMN 1H (300 MHz, MeOD)
52
HO
O
O,
a., 4 h
O
7
OH
LDT297
Ácido 2-(3-(8-Hidróxictil)fenóxi)acético (LDT 297)
RMN 13C (75 MHz, MeOD)
53
HO
O
O,
a., 4 h
OH
7
LDT297
O
Ácido 2-(3-(8-Hidróxictil)fenóxi)acético (LDT 297)
47,9
46
794,39
44
42
969,35
1178,71
40
447,61
38
36
578,68
34
871,30
32
677,58
30
1337,54
28
689,78
2554,92
1016,52
%T
914,00
26
1612,07
774,86
24
1492,09
22
1585,54
1055,83
3462,60
20
1458,41
18
1094,29
1432,57
16
1156,88
1270,43
14
2852,61
12
10
1242,43
2918,86
1227,87
1740,39
7,7
4000,0
3000
2000
1500
c m-1
IV (KBr) nmáx cm-1
1000
400,0
54
O
EtO
O
O
7
LDT298
OH
A
Ácido 8-(3-Carboetoximetóxifenil)octanóico (LDT298)
RMN 1H (300 MHz, MeOD)
55
O
EtO
O
O
7
LDT298
OH
A
Ácido 8-(3-Carboetoximetóxifenil)octanóico (LDT298)
RMN 13C (75 MHz, MeOD)
56
O
EtO
O
7
LDT298
O
OH
A
Ácido 8-(3-Carboetoximetóxifenil)octanóico (LDT298)
33,5
32
31
30
29
28
27
26
695,02
1030,06
25
24
%T
780,90
1603,18
23
1457,95
22
1093,62
21
20
19
2857,00
18
17
16
15
1159,19
13,9
4000,0
2930,97
3000
1735,88
2000
1204,31
1500
cm-1
IV (KBr) nmáx cm-1
1000
400,0
57
O
HO
O
O,
a., 4 h
O
7
OH
LDT299
Ácido 8-(3-Carboximetóxifenil)octanóico (LDT299)
RMN 1H (300 MHz, MeOD)
58
O
HO
O
O,
a., 4 h
O
7
OH
LDT299
Ácido 8-(3-Carboximetóxifenil)octanóico (LDT299)
RMN 13C (75 MHz, MeOD)
59
O
HO
O
O,
a., 4 h
OH
7
LDT299
O
Ácido 8-(3-Carboximetóxifenil)octanóico (LDT299)
59,1
1080,11
723,77
55
1484,24
50
583,00
539,94
1194,14
427,01
45
40
3447,89
1374,29
863,66
35
1611,58
%T 30
778,94
2676,26
25
765,26
2587,84
936,29
1578,08
20
1221,18
1099,62
1458,17
15
690,23
1421,89
1161,67
10
2853,26
1272,38
1735,55
5
3,1
4000,0
2926,77
3000
1707,99
2000
1500
cm-1
IV (KBr) nmáx cm-1
1000
400,0
Download

Thais de Araujo Marques Ferreira