Synthesis and molecular modelling studies of pyrimidinones and pyrrolo[34-d]-pyrimidinodiones as new antiplasmodial compounds

BACKGROUND Malaria is responsible for 429,000 deaths per year worldwide, and more than 200 million cases were reported in 2015. Increasing parasite resistance has imposed restrictions to the currently available antimalarial drugs. Thus, the search for new, effective and safe antimalarial drugs is crucial. Heterocyclic compounds, such as dihydropyrimidinones (DHPM), synthesised via the Biginelli multicomponent reaction, as well as bicyclic compounds synthesised from DHPMs, have emerged as potential antimalarial candidates in the last few years. METHODS Thirty compounds were synthesised employing the Biginelli multicomponent reaction and subsequent one-pot substitution/cyclisation protocol; the compounds were then evaluated in vitro against chloroquine-resistant Plasmodium falciparum parasites (W2 strain). Drug cytotoxicity in baseline kidney African Green Monkey cells (BGM) was also evaluated. The most active in vitro compounds were evaluated against P. berghei parasites in mice. Additionally, we performed an in silico target fishing approach with the most active compounds, aiming to shed some light into the mechanism at a molecular level. RESULTS The synthetic route chosen was effective, leading to products with high purity and yields ranging from 10-84%. Three out of the 30 compounds tested were identified as active against the parasite and presented low toxicity. The in silico study suggested that among all the molecular targets identified by our target fishing approach, Protein Kinase 3 (PK5) and Glycogen Synthase Kinase 3β (GSK-3β) are the most likely molecular targets for the synthesised compounds. CONCLUSIONS We were able to easily obtain a collection of heterocyclic compounds with in vitro anti-P. falciparum activity that can be used as scaffolds for the design and development of new antiplasmodial drugs.

Antiplasmodial activity of iron(II) and ruthenium(II) organometallic complexes against Plasmodium falciparum blood parasites

This work reports the in vitro activity against Plasmodium falciparumblood forms (W2 clone, chloroquine-resistant) of tamoxifen-based compounds and their ferrocenyl (ferrocifens) and ruthenocenyl (ruthenocifens) derivatives, as well as their cytotoxicity against HepG2 human hepatoma cells. Surprisingly with these series, results indicate that the biological activity of ruthenocifens is better than that of ferrocifens and other tamoxifen-like compounds. The synthesis of a new metal-based compound is also described. It was shown, for the first time, that ruthenocifens are good antiplasmodial prototypes. Further studies will be conducted aiming at a better understanding of their mechanism of action and at obtaining new compounds with better therapeutic profile.

Neonatal screening program for hemoglobinopathies in the city of São Carlos, state of São Paulo, Brazil: analysis of a series of cases / Triagem neonatal de hemoglobinopatias no município de São Carlos, São Paulo, Brasil: análise de uma série de casos

OBJECTIVE: To analyze the neonatal screening program for hemoglobinopathies in São Carlos, Southeast Brazil, by investigating a series of cases in which the screening test was abnormal. More specifically, it was aimed to know the information regarding the neonatal screening received by mothers at the hospital and at primary health care, in addition to information related to genetic counseling. METHODS: A descriptive study that enrolled 119 mothers, accounting for 73% of all children born between 2010 and 2011 with abnormal results of neonatal screening for hemoglobinopathies. The mothers completed a questionnaire that assessed the information received at hospital and primary health care, and issues related to genetic counseling. Descriptive statistics was performed. RESULTS: Of the 119 participating mothers, 69 (58%) had children with sickle cell trait, 22 (18.5%) with hemoglobin C trait, 18 (15.1%) with alpha thalassemia trait and, in 10 cases (8.4%), the result was inconclusive. At the hospital, 118 mothers (99.2%) received information about where to go to collect the test and 115 (96.6%) were informed about the correct time to collect the test. Only 4 mothers (3.4%) were informed about which diseases are investigated and the risks of not performing the screening. Seventeen mothers (14.3%) recognized the difference between trait and disease, and 42 (35.3%) considered that a positive screening test could have implications for future pregnancies. In 70 cases (58.8%), the child's physician was not informed about the screening test results. CONCLUSIONS: The neonatal screening program needs further improvement. In both scenarios investigated, health professionals demonstrated a lack of training in providing information to mothers and families. .

OBJETIVO: Fazer uma análise do programa de triagem neonatal de hemoglobinopatias no município de São Carlos, São Paulo, Brasil, por meio da investigação de série de casos cujo resultado do teste de rastreio foi alterado. Objetivou-se conhecer as informações a respeito da triagem neonatal recebidas pelas mães na maternidade e na atenção primária à saúde, além das informações relacionadas à orientação genética. MÉTODOS: Estudo descritivo, no qual participaram 119 mães cujos filhos apresentaram teste de triagem de hemoglobinopatia alterado, o que correspondeu a 73% das crianças nascidas entre 2010 e 2011 com resultado de triagem neonatal para hemoglobinopatia anormal. As mães responderam um questionário que avaliou informações recebidas na maternidade e na atenção primária à saúde, além de aspectos relacionados à orientação genética. Foi feita estatística descritiva dos dados. RESULTADOS: Das 119 mães participantes, 69 (58%) tinham filhos com traço falciforme, 22 (18,5%) traço C, 18 (15,1%) traço alfatalassêmico e 10 (8,4%) resultado inconclusivo. Na maternidade, 118 mães (99,2%) receberam informação sobre onde ir e 115 (96,6%) foram orientadas sobre o momento correto para coleta do teste. Somente quatro mães (3,4%) foram informadas sobre quais doenças seriam investigadas e os riscos de não fazer o rastreio. Das 119 mães participantes, 17 (14,3%) reconheceram a diferença entre traço e doença e 42 (35,3%) consideraram que um teste alterado poderia ter implicações para futuras gestações. Em 70 casos (58,8%), o médico da criança não foi informado sobre o resultado da triagem. CONCLUSÕES: O programa de triagem neonatal necessita de aperfeiçoamento. Nos dois cenários investigados, os profissionais de saúde carecem de treinamento para orientar mães e famílias. .

Síntesis y evaluación preliminar de la posible actividad antimalárica y antineoplásica de derivados 7-cloroquinolina-4-sustituidos / Synthesis and preliminary evaluation of antimalarial and antineoplastic possible activity of 7-chloroquinoline-4-substituted derivatives

En el presente trabajo se describe la síntesis y la evaluación de la posible actividad Antimalárica y Antineoplásica de una serie de derivados 7-cloroquinolina-4-sustituidos. La estrategia empleada para la síntesis comienza con las obtención de los intermediarios clave 1-(3 ó 4-(7-cloroquinolin-4-ilamino)fenil)etanona (2 y 3) mediante una sustitución nucleofílica aromática entre la 4,7-dicloroquinolina y la 3 y/o 4-amino acetofenona. Los derivados (E)-1-(3 ó 4-(7-cloroquinolin-4-ilamino)fenil)-3-(fenilsustituido)prop-2-eno-1-ona (4 y 5), se sintetizaron a través de una condensación aldólica de Claisen-Schmidt entre los intermediarios clave y diferentes benzaldehídos sustituidos. Los derivados 7-cloro-N-(3 ó 4-(4,5-dihidro-5-(fenilsustituido)-1H-pirazol-3-il)fenil)quinolin-4-amina (6 y 7) y los 1-(3 ó 4-(7-cloroquinolin-4-ilamino)fenil)-3-(fenilsustituido)propano-1-ona (8 y 9) se diseñaron por modificación molecular de la cetona a,b-insaturada de los compuestos finales 4 y 5, (metodología clásica de la Química Medicinal) para obtener dichos derivados rígidos 6 y 7, mediante la formación de un anillo D2-pirazolina y flexibles 8 y 9, a través de su reducción. La síntesis de los derivados 6 y 7 se realizó mediante una reacción de ciclo-condensación con hidrazina monohidratada y los derivados 8 y 9, se obtuvieron a través de una hidrogenación catalítica. En la evaluación de la actividad Antimalárica in vitro se evidenció que los derivados 4, 5, 6 y 7, mostraron actividades inhibitorias la formación de la b hematina importantes (superior al 70 %), siendo los más activos: 4l, 5g, 5c, 5g y 6e, 6f con valores comparable al de la CQ. En la evaluación Antimalárica in vivo se encontró que el derivado 4e fue el más activo con 26,4 días de sobrevivencia post-infección (230 % de incremento) y una parasitemia de 2,4 % (96 % de reducción). Con respecto a los resultados obtenidos en el efecto de estos derivados sobre la viabilidad y proliferación de las líneas celulares neoplásicas Jurkat E6.1, HL60, MCF-7 y A549, los compuestos 4a, 4g, 4l, 4m y 6e mostraron la mayor actividad inhibitoria del crecimiento de las células leucémicas HL60 después de 24h de tratamiento con valores de CI50 de 1,19 µM, 1,08 µM, 0,59 µM, 0,43 µM y 0,94 µM (hasta 3 y 100 veces más activos que la doxorubicina y que la CQ, respectivamente). En lo referente a la evaluación de la actividad proapoptótica en las líneas celulares neoplásicas Jurkat E6.1, HL60, MCF-7 y A549, se evidenció que los derivados 4, 5 y 6, al igual que los controles, generaron un aumento en el porcentaje de células positivas para la Anexina V/FITC dependiente de la dosis (apoptosis temprana y tardía). Ninguno de estos derivados indujo el proceso de necrosis en estas células.

The present investigation describes the synthesis and evaluation of the Antimalarial and Antineoplastic activity possible a series of derivatives of 7-substituted-4-chloro-quinoline. The strategy employed for the synthesis begins with preparation of the key intermediate 1-(3 or 4-(7-chloroquinolin-4-ylamino) phenyl)ethanone (2and 3) by a nucleophilic aromatic substitution between 4,7-dichloroquinoline and the 3 and/or4-amino acetophenone. The derivatives (E)-1-(3 or 4-(7-chloroquinolin-4-ylamino) phenyl)-3-(substitutedphenyl)prop-2-en-1-one (4and 5), were synthesized a through aldol condensation Claisen-Schmidt among different key intermediates and substituted benzaldehydes. The resulting 7-chloro-N-(3 or 4-(4,5-dihydro-5-(substitutedphenyl)-1H-pyrazol-3-yl)phenyl)quinolin-4-amine (6 and 7) and 7-chloro-4-[(3 or 4-(substituted phenyl)ethylcarbonyl)phenyl]aminoquinoline(8 and 9) were designed for the molecular modification , -unsaturated ketone of the final compounds 4and 5 (classic methodology Medicinal Chemistry) for said rigid derivatives 6and 7, through the formation of a 2-pyrazoline ring flexible and 8and 9, through its reduction. The synthesis of derivatives 6and 7were performed using a cycle-condensation reaction with hydrazine monohydrate and 8and 9derivatives were obtained via a catalytic hydrogenation. In the assessment of antimalarial activity in vitro was demonstrated that derivatives 4, 5, 6and 7showed inhibitory activities forming the major hematin (above 70%), being more active: 4l, 5g, 5c, 5g, 6eand 6f,with values comparable to that of CQ. In vivoantimalarial evaluation found that the derivative 4ewas most active with survival 26.4 dayspost-infection (230% increase) and a parasitemia of 2.4% (96% reduction). With regard to the results on the effect of these derivatives on the viability and proliferation of neoplastic cell lines Jurkat E6.1, HL60, MCF-7 and A549, compounds 4a, 4g, 4l,4mand 6eshow greater activity growth inhibitory HL60 leukemia cells after 24 h of treatment with IC50values of 1.19µM, 1.08µM, 0.59µM, 0.43µMand 0.94 M (to 3 and 100 times more active than doxorubicin and the CQ, respectively). Regarding the evaluation of pro-apoptotic activity on neoplastic cell lines Jurkat E6.1, HL60, MCF-7 and A549, was demonstrated that derivatives 4, 5and 6, like the controls, an increase in generated percentage of cells positive for Annexin V/FITC dose dependent (early andlate apoptosis). None of these derivatives induced necrosis process in these cells.

Antimaláricos potenciais: latenciação de primaquina e desetilcloroquina e estudo da sintese de pró-fármacos peptídicos de liberação específica / Potential antimalarials: latentiation of primaquine and desethylchloroquine and synthesis studies of peptidic prodrugs with specific delivery

A Malária continua sendo a mais difundida e devastadora doença infecciosa, com aproximadamente 300 milhões de casos anuais e mais de 2 milhões de pessoas vivendo em áreas de risco. Entre os parasitas do gênero plasmodium causadores da malária em humanos, o plasmodium falciparum é a espécie mais letal. Este projeto teve como objetivo a síntese de pró-fármaco recíproco de cloroquina e primaquina e de pró-fármacos duplicados de cloroquina e de primaquina utilizando, para tanto, espaçantes inespecíficos (carboxílicos). Espera-se que o pró-fármaco recíproco permita a cura radical em casos de malária vivax e que os derivados duplicados apresentem maior eficácia, com diminuição da toxicidade, especialmente no caso do derivado de primaquina. Além desses compostos, propôs-se a síntese de pró-fármacos duplicados de cloroquina mediante a ligação com grupo espaçante específico (peptídeos) à cisão pela falcipaína. Tais derivados são potencialmente ativos em malária causada pelo P. falciparum resistente à cloroquina...

Antimaláricos potenciais: planejamento e síntese de fármacos dirigidos de antimetabólicos de serina / New potential antimalarials: design and synthesis of targeted serine antimetabolic drugs

De acordo com a Organização Mundial da Saúde, AIDS, malária e tuberculose são as três maiores doenças infectantes do mundo, atingindo principalmente crianças. Regiões paupérrimas e de clima tropical, como a África sub-saariana, são as mais atingidas. Este quadro agrava-se com a disseminação de cepas do Plasmodium falcíparum resistentes à cloroquina e multi-resistentes. Além disso, alguns fármacos utilizados na terapêutica da malária apresentam vários efeitos adversos, comprometendo o tratamento. Trata-se de um grande desafio e o seu enfrentamento requer estratégias. O desenvolvimento de novos quimioterápicos deve fundamentar-se em diferenças bioquímicas e morfológicas entre as células do hospedeiro e do parasita. A biossíntese de fosfolipídeos de membrana em parasitas do grupo Apicomplexa é de extrema importância para a maturação e a reprodução do parasita e constitui-se em bom alvo para novos antimaláricos, uma vez que é encontrada somente em parasitas. Hemácias infectadas têm sua absorção modificada em relação aos eritrócitos não-infectados, conferindo seletividade a substâncias como lipídeos. O trabalho em questão propõe a síntese de antimetabólitos da serina, visando à inibição das enzimas fosfatidilserina síntase e serina descarboxilase, fundamentais para a biossíntese de fosfolipídeos de membrana desses parasitas. Cinco derivados heterocíclicos da serine foram sintetizados: derivados diidroimidazólico, diidroxazólico, diidroxazínico, diidropirimidínico e diidrooxatiólico. Também, o transportador fosfolipídico com o ácido esteárico foi sintetizado. Os antimetabólitos serão acoplados a esse e outros fosfolípídeos, obtendo-se fármacos dirigidos específicos direcionados seletivamente a eritrócitos infectados...

Febrifugine derivative antimalarial activity: quantum mechanical predictors / Descritores da atividade antimalarial de derivados de febrifugina obtidos via mecânica qüântica

Plasmodium falciparum resistant strain development has encouraged the search for new antimalarial drugs. Febrifugine is a natural substance with high activity against P. falciparum presenting strong emetic property and liver toxicity, which prevent it from being used as a clinical drug. The search for analogues that could have a better clinical performance is a current topic. We aim to investigate the theoretical electronic structure by means of febrifugine derivative family semi-empirical molecular orbital calculations, seeking the electronic indexes that could help the design of new efficient derivatives. The theoretical results show there is a clustering in well-defined ranges of several electronic indexes of the most selective molecules. The model proposed for achieving high selectivity was tested with success.

O desenvolvimento de linhagens resistentes de Plasmodium falciparum tem encorajado a busca por novas drogas antimalariais. A febrifugina é uma substância natural com alta atividade contra o P. falciparum que apresenta propriedade emética e toxicidade para o fígado tal que não permitem o seu uso clínico. A busca por análogos que possam ter uma performance clínica melhor é um tema de pesquisa atual. Nosso objetivo é investigar a estrutura eletrônica teórica de uma família de derivados da febrifugina empregando cálculos semi-empíricos de orbitais moleculares, procurando por índices eletrônicos que possam ajudar a modelar novos derivados mais eficientes. Os resultados teóricos mostram que para as moléculas mais seletivas existe um agrupamento dos valores de determinados índices em intervalos bem definidos. O modelo proposto para se obter alta seletividade foi testado com sucesso.

Planejamento, síntese e avaliação biológica de novos derivados da mefloquina / Planning, synthesis and biological evaluation of new derivatives of mefloquine

A existência de cepas de plasmódio resistentes aos fármacos utilizados no tratamento da malária é uma das causas da gravidade e aumento da incidência desta doença infecciosa no mundo. Por esta razão, muitas pesquisas estão sendo feitas visando à síntese de compostos novos que atuem por mecanismos de ação diferentes aos fármacos já tradicionais. Considerando que mefloquina e artemisinina são utilizadas como associação no tratamento da malária, este trabalho teve como objetivo o planejamento, síntese e avaliação biológica de novos antimaláricos estruturalmente relacionados com estes fármacos...

Sintesis de 4-aminoquinolinas promovida por acidos Lewis / Lewis acids mediated synthesis of 4-aminoquinolines

Se logró la síntesis de 4-amino-2-quinolomas a partir de N-fenilcianoacetamidas y de 4-aminoquinolinas a partir de 2-aminobenzonitrilo y compuestos Beta-dicarbonílicos. En ambos casos se utilizaron ácidos Lewis como catalizadores.

Latenciacao de quimioterapicos: II. Sintese de copolimeros acrilicos potencialmente antimalaricos / Antimalarical pro-drugs: II. Synthesis of acryloilcopolymeric derivatives

Com o proposito de obter farmacos ativos em malaria resistente, prolongando o tempo de acao e diminuindo a toxicidade, foram sintetizados copolimeros do acido acrilico com derivados acriloilicos dos seguintes agentes ativos: sulfadiazina, sulfadimetoxina, sulfadoxina, sulfametoxazol, sulfametoxidiazina, sulfametoxipiridazina, sulfamonometoxina, sulfisoxazol. O principio empregado foi da latenciacao

Derivados azoicos da oxina com sulfas potencialmente antimalaricas / Oxine azoic derivatives with potentially antimalarial sulfonamides

Com o objetivo de obter farmacos potencialmente antimalaricos prepararam-se, pelo processo de hibridacao molecular, cinco compostos mediante reacao do sal de diazonio e sulfas antimalaricas - sulfadiazina, sulfadoxina, sulfametoxipiridazina, sulfametoxazol e sulfamonometoxina - com a oxina (8-hidroxiquinolina). Submetidos a analises espectrometricas - IV, UV, RMP -, os derivados apresentaram caracteristicas das estruturas propostas

Latenciacao de quimioterapicos-sintese de acriloilderivados de antimalaricos / Drug latentiation: synthesis of acriloylderivatives of antimalarial agents

Com o objetivo de se obter, atraves do metodo da latenciacao, pro-farmacos de acao antimalarica prolongada e menor toxicidade, foram sintetizados derivados acriloilicos da dapsona e das seguintes sulfas antimalaricas: sulfadiazina, sulfadimetoxina, sulfadoxina, sulfametoxazol, sulfametoxidiazina, sulfametoxipiridazina, sulfamonometoxina e sulfisoxazol. Os compostos assim obtidos foram submetidos as analises classicas, espectrofotometricas e de ressonancia magnetica protonica