ABSTRACT
SUMMARY Introduction: Leishmaniasis is a disease caused by protozoa of the genus Leishmania and is considered endemic in 98 countries. Treatment with pentavalent antimonials has a high toxicity, which motivates the search for effective and less toxic drugs. α- and β-lapachones have shown different biological activities, including antiprotozoa. In recent studies, the isonicotinoylhydrazone and phthalazinylhydrazone groups were considered innovative in the development of antileishmania drugs. Molecular hybridization is a strategy for the rational development of new prototypes, where the main compound is produced through the appropriate binding of pharmacophoric subunits. Aims: To synthesize four hybrids of α- and β-lapachones, together with the isonicotinoylhydrazone and phthalazinylhydrazone groups and to determine the antileishmania activity against the promastigotic forms of L. amazonensis, L. infantum and L. major. Results: β-lapachone derivatives were more active against all tested leishmania species. βACIL (IC50 0.044μM) and βHDZ (IC50 0.023μM) showed 15-fold higher activity than amphotericin B. The high selectivity index exhibited by the compounds indicates greater safety for vertebrate host cells. Conclusion: The results of this work show that the hybrids βACIL and (3HDZ are promising molecules for the development of new antileishmania drugs.
RESUMEN Introducción: Leishmaniasis es una enfermedad causada por protozoos del género Leishmania y se considera endémica en 98 países. El tratamiento con antimoniales pentavalentes tiene una alta toxicidad, lo que motiva la búsqueda de fármacos eficaces y menos tóxico. α- y β-lapachones han mostrado diferentes actividades biológicas, incluido los antiprotozoarios. En estudios recientes, los grupos isonicotinoilhidra-zona y ftalazinilhidrazona se consideraron innovadores en el desarrollo de fármacos antileishmania. La hibridación molecular es una estrategia para el desarrollo racional de nuevos prototipos, donde el compuesto principal se produce a través de la unión apropiada de subunidades farmacofóricas. Objetivos: Sintetizar cuatro híbridos de α- y β-lapachones, junto con los grupos isonicotinoilhidrazona y ftalazinilhidrazona y determinar la actividad antileishmania frente a las formas promastigotas de L. amazonensis, L. infantum y L. major. Resultados: Los derivados de β-lapachone fueron más activos contra todas las especies de leishmania probadas. La βACIL (CI50 0,044μM) y βHDZ (CI50 0,023μM) mostraron actividad 15 veces mayor que la anfotericina B. El alto índice de selectividad que presentan los compuestos indica una mayor seguridad para las células huésped del vertebrado. Conclusión: Los resultados de este trabajo demuestran que los híbridos (ACIL y (HDZ son moléculas prometodoras para el desarrollo de nuevos fármacos antileishmania.
RESUMO Introdução: A leishmaniose é uma doença causada por protozoários do género Leishmania e é considerada endémica em 98 países. O tratamento com antimoniais pentavalentes apresenta alta toxicidade, o que motiva a pesquisa por medicamentos eficazes e menos tóxicos. α- e β-lapachones tém mostrado diferentes atividades biológicas, incluindo antiprotozoários. Em estudos recentes, os grupos isonicotinoilhi-drazona e ftalazinilhidrazona foram considerados inovadores no desenvolvimento de drogas antileishmania. A hibridização molecular é uma estratégia para o desenvolvimento racional de novos protótipos, onde o composto principal é produzido através da ligação apropriada de subunidades farmacofóricas. Objetivos: Sintetizar quatro híbridos de α- e β-lapachones, juntamente com os grupos isonicotinoil-hidra-zona e ftalazinilhidrazona e determinar a atividade antileishmania contra as formas promastigóticas de L. amazonensis, L. infantum e L. major. Resultados: Os derivados de β-lapachona foram mais ativos contra todas as espécies de leishmania testadas. BACIL (IC50 0,044 μM) e βHDZ (IC50 0,023 μM) apresentaram atividade 15 vezes maior do que a anfotericina B. O alto índice de seletividade dos compostos indica maior segurança para células hospedeiras de vertebrados. Conclusaõ: Os resultados deste trabalho mostram que os híbridos βACIL e βHDZ são moléculas promissoras para o desenvolvimento de novos fármacos antileishmania.
ABSTRACT
SUMMARY Introduction: Recent research has reported the cytotoxic potential of hydrazones against various strains of cancer cells. Aim: To evaluate the anticancer activity in vitro and the pharmacokinetic profile of six synthesized hydrazonic compounds, identified as vanillin 1-phthalazinylhydrazone (VAN-1); 2,4-dinitrophenylhydra-zone vanillin (VAN-2); phenylhydrazone cinnamaldehyde (CIN-1); isonicotinoyl hydrazone cinnamaldehyde (CIN-2); cinnamaldehyde 1-phthalazinylhydrazone (CIN-3); and 2,4-dinitrophenylhydrazone cinnamaldehyde (CIN-4). The cytotoxic activity was evaluated against four strains of cancer cells. Methodology: The pharmacokinetic parameters of absorption, distribution, metabolism, excretion, and toxicity (ADME/T) of the hydrazones were evaluated using the PreADMET program. Results: Hydrazones derived from cinnamaldehyde (CIN-1 and CIN-2) showed high cytotoxic activity against leukemic (HL-60) and glioblastomas (SF-295) cell lines. The pharmacokinetic profile of the hydrazones showed that, in general, the hydrazones presented satisfactory characteristics of ADME/T. In addition, it was observed that CIN-2 presented the most promising in silico profile, showing high intestinal absorption, desirable distribution profile related to plasma protein binding, adequate renal excretion, and low toxicity. The ADME/T profile of the CIN-1 compound highlighted its potential as a promising antineoplastic agent with action of the CNS, more specifically against glioblastomas.
RESUMEN Introducción: Investigaciones recientes han informado del potencial citotóxico de las hidrazonas contra varias líneas de células cancerosas. Objetivo: Evaluar la actividad anticancerígena in vitro y el perfil farmacocinético de seis compuestos hidrazónicos sintetizados, identificados como vainillina 1-ftalazinilhidrazona (VAN-1); vainillina 2,4-dinitrofenilhidrazona (VAN-2); fenilhidrazona cinamal-dehído (CIN-1); cinamaldehído de isonicotinoil hidrazona (CIN-2); cinamalde-hído 1-ftalazinilhidrazona (CIN-3); y 2,4-dinitrofenilhidrazona cinamaldehído (CIN-4). Se evaluó la actividad citotóxica frente a cuatro líneas celulares cancerosas. Metodología: Los parámetros farmacocinéticos de absorción, distribución, metabolismo, excreción y toxicidad (ADME/T) de las hidrazonas se evaluaron mediante el programa PreADMET. Resultados: Las hidrazonas derivadas del cinamaldehído (CIN-1 y CIN-2) mostraron una alta actividad citotóxica contra las líneas celulares leucémicas (HL-60) y glioblastomas (SF-295). El perfil farmacocinético de las hidrazonas mostró que, en general, las hidrazonas mostraban características satisfactorias de ADME/T. Además, se observó que CIN-2 presentó el perfil in silico más prometedor, presentando alta absorción intestinal, perfil de distribución deseable relacionado con la unión a proteínas plasmáticas, excreción renal adecuada y baja toxicidad. El perfil ADME/T del compuesto CIN-1 destacó su potencial como agente antineoplásico prometedor con acción sobre el SNC, más específicamente contra los glioblastomas.
RESUMO Introdução: Pesquisas recentes relataram o potencial citotóxico das hidrazonas contra várias linhagens de células cancerígenas. Objetivo: Validara atividade anti-câncer in vitro e o perfil farmacocinético de seis compostos hidrazônicos sintetizados, identificados como vanilina 1-ftalazinil-hidrazona (VAN-1); vanilina 2,4-dinitrofenil-hidrazona (VAN-2); cinnamaldeído de fenil-hidrazona (CIN-1); cinamaldeído isonicotinoil-hidrazona (CIN-2); 1-ftalazinil-hidrazona de cinnamaldeído (CIN-3); e cinamaldeído de 2,4-dinitrofenil-hidrazona (CIN-4). A atividade citotóxica foi avaliada contra quatro linhagens de células cancerígenas. Metodologia: Os parâmetros farmacocinéticos de absorção, distribuição, metabolismo, excreção e toxicidade (ADME/T) das hidrazonas foram avaliados utilizando o programa PreADMET. Resulados: As hidrazonas derivadas do cinnamaldeído (CIN-1 e CIN-2) apresentaram alta atividade citotóxica contra as linhagens celulares leucêmicas (HL-60) e de glioblastomas (SF-295). O perfil farmacocinético das hidrazonas mostrou que, em geral, as hidrazonas apresentaram características satisfatórias de ADME/T. Além disso, observou-se que a CIN-2 apresentou o perfil in silico mais promissor, exibindo alta absorção intestinal, perfil de distribuição desejável relacionado à ligação às proteínas plasmáticas, excreção renal adequada e baixa toxicidade. O perfil ADME/T do composto CIN-1 destacou seu potencial como um agente antineoplásico promissor com ação do SNC, mais especificamente contra glioblastomas.