UNIVERSIDADE DO VALE DO ITAJAÍ CENTRO DE CIÊNCIAS …siaibib01.univali.br/pdf/Maria Fernanda Feminella Fachini.pdf · Um dos principais objetivos da Química Medicinal (QM) é a

UNIVERSIDADE DO VALE DO ITAJAÍ

CENTRO DE CIÊNCIAS DA SAÚDE

CURSO DE FARMÁCIA

MARIA FERNANDA FEMINELLA FACHINI

PROPOSTA DE SÍNTESE DE UM NOVO ANÁLOGO DA

ROSIGLITAZONA

Itajaí (SC)

2013

MARIA FERNANDA FEMINELLA FACHINI

PROPOSTA DE SÍNTESE DE UM NOVO ANÁLOGO DA

ROSIGLITAZONA

Monografia apresentada como requisito para obtenção do título de farmacêutico pela Universidade do Vale do Itajaí, Centro de Ciências da Saúde. Orientadora: Profa. Dra. Fátima de Campos Buzzi Co-orientador: Prof. Dr. Rogério Corrêa

Itajaí (SC)

Junho de 2013

A minha família, aos meus amigos e todos aqueles

que participaram direta e indiretamente para a

conquista deste trabalho e que sempre estiveram

ao meu lado!

AGRADECIMENTOS

Primeiramente a Deus, por ter me dado o dom da vida, por estar

presente em cada dia ao meu lado, me guiando, dando sabedoria, fé,

amparo nas horas mais difíceis, por todas as oportunidades que me

foram dadas, por realizar os meus sonhos e principalmente pela

conquista deste trabalho.

A minha orientadora, professora Dra. Fátima de Campos Buzzi,

pela amizade, paciência, dedicação, por acreditar em mim, sempre

estar disposta a me ajudar, ensinar e por ter me aceito como sua

orientanda.

Ao professor Dr. Rogério Corrêa, que me auxiliou sempre que

preciso dentro do laboratório, esclareceu sempre as minhas dúvidas e

auxiliou para a idealização do projeto que deu origem a este trabalho.

Aos professores Dr. Valdir Cechinel Filho e ao Me. Theodoro

Marcel Wagner por terem aceitado o convite para participar da

banca e pelas contribuíram para a melhoria deste trabalho.

Aos professores Dra. Angela Malheiros, Dr. Clóvis Antônio

Rodrigues e ao Dr. Rivaldo Niero, pelo carinho, por terem

acompanhado de perto meu trabalho dentro do laboratório, me

ajudando e principalmente elucidando minhas dúvidas

espectrométricas para elucidação das estruturas.

Ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e

Tecnológico (CNPq) e ao Programa Institucional de Bolsas de Iniciação

Científica (PIBIC) pelo apoio financeiro.

Aos meus companheiros de laboratório, por me ensinarem tudo

quando eu entrei, por sempre me ajudaram e principalmente me

deram apoio nas horas em que precisei.

Aos meus amigos por acreditaram no meu trabalho, por sempre

me incentivarem a continuar, mesmo quando eu reclamava e parecia

que nada mais iria dar certo.

A toda minha família, que sempre torceu por mim, que teve que

conviver com a minha ausência em algumas ocasiões, pela

compreensão, amor e acima de tudo a amizade de vocês.

Por fim, e não menos importante, registro minha eterna gratidão

aqueles que sempre apoiaram minhas decisões e que eu amo acima de

tudo, meus pais, Gerson e Fabiane, e minha irmã, Mª Eduarda, que

sempre me ouviram, ampararam quando preciso e me mostraram que

é possível superar as dificuldades quando estamos ao lado das pessoas

que desejam nosso sucesso.

A todos você, meu amor, gratidão e meu...

MUITO OBRIGADA!

“O valor das coisas não está no tempo em que elas

duram, mas na intensidade com que acontecem.

Por isso existem momentos inesquecíveis, coisas

inexplicáveis e pessoas incomparáveis”.

(Fernando Pessoa)

SÍNTESE DE UM NOVO ANÁLOGO DA ROSIGLITAZONA

Maria Fernanda Feminella FACHINI

Orientadora: Profa. Dra. Fátima de Campos Buzzi

Co-orientador: Prof. Dr. Rogério Corrêa

Defesa em: junho de 2013

Resumo: As tiazolidinodionas são compostos heterociclicos, que se destacam por apresentarem amplo espectro de atividade biológica. A Rosiglitazona é um dos fármacos mais potentes desta classe e apresenta atividade anti-hiperglicêmica, porém foi retirada do mercado brasileiro em 2010 por estar associada a um aumento no risco de infarto ao miocárdio. Portanto, o objetivo deste trabalho visa à síntese de um composto análogo a Rosiglitazona planejado a partir da modificação bioisostérica do anel da piridina por um núcleo maleimidico a fim de se obter uma nova molécula biologicamente ativa que possa representar um candidato a um futuro fármaco. Para obtenção da N-(2-{4-[(5-tiazolidinodionil)metil]fenoxi}etil)fenilsulfonilmaleimida, a rota reacional partiu da preparação de uma mistura equimolar de anilina e anidrido maleico com éter sob agitação, para obtenção do Ácido N-fenilmaleâmico, onde o rendimento foi de 97,88%. Este foi adicionado a anidrido acético contendo acetato de sódio anidro em banho maria com agitação constante. O sólido amorfo obtido foi recristalizado, obtendo rendimento de 75,45% e encaminhado para análise, cujos dados espectroscópicos confirmaram a estrutura da N-fenilmaleimida. Na sequência esta foi clorossulfonada pela adição de Ácido clorossulfônico em banho de gelo e posterior agitação em banho maria a temperatura controlada de 45ºC. O composto sintetizado também foi identificado por espectroscopia de ressonância magnética nuclear de próton e carbono, o que confirmou a estrutura da N-p-clorosulfonilfenil maleimida, que obteve rendimento de 94,80%. Na tentativa de obter a N-metil-N-(2-hidroxietil)sulfonilfenilmaleimida foram realizadas quatro reações separadamente, modificando apenas o solvente e utilizando a N-p-clorosulfonilfenilmaleimida e o 2-(metilamino)etanol, porém somente em uma delas foi possível isolar e identificar o composto, que obteve rendimento de 43%.Nos espectros de RMN 1H, os sinais em 2,29 e 2,68 ppm, foram atribuídos a duas metilas e, os dubletos e tripletos na região de 4,83 a 2,80, aos hidrogênios metilenicos e metinicos. No espectro de ressonância magnética nuclear de 13C, observou-se duas metilas em 37,4 e 35,6 ppm e quatro metilenos na região de 62,6 a 42,7 ppm. A partir destes dados sugere-se que ocorreu uma dissubstituição obtendo-se a N-metil-N-(2-hidroxietil)sulfonilfenil-3-(N-metil-N-(2-hidroxietil)succinimida. Em paralelo foi sintetizada a (5Z)-5-(4- fluorobenzilideno)-1,3- tiazolidina-2,4-diona, esta por sua vez, foi obtida através da reação entre o 4-fluorbenzaldeído e a 2,4-tiazolidinadiona, os dados espectroscópicos confirmam a sua estrutura e o seu rendimento foi de 67,8%. Na tentativa de se obter o composto final foi realizada a reação entre a N-metil-N-(2-hidroxietil)sulfonilfenil-3-(N-metil-N-(2-hidroxietil) succinimida e a (5Z)-5-(4- fluorobenzilideno)-1,3- tiazolidina-2,4-diona utilizando terc-butóxido de potássio e DMF, entre tanto obteve-se quantidades insuficientes para análise. Todos os intermediários reacionais foram sintetizados e caracterizados espectroscopicamente, entre tanto segue-se a pesquisa pela síntese da molécula alvo.

Palavras-chave: Antihiperglicêmico. Tiazolidinodiona. Rosiglitazona.

LISTA DE FIGURAS

Figura 1 – Estrutura da Rosiglitazona. ...................................................................... 22

Figura 2 – Estrutura das imidas cíclicas: maleimida (1), succinimida (2), glutarimida

(3). ............................................................................................................................. 27

Figura 3 – Estrutura dos heterocíclos: (A) tiazolidina, (B) 4-tiazolidinona e (C) 2,4-

tiazolidinodiona. ......................................................................................................... 28

Figura 4 – Relação estrutura-atividade para os agonistas PPAR a exemplo da

Rosiglitazona. ............................................................................................................ 29

Figura 5 – Evolução do Diabetes no Mundo (2000 - 2030). ...................................... 32

Figura 6 – Estrutura química das glitazonas. ............................................................ 36

Figura 7 – Rota sintética para obtenção da N-(2-{4-[(5-

tiazolidinadionil)metil]fenoxi}etil) fenilsulfonilmaleimida. ........................................ 39

Figura 8 – Esquema para obtenção do MF01. .......................................................... 40

Figura 9 – Esquema para obtenção da MF02. .......................................................... 40

Figura 10 – Esquema para obtenção da MF03. ........................................................ 41




Figura 15 – Proposta do mecanismo da reação para obtenção da MF01. ................ 45

Figura 16 – Espectro de RMN de 1H (DMSO – d6, 300 MHz) da MF01. ................... 46

Figura 17 – Proposta do mecanismo da reação para obtenção da MF02. ................ 47

Figura 19 – Espectro de IV da MF02. ........................................................................ 48

Figura 18 – Espectro de RMN 1H (CDCl3,300 MHz) da MF02. ................................. 48

Figura 20 – Proposta do mecanismo de reação para obtenção da MF03. ................ 49


Figura 22 – Espectro de RMN 13C (CDCl3,75 MHz) da MF03. .................................. 51

Figura 23 – Espectro de IV da MF03. ........................................................................ 52

Figura 24 – Proposta do mecanismo de reação para obtenção da MF04. ................ 53


Figura 26 – Espectro de RMN 13C (CDCl3,75 MHz) da MF04. .................................. 55

Figura 27 – Proposta de mecanismo de reação para obtenção da MF05. ................ 56

Figura 28 – Espectro de RMN 1H (DMSO,300 MHz) da MF05. ................................. 57

Figura 29 – Espectro de RMN 13C (CDCl3,300 MHz) da MF05. ................................ 58

LISTA DE TABELAS

Tabela 1 – Rendimento, ponto de fusão e Rf da MF01. ............................................ 46





LISTA DE ABREVIATURAS

AINES's – Anti-inflamatórios Não Esteroidais

ANVISA – Agência Nacional de Vigilância Sanitária

COX-2 – Ciclo-oxigenase-2

DM – Diabetes Mellitus

DM1 – Diabetes Mellitus tipo 1

DM2 – Diabetes Mellitus tipo 2

FDA – Food and Drug Administration

GSK – GlaxoSmithKline

HIV – Vírus da Imunodeficiência Humana

IV – Infravermelho

MF01 – Ácido N-fenilmaleâmico

MF02 – N-fenilmaleimida

MF03 – N-p-clorosulfonilfenilmaleimida

MF04 – N-metil-N-(2-hidroxietil)sulfonilfenil-3-N-metil-N-(2-hidroxietil)

succinimida

MF05 – (5Z)-5-(4-fluorobenzilideno)-1,3- tiazolidino-2,4-diona

MF06 – 5-(4-fluorobenzil)-1,3- tiazolidino-2,4-diona

MF07 – 4-[(2-hidroxietil)(metil)amino]-maleimida-N-(2-{4-[(E)-(2,4-dioxo-1,3-

tiazolidin-5-ilideno)metil]fenoxi}etil)-N-metilbenzenosulfonamida

NTFSM – N-(2-{4-[(5-tiazolidinodionil)metil]fenoxi}etil)fenilsulfonil maleimida

OMS – Organização Mundial de Saúde

PPAR – Receptores ativados por proliferadores de peroxissoma

QM – Química Medicinal

Rf – Fator de retenção

RMN – Ressonância Magnética Nuclear

SM – Síndrome Metabólica

TIDE – “The Thiazolidinedione Intervention With Vitamin D Evaluation”

TZD – Tiazolidinodionas

SUMÁRIO

1 INTRODUÇÃO ....................................................................................................... 21

2 OBJETIVOS ........................................................................................................... 23

2.1 Objetivo geral .................................................................................................... 23

2.2 Objetivos específicos........................................................................................ 23

3 REVISÃO DA LITERATURA ................................................................................. 25

3.1 Química Medicinal ............................................................................................. 25

3.2 Síntese Orgânica ............................................................................................... 25

3.3 Imidas Cíclicas .................................................................................................. 26

3.4 Compostos Tiazolínicos ................................................................................... 27

3.4.1 Mecanismo de ação das tiazolidinodionas .................................................. 28

3.5 Diabetes Mellitus ............................................................................................... 30

3.5.1 Diagnóstico do DM ......................................................................................... 33

3.6 Agentes Anti-hiperglicêmicos .......................................................................... 33

4 MATERIAL E MÉTODOS ...................................................................................... 39

4.1 Síntese da N-(2-{4-[(5-tiazolidinadionil)metil]fenoxi}etil)fenilsulfonil

maleimida (NTFSM) ................................................................................................. 39

4.1.1 Síntese do Ácido N-fenilmaleâmico (MF01) ................................................. 40

4.1.2 Síntese da N-fenilmaleimida (MF02) ............................................................. 40

4.1.3 Síntese da N-p-clorosulfonilfenilmaleimida (MF03)..................................... 41

4.1.4 Síntese da N-metil-N-(2-hidroxietil)sulfonilfenil-3-N-metil-N-(2-hidroxietil)

succinimida (MF04) ................................................................................................. 41

4.1.5 Síntese da (5Z)-5-(4-fluorobenzilideno)-1,3- tiazolidino-2,4-diona (MF05) . 42

4.1.6 Síntese da 4-[(2-hidroxietil)(metil)amino]-maleimida-N-(2-{4-[(E)-(2,4-dioxo-

1,3-tiazolidin-5-ilidano)metil]fenoxi}etil)-N-metilbenzenosulfonamida (MF07) .. 43

4.2 Identificação dos compostos ........................................................................... 43

5 RESULTADOS E DISCUSSÃO ............................................................................. 45

6 CONCLUSÕES ...................................................................................................... 59

REFERÊNCIAS ......................................................................................................... 61

21

1 INTRODUÇÃO

Um dos principais objetivos da Química Medicinal (QM) é a síntese de

moléculas que tenham valor terapêutico. Diversas estratégias podem ser

empregadas no desenho molecular de novos candidatos a agentes terapêuticos, ou

seja, novos protótipos de fármacos. Estas estratégias são cruciais na etapa de

modificação molecular necessária à sua otimização, diminuindo efeitos colaterais e

aumentando sua potência, por exemplo. Dentre muitas se destacam o

bioisosterismo, a simplificação molecular e a hibridação molecular (BARREIRO,

2009). Estruturas heterocíclicas têm recebido especial atenção nesta área, devido a

sua potencial aplicação em síntese orgânica e também ao amplo espectro de

atividades biológicas e farmacológicas documentadas, em diversos alvos

terapêuticos (DUARTE; SANGI; CORRÊA, 2010).

Os compostos tiazolínicos são uma importante classe de compostos

heterocíclicos que está presente em diversas moléculas biologicamente ativas.

Como exemplo, podemos mencionar o Sulfatiazol, um importante fármaco

antimicrobiano, o Ritonavir (Norvir®) medicamento utilizado no combate ao vírus da

imunodeficiência humana (HIV), as Epotilonas A e B, produtos naturais que

possuem uma potente atividade antitumoral (DE SOUZA et al., 2005).

Esta classe de compostos apresenta, também, potencial aplicação em síntese

orgânica, podendo ser utilizada em reações de condensação, oxidação,

transformação de grupos funcionais e formação de ligação carbono-carbono.

Fármacos da classe das tiazolidinodionas (TZD), como a Troglitazona

(Rezulin®), a Pioglitazona (Actos®) e a Rosiglitazona (Avandia®/GlaxoSmithKline)

são medicamentos bem conhecidos como anti-hiperglicêmicos para o tratamento de

Diabetes Mellitus do tipo 2 (DM2). Embora já prevalente em todo mundo, estima-se

que atualmente pelo menos um terço dos casos de Diabetes Mellitus (DM) do tipo

não-insulino dependente permanece sem diagnóstico. Além disso, a hiperglicemia é

cada vez mais implicada em outros distúrbios metabólicos como hipertensão,

aterosclerose e obesidade. Estudos atuais sugerem que a Rosiglitazona pode

também ser útil no tratamento da doença de Alzheimer e de colite ulcerativa devido

a suas propriedades anti-inflamatórias como um agonista dos receptores ativados

por proliferadores de peroxissoma (PPAR) (GAONKAR; SHIMIZU, 2010).

22

A Rosiglitazona (Figura 1) é um dos fármacos mais potentes desta classe,

porém foi retirado do mercado brasileiro em 2010 por estar associado a um aumento

no risco de infarto ao miocárdio. Nesse contexto, a QM, através dos planejamentos e

modificações moleculares, tem contribuído para a maior parte das novas

descobertas, observando-se um crescimento considerável de compostos sintéticos

para uso medicinal, os quais têm sido empregados no combate às diversas doenças

(VERÇOZA et al., 2009).

Figura 1 – Estrutura da Rosiglitazona.

S

NHO

O

ONN

CH3

23

2 OBJETIVOS

2.1 Objetivo geral

Estabelecer e relacionar as etapas para a síntese do composto N-(2-{4-[(5-

tiazolidinodionil)metil]fenoxi}-etil)fenilsulfonilmaleimida (NFSM) como novo análogo

da Rosiglitazona.

2.2 Objetivos específicos

Sintetizar os intermediários necessários para a obtenção do composto N-(2-

{4-[(5-tiazolidinodionil)metil]fenoxi}etil)fenilsulfonil-maleimida;

Otimizar as condições reacionais;

Purificar e caracterizar espectroscopicamente o composto sintetizado e seus

intermediários;

24

25

3 REVISÃO DA LITERATURA

3.1 Química Medicinal

A QM dedica-se à compreensão das razões moleculares da ação dos

fármacos, da relação entre estrutura química e atividade farmacológica dos mesmos,

considerando fatores farmacodinâmicos e farmacocinéticos que se traduzam em

propriedades fármaco terapeuticamente úteis e que, portanto, represente um novo

composto-protótipo, candidato efetivo a novo fármaco (VEIGA-JUNIOR; BOLZANI;

BARREIRO, 2006). Diversas estratégias modernas de desenho molecular de novos

protótipos são conhecidas, em função do mecanismo de ação pretendido, seja

inibição enzimática, reversível ou não, ou agonismo/antagonismo, competitivo ou

não, do receptor, que dependem do nível de conhecimento de sua topografia

(BARREIRO et al., 2002). Uma dessas estratégias é o bioisosterismo que analisa a

influência da modificação de um átomo ou de um grupo de átomos por seu

bioisóstero sobre a atividade biológica que o fármaco original apresenta, podendo

ser de ação idêntica ou mesmo antagônica (GOES et al., 2004).

O processo de descoberta e desenvolvimento de fármacos é complexo, longo

e de alto custo, tendo suas raízes profundamente ligadas às inovações científicas e

tecnológicas. Os avanços expressivos da química e biologia e a melhor

compreensão de vias bioquímicas, alvos moleculares e de mecanismos que levam

ao aparecimento e desenvolvimento de doenças, tornaram possível a descoberta de

inovações terapêuticas notáveis, proporcionando melhorias significativas na

qualidade de vida das diversas populações no mundo (GUIDO; ANDRICOPULO;

OLIVA, 2010).

3.2 Síntese Orgânica

A síntese orgânica representa a vertente da Química Orgânica capaz de

construir moléculas, independente do seu grau de complexidade estrutural,

explorando conceitos fundamentais que regem o comportamento químico dos

diferentes grupamentos funcionais (BARREIRO, 1991). Sendo assim, a síntese

orgânica constitui de reações a fim de se obter compostos, que podem ou não, ser

mais complexos que seu seus precursores a partir de reações químicas simples,

26

uma única etapa, ou de processos mais complexos, onde são envolvidas várias

reações químicas em sequência.

A pureza do produto final obtido a partir de processo sintético está

diretamente relacionada à metodologia sintética empregada, à pureza dos

intermediários e das matérias primas envolvidas na síntese (MENEGATTI; FRAGA;

BARREIRO, 2001).

Grande parte dos produtos utilizados pela sociedade e pelas indústrias são

obtidos através de síntese orgânica, como alguns alimentos e bebidas (indústria de

alimentos), polímeros e produtos químicos (indústria petroquímica), além dos

medicamentos em geral (indústria farmacêutica). Inúmeros trabalhos relatam que o

percentual de substâncias sintéticas disponíveis na terapêutica moderna atinge

aproximadamente 85% dos fármacos utilizados no mundo (BARREIRO; FRAGA,

2008).

3.3 Imidas Cíclicas

As imidas cíclicas (Figura 2) compreendem uma grande classe de

substâncias obtidas por síntese orgânica ou de origem natural, incluindo várias

subclasses (succinimidas, maleimida, glutarimidas, naphtalimidas ftalimidas, e seus

derivados). São na sua maioria hidrofóbicos, portanto podem facilmente passar

através das membranas celulares e atingirem vários alvos intracelulares (MACHADO

et al., 2011). São substâncias que contém o grupo –CO-N(R)-CO– , sendo R um

átomo de hidrogênio, grupo alquila ou grupo arila (CECHINEL-FILHO et al., 2003).

Esta classe de substâncias já vem sendo estudada há cerca de 15 anos pelo

Núcleo de Investigações Químico-Farmacêuticas (NIQFAR) da UNIVALI e possui

amplo espectro de atividades biológicas e farmacológicas documentadas, em

diversos alvos terapêuticos, como antifúngico, antibacteriano e inseticida

(CECHINEL-FILHO et al., 2003).

27

Figura 2 – Estrutura das imidas cíclicas: maleimida (1), succinimida (2), glutarimida (3).

NH

O

O

NH

O

O

NH

O

O

(1) (2) (3)

As imidas cíclicas continuam sendo estudadas atualmente, e alguns autores

relatam que derivados de imidas cíclicas têm mostrado resultados importantes como

agentes antitumorais potenciais contra células HeLa, A549, P388, HL-60, MCF-7,

HCT-8, e de linhas células cancerosas A375 in vitro com valores de IC50 cerca de

10-6 e 10-5 M (MACHADO et al., 2011) e como inibidores seletivos da COX-2 (ciclo-

oxigenase-2) ( ABDEL-AZIZ; ELTAHIR; ASIRI, 2011).

3.4 Compostos Tiazolínicos

Os compostos tiazolínicos são uma importante classe de substâncias

heterocíclicas que apresentam um amplo espectro de atividade biológica, tais como

atividades anticâncer, antibacteriana, antidepressiva, antiinflamatória, herbicida

dentre outras (DE SOUZA et al., 2005).

Esta classe de compostos apresenta uma grande reatividade química. A

partir de sua estrutura básica podem ser gerados diversos derivados. Entre estes,

podemos citar as tiazolidinas, as tiazolidinonas e as TZD (Figura 3). Todos também

possíveis de derivatizações gerando compostos de grande interesse científico. As

2,4-tiazolidinadionas são derivados da TZD de interesse deste trabalho. Sua

estrutura química consiste, em um anel de cinco membros, contendo dois

heteroátomos, um átomo de enxofre e um átomo de nitrogênio nas posições 1 e 3 do

anel, respectivamente e duas carbonilas nas posições 2 e 4, podendo apresentar

diversos grupos químicos em geral como substituintes nas posições 3 e 5 (MALIK;

UPADHYAYA; MIGLANI, 2011).

28

Figura 3 – Estrutura dos heterocíclos: (A) tiazolidina, (B) 4-tiazolidinona e (C) 2,4- tiazolidinodiona.

S

NH

S

NHO

S

NHO

O

(A) (B) (C)

3.4.1 Mecanismo de ação das tiazolidinodionas

As tiazolidinodionas atuam diminuindo a resistência periférica á insulina. Elas

atuam nos receptores do tipo ɣ ativados por proliferadores de peroxissomas, que

são encontrados no músculo, no tecido adiposo e no fígado. E, também têm ação

sobre o endotélio, sistema imune, ovários e células tumorais (KATZUNG, 2005).

Os receptores ativados por proliferadores de peroxissoma (PPARs) são

fatores de transcrição pertencentes à família de receptores nucleares que regulam a

homeostase da glicose, metabolismo de lipídeos e inflamação. Três proteínas,

codificadas por genes distintos, têm sido identificadas como subtipos de receptores

PPAR: PPARα, PPARᵟ e PPARγ, que controlam a expressão gênica pela ligação a

elementos responsivos específicos (PPREs) localizados na região promotora.

Estudos recentes sugerem que a ativação do PPARγ pode diminuir a progressão da

aterosclerose e aumentar a sensibilidade à insulina, podendo ser um potencial alvo

terapêutico para o tratamento de diversas enfermidades, incluindo o DM do tipo 2 e

a dislipidemia (TAVARES; HIRATA; HIRATA, 2007).

Vários compostos, de estrutura química diversa, foram relatados como

ligantes do receptor PPARγ, identificado como o principal subtipo responsável pelos

processos de captação e utilização de glicose. Destes se destacam as TZD e alguns

anti-inflamatórios não esteroidais (AINE’s) (MALIK; UPADHYAYA; MIGLANI, 2011).

Romeiro e colaboradores (2008) descreveram as razões moleculares da interação

de AINE’s clássicos e ciclo-oxigenase-2 (COX-2) seletivos com o receptor PPARγ,

evidenciando através de estudos de ancoramento molecular ou docking a

importância do grupamento ácido carboxílico como farmacóforo principal

responsável pela etapa de reconhecimento molecular. Assim, além de seu efeito

sobre a resistência da insulina, as TZD parecem ter um efeito anti-inflamatório.

Os fármacos comumente utilizados no tratamento de doenças metabólicas,

usualmente também requerem um grupo polar ácido, para interagir com seus alvos

29

que são os PPARs, destacando neste caso a importância do anel heterociclico nas

TZD sem substituição no nitrogênio. Uma simplificada relação estrutura/atividade

tem sido demonstrada para as glitazonas, a exemplo da Rosiglitazona (Figura 4). A

melhor relação estrutura-atividade anti-hiperglicêmica requer uma extremidade polar

ácida, do anel tiazolidinodiona, seguida por uma porção hidrofóbica benziloxi, ligado

a um grupo espaçador de dois carbonos e outro anel hidrofóbico na outra

extremidade (KUMAR; NANJAN, 2010; SANDER et al., 2010).

Evidências convergentes têm revelado uma associação entre a resistência à

insulina e a doença de Alzheimer. Agonistas de PPARγ, como a Rosiglitazona, um

sensibilizador de insulina e ativador mitocondrial aumenta a cognição em pacientes

com leve a moderada doença de Alzheimer em estado inicial. Apolipoproteina E4, o

maior fator de risco genético para a doença, exerce neuropatológicos efeitos através

de múltiplos caminhos, incluindo a diminuição da estrutura das espinhas dendríticas

e a função mitocondrial (BRODBECK et al., 2009).

Figura 4 – Relação estrutura-atividade para os agonistas PPAR a exemplo da Rosiglitazona.

S

NHO

O

ONN

CH3

.

.

.

.

.

.

Estudos demonstraram que a Rosiglitazona aumentou significativamente a

densidade das espinhas dendrídicas de uma forma dose-dependente em cultura

primária cortical de neurônios de ratos. Esse feito foi abolido pelo antagonista

específico de PPARγ, sugerindo que a Rosiglitazona exerce este efeito pela ativação

desta via. Assim a Rosiglitazona pode melhorar a cognição nos pacientes com

doença de Alzheimer por aumentar a densidade das espinhas dendriticas e também

por prevenir a ligação dos oligômeros solúveis Aβ patogênicos (BRODBECK et al.,

2009; DE FELICE et al., 2009).

Porção hidrofóbica

Cadeia intermediária

Núcleo aromático

Extremidade polar

30

Assim fica clara a necessidade de continuidade em investimentos no

desenvolvimento de novas moléculas agonistas PPAR que possam ser úteis para os

tratamentos como diabetes e Alzheimer entre outros. No trabalho em questão,

pretende-se identificar um composto-protótipo, ou seja, uma nova substância efetiva

no tratamento destas doenças com menores efeitos colaterais que possa

representar um candidato a um futuro fármaco.

3.5 Diabetes Mellitus

O DM é uma síndrome de etiologia múltipla, decorrente da falta de insulina

e/ou da capacidade da insulina exercer adequadamente os seus efeitos.

Caracteriza-se por hiperglicemia crônica frequente, acompanhada de dislipidemia,

hipertensão arterial e disfunção endotelial (SOCIEDADE BRASILEIRA DO

DIABETES, 2002). Hoje, a terminologia mais empregada pelas sociedades

científicas internacionais é a de Síndrome metabólica (SM) (ZAGURY, 2006).

Os sintomas recorrentes da hiperglicemia acentuada incluem poliúria,

polidipsia, polifagia, acentuada perda de peso e distúrbios de visão. Nas formas

mais graves podem aparecer complicações como a cetoacidose ou o estado

hiperosmolar não-cetônico que pode se desenvolver e levar o paciente a coma e, na

ausência de tratamento eficaz, a morte (WHO, 2006). Além disso, apesar das várias

classes de medicamentos, apenas 56% dos pacientes com controle glicêmico

conseguem evitar complicações microvasculares e macrovasculares (SHI et al.,

2010).

A classificação atual do DM incorpora conceitos de estágios clínicos, desde a

normalidade, passando para a tolerância à glicose diminuída e/ou glicemia de jejum

alterada, até o DM propriamente dito. A diabetes é denominada tipo 1 (DM1) quando

há a destruição das células beta do pâncreas, que leva a deficiência absoluta de

insulina. Mediada imunologicamente ou idiopaticamente. A DM2 quando há graus

variáveis de resistência a insulina e a deficiência relativa de secreção da insulina. A

maioria dos pacientes apresenta obesidade. O diagnóstico, na maioria dos casos, é

feito a partir dos 40 anos, embora possa ocorrer mais cedo, mais raramente em

adolescentes. Abrange cerca de 85% a 90% de todos os casos (AMERICAN

DIABETES ASSOCIATION, 2010).

31

Também pode ocorrer à diabetes gestacional, na qual há a diminuição da

tolerância à glicose, de magnitude variável, diagnosticada pela primeira vez na

gestação, podendo ou não persistir após o parto. Abrange os casos de DM e de

tolerância à glicose diminuída detectas na gravidez. E também existem outros tipos

específicos como: defeitos genéticos na função da célula beta, defeitos genéticos na

ação da insulina, enfermidades do pâncreas exócrino, endocrinopatias, bem como

as induzidas por medicamentos químicos (GOMES; COBAS, 2009).

A incidência do DM na atualidade atinge proporções epidêmicas, tendo um alto

custo tanto econômico quanto social. Ele está associado a complicações que

comprometem a produtividade, qualidade de vida e a sobrevida dos indivíduos

(AHMAD; CRANDALL, 2010). Nas últimas décadas o DM tem se tornado um sério e

crescente problema de saúde pública devido ao aumento de sua prevalência,

morbidade e mortalidade. Recente estudo da Organização Mundial de Saúde (OMS)

estimou que até 2030, o número de indivíduos com diabetes será de

aproximadamente 366 milhões, sendo que aproximadamente 11 milhões no Brasil

(Figura 5) (GOMES; COBAS, 2009). Dessa forma, a incidência do DM atinge

proporções epidêmicas, tendo um alto custo tanto econômico quanto social. Ele está

associado a complicações que comprometem a produtividade, qualidade de vida e a

sobrevida dos indivíduos (AHMAD; CRANDALL, 2010). As crescentes incidência e

prevalência são atribuídas ao envelhecimento populacional, mas, especialmente, ao

estilo de vida atual, caracterizado por inatividade física e hábitos alimentares que

predispõem ao acúmulo de gordura corporal (FERREIRA, 2011).

32

Figura 5 – Evolução do Diabetes no Mundo (2000 - 2030).

Nota: Crescimento mundial previsto de 114% (171 milhões a 366 milhôes). Fonte: FERREIRA, 2011.

No Brasil, o DM é considerado uma patologia de caráter progressivo, a

prevalência retrata um problema de saúde pública e fornece subsídios para o

planejamento das ações de saúde. Na população urbana dos países 22

subdesenvolvidos, estima-se em 7,6% a magnitude de casos existentes,

assemelhando-se aos países desenvolvidos (OLIVEIRA; CAMPOS; ALVES, 2010).

A prioridade do tratamento do diabetes é devolver ao paciente o equilíbrio

metabólico, proporcionando um estado o mais próximo o possível da fisiologia

normal do organismo (ZAGURY, 2006). O tratamento inclui a educação do paciente

e modificações do seu estilo de vida, que incluem suspensão do fumo, aumento de

atividade física e reorganização dos hábitos alimentares, e, se necessário, uso de

fármacos (SOCIEDADE BRASILEIRA DO DIABETES, 2009).

33

3.5.1 Diagnóstico do DM

O diagnóstico do DM pode ser realizado através de três exames diferentes, a

glicose plasmática em jejum, o teste oral de tolerância à glicose e a glicose

plasmática casual. Os valores de referência para a glicemia em jejum e para a

dosagem após 1 à 2h após as refeições são de 70 a 100mg/dL e de 90 a 140mg/dL

respectivamente. No quadro abaixo (Quadro 1) estão os critérios utilizados para o

diagnóstico da patologia.

Quadro 1 – Critérios para o diagnóstico do DM.

Critérios Comentários

Hemoglobina glicada

>6,5%

O teste deve ser realizado através de método rastreável ao método do DCCT e devidamente certifi cado pelo National Glycohemoglobin Standardization Program

(NGSP) (http://www.ngsp.org).

Glicemia de jejum

>126mg/dL

O período de jejum deve ser definido como ausência de ingestão calórica por pelo menos 8 horas.

Teste oral de

tolerância à glicose

(TOTG) >200mg/dL

Esse teste deverá ser conduzido com a ingestão de uma sobrecarga de glicose anidra, 1,75g/kg de glicose (máximos 75g), dissolvida em água, em todos os

indivíduos com glicemia de jejum entre 100 mg/dL e 125 mg/dL.

Glicemia ao acaso

>200mg/dL

Em pacientes com sintomas clássicos de hiperglicemia,

ou em crise hiperglicêmica.

Fonte: American Diabetes Association, 2011.

3.6 Agentes Anti-hiperglicêmicos

Antes da descoberta da insulina e hipoglicemiantes orais, as preparações

obtidas de plantas eram praticamente o único recurso para o tratamento do diabetes.

O primeiro princípio ativo com propriedade hipoglicemiante descoberto foi a

galegina, um derivado da guanidina, o qual é extraído da Galega officinalis. Os

resultados desta pesquisa levaram a descoberta das primeiras biguanidas, como é o

caso da metformina (BRAGANÇA, 1996).

No tratamento intensivo do DM1, a farmacoterapia resume-se à insulinoterapia.

O tratamento intensivo do DM2 inicia-se com associação de fármacos orais, passa

pela combinação de agentes orais com insulina, e à medida que o déficit de

34

secreção insulínica vai piorando, chega à insulinoterapia intensificada, como a

utilizada no DM1 (ZAGURY, 2006).

Atualmente se dispõe de quatro categorias de fármacos para o tratamento do

DM (Quadro 2): secretagogos da insulina (sulfoniluréias, meglitinidas e derivados da

D-fenilalanina), biguanidas, inibidores da alfa-glicosidase e tiazolidinodionas

(SECOLI et al., 2009).

O efeito hipoglicemiante da primeira glitazona (Figura 6), a Ciglitazona (1), foi

descoberta por acaso em 1982, por um grupo de investigadores japoneses (FUJITA

et al., 1983). Contudo foi a Troglitazona (2), o primeiro fármaco desta classe a ser

introduzido na clínica, embora tenha sido retirado do mercado devido a sua alta

hepatotoxicidade (FUCHS; WANNMACHER; FERREIRA, 2004).

35

Quadro 2 – Medicamentos antidiabéticos: mecanismo de ação e efeito clínico.

Classe

medicamentosa Medicamentos

Estrutura do

medicamento

Mecanismo de

ação

Redução da

glicemia em

jejum (mg/dL) e

da glico-

hemoglobina

(%)

Efeito

sobre o

peso

corporal

Sulfoniluréia

Clorpropamida, Glibenclamida,

Glipizida, Glicazida,

Glimepirida. Cl

S NH

O

O

NHO

CH3

Clorpropamida

Aumento da secreção de

insulina

60 – 70 (mg/dL)

e

1,5 – 2,0%

Aumento

Metiglinidas Nateglinida, Repaglinida.

CH3

CH3 NH

O

OHO

H

Nateglinida

Aumento da secreção de

insulina

60 – 70 (mg/dL)

e

1,5 – 2,0%

Aumento

Biguanidas Metformina.

NCH3

CH3

NH NH2

NH NH

Aumento da sensibilidade à

insulina predominantemente no fígado

60 – 70 (mg/dL)

e

1,5 – 2,0%

Diminuição

Inibidores da α-glicosidase

Acarbose.

OH

OH

OH

OH

NH

O

CH3OH

OH

OO

OH

OH

OH

OO

OH

OH

OH

OH

Retardo da absorção de carboidratos

20 – 30 (mg/dL)

e

0,7 – 1,0%

Sem efeito

Glitazonas Rosiglitazona, Pioglitazona.

SNH

O

O

O

N

CH3

Pioglitazona

Aumento da sensibilidade à

insulina no músculo

34 – 40 (mg/dL) e

1,0 – 1,2% Aumento

Fonte: Adaptado de Sociedade Brasileira de Diabetes, 2000.

36

Atualmente está no mercado apenas a Pioglitazona (3), comercialmente

conhecida como Actos®. A Rosiglitazona (4), conhecida como Avandia® era

indicada para controlar os níveis glicêmicos em pacientes com DM2, porém em maio

de 2007, a Rosiglitazona foi associada a um aumento significativo no risco de infarto

ao miocárdio em comparação com placebos ou outros medicamentos antidiabéticos.

(HURREN; TAYLOR; JABER, 2011). Imediatamente, o Food and Drug

Administration (FDA) divulgou um alerta de segurança para os medicamentos

contendo como principio ativo a Rosiglitazona. Em Julho do mesmo ano, uma

reunião conjunta entre o Comitê Consultivo de Endocrinologia e Drogas Metabólicas

e o Comitê Consultivo de Segurança de Medicamentos e Gerenciamento concluiu

que ao considerar a relação risco-benefício, a Rosiglitazona deverá permanecer no

mercado americano (SHI et al., 2010). Porém no Brasil, os medicamentos contendo

este princípio ativo, tiveram seu registro cancelado em setembro de 2010 pela

Agência Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA), por considerar que os riscos

superam os benefícios (DOU, 2010).

Figura 6 – Estrutura química das glitazonas.

S

NHO

O

O

S

NHO

O

OO

OH

S

NHO

O

ONN

CH3

S

NHO

O

O

NCH3

1

2

3

4

Toda a medicação contendo a substância Rosiglitazona, como princípio ativo,

foi retirada da Europa e é comercializada com restrições nos Estados Unidos. Em

um esforço para esclarecer algumas das incertezas, em torno da Rosiglitazona, o

FDA obrigou o fabricante, a GlaxoSmithKline (GSK), a efetivar um grande ensaio

clínico, multicentrico, controlado, que foi batizado de “The Thiazolidinedione

Intervention With Vitamin D Evaluation” (TIDE). Este foi iniciado em maio de 2009,

37

envolvendo 16.000 pacientes, com termino para 2015. O alvo principal deste

trabalho é comparar a Rosiglitazona e a Pioglitazona com respeito à morte de

origem cardiovascular, enfarto do miocardio e acidente vascular cerebral

(JUURLINK, 2010).

Frente a isso se observa a necessidade de novas substâncias terapêuticas

mais eficazes, com baixa toxicidade e maior especificidade, tem levado

pesquisadores a intensificar os estudos para a descoberta de novos fármacos.

38

39

4 MATERIAL E MÉTODOS

4.1 Síntese da N-(2-{4-[(5-tiazolidinadionil)metil]fenoxi}etil)fenilsulfonil

maleimida (NTFSM)

Figura 7 – Rota sintética para obtenção da N-(2-{4-[(5-tiazolidinadionil)metil]fenoxi}etil) fenilsulfonilmaleimida.

O

O

O

+

NH2OH

O

O

NH

O

O

N

1.

C4H10O

agitaçãot.a.

O

O

N S

Cl

O

O

O

F

NH

S

O

O

+

NH

SO

O

F

F

NH

SO

O

3.

HSO3Cl

agitação

2. CH3COOCOCH3

CH3COO-Na+

4.

CH3NHCH

2CH

2OH

THF

5.

CH3COOH

C5H

10NH

CH3C

6H

5

6.MgI

CH3OH

N

O

O

S

O

O

N

OH

CH3

O

O

N S N

O

O

O

NH

S

OO

CH3

6..

DMF

ButO-K+

7.MgI

CH3OH

O

O

N S N

O

O

O

NH

S

OO

CH3

+

7.MgI

CH3OH

Para obtenção do composto desejado, foi proposta uma rota sintética

composta de sete etapas reacionais, que foram acompanhadas por cromatografia

em camada delgada (CCD), utilizando eluentes adequados para cada composto, e

ao final de cada etapa, o composto sintetizado foi caracterizado por ressonância

magnética nuclear (RMN) de 1H e 13C, calculado o Rf e obtido seu ponto de fusão.

40

4.1.1 Síntese do Ácido N-fenilmaleâmico (MF01)

Figura 8 – Esquema para obtenção do MF01.

O

O

O

NH2 OH

O

O

NH+Éter

25 °C

agitação

Anidrido Maleico Anilina MF01

Para sintetizar o ácido N-fenilmaleâmico (MF01), foi realizada uma reação

equimolar entre a anilina (0,1224 mol) e o anidrido maleico (0,1224 mol) no qual a

anilina foi adicionada a uma solução contendo anidrido maleico em éter com

agitação, a temperatura ambiente por 30 min. O precipitado resultante foi então

filtrado, lavado com éter e deixado em dessecador a vácuo na presença de

pentóxido de fósforo V por 24h (CAVA et al., 1961).

4.1.2 Síntese da N-fenilmaleimida (MF02)

Figura 9 – Esquema para obtenção da MF02.

OH

O

O

NH

O

O

N+CH3

O

O

CH3

O

Acetato de Sódio

60ºC

agitação

O produto MF01 (0,05 mol) foi adicionado a 4 mol de anidrido acético

contendo acetato de sódio anidro (0,5 mol) e deixado em banho maria por 1h10min.

com agitação constante à temperatura de 60ºC aproximadamente. A mistura

reacional foi resfriada a temperatura ambiente e vertida em água e gelo para

obtenção de um precipitado. O precipitado obtido foi então filtrado, lavado com água

gelada e secado em dessecador a vácuo contendo pentóxido de fósforo V por 24h

(CAVA et al., 1961).

41

Passado 24h horas, o precipitado foi rescristalizado com ciclohexano para

purificação e obtenção de cristais de coloração amarelo intenso em formato de

agulhas.

4.1.3 Síntese da N-p-clorosulfonilfenilmaleimida (MF03)


O

N

OO

O

N S

Cl

O

O+ S

O

OOH

Cl

0 °C - 45 °C

agitação+ S

O

OOH

OHMF02 Ácido Clorosulfônico MF03

O produto MF02 (1 mol) foi adicionado a 6 mol de Ácido Clorosulfônico em

banho de gelo. A mistura reacional foi colocada em banho maria à temperatura

constante de 45ºC, durante 45 min. Em seguida a solução foi resfriada a

temperatura ambiente e vertida em gelo picado gota a gota com agitação constante.

O precipitado foi filtrado, lavado com água e colocado em dessecador a vácuo na

presença de pentóxido de fósforo V (CECHINEL-FILHO et al., 2003).

Para purificação do composto foi realizada uma cromatografia em coluna,

utilizando como solvente uma mistura de Hexano:Acetona – 80:20.

4.1.4 Síntese da N-metil-N-(2-hidroxietil)sulfonilfenil-3-N-metil-N-(2-hidroxietil)

succinimida (MF04)


NHCH3 OHN

O

O

S

O

O

Cl +N

O

O

S

O

O

N

CH3

OH

NOH

CH3

a) Diclorometanob) Tetrahidrofuranoc) Trietilaminad) Piridina

Agitação

MF03 2-metilamino-etanol MF04

42

Para obter o composto MF04, foram realizadas quatro reações

separadamente, em cada uma delas foram utilizados solventes diferentes,

diclorometano, tetrahidrofurano, trietilamina e piridina. O produto MF03 (7,4x10-4

mol) foi solubilizado em um dos solventes mencionados anteriormente, e em seguida

foi adicionada a 2-metilamina-etanol (1,479x10-3 mol). Entretanto somente quando

utilizado o tetrahidrofurano como solvente, foi possível observar a formação de

precipitado branco após 2h de reação, que foi filtrado, deixado em dessecador na

presença de pentóxido de fósforo V e com rendimento suficiente para posteriores

análises. Este precipitado foi recristalizado com etanol, para purificação do composto

obtido.

4.1.5 Síntese da (5Z)-5-(4-fluorobenzilideno)-1,3- tiazolidino-2,4-diona (MF05)


F

O

H +NHS

O

O

PiperidinaÁcido Acético

ToluenoRefluxo

FS

NH

O

O

4-fluorbenzaldeído 2,4-tiazolidinodiona MF05

Paralelamente as demais sínteses, foi realizada uma reação equimolar entre

o 4-fluorbenzaldeído (4,27x10-3 mol) e a 2,4-tiazolidinodiona (4,27x10-3 mol) para

obter-se a (5Z)-5-(4-fluorobenzilideno)-1,3-tiazolidino-2,4-diona (MF05), onde o

composto 4-fluorbenzaldeído e a 2,4-tiazolidinodiona foram solubilizados em tolueno

à temperatura ambiente, em seguida adicionado 20 µL de piperidina e 11,5 µL de

ácido acético glacial. A mistura reacional foi mantida sob refluxo utilizando aparato

de Dean-Stark contendo tolueno, por 1h30min. Em seguida, foi resfriada a

temperatura ambiente, lavado e filtrado com tolueno e deixado em dessecador a

vácuo na presença de pentóxido de fósforo V (GILES et al., 2000)

Posteriormente, para purificação do composto, o mesmo foi dissolvido em

N,N-dimetilformamida em agitação à quente (85 – 90ºC), adicionou-se igual

quantidade de álcool isopropilico e deixou-se em agitação por 1h. Em seguida foi

deixado em repouso para recristalização do composto.

43

4.1.6 Síntese da 4-[(2-hidroxietil)(metil)amino]-maleimida-N-(2-{4-[(E)-(2,4-dioxo-

1,3-tiazolidin-5-ilidano)metil]fenoxi}etil)-N-metilbenzenosulfonamida (MF07)


+N

O

O

S

O

O

N

CH3

OH

N

CH3

OH

O

NH

O

S

F

N

O

O

S OO

N

CH3

O

N

CH3OH

O

NH

OS

MF04 MF05

a) Terc-butóxido de potássio e DMF

b) K2CO

3 e DMSO

c) NaH e DMF

MF07

Para obter o último intermediário, foi realizada uma reação equimolar entre o

composto MF05, o MF04 e o terc-butóxido de potássio utilizando DMF como

solvente. A reação foi colocada em agitação em banho maria, com temperatura de

80ºC e controlada por CCD até término da reação. Entre tanto, ao término da reação

observou-se a formação de um sólido com quantidade insuficiente para ser

encaminhado para análise.

4.2 Identificação dos compostos

Para certificar-se da pureza dos compostos sintetizados foi utilizada

cromatografia em camada delgada. Foram utilizadas cromatoplacas de sílica gel

PF254 Sigma, utilizando os eluentes adquiridos, comercialmente, da Aldrich, Merck,

etc., mais apropriados para cada composto e visualizados através de luz UV de

ondas curtas (254 nm).

Na caracterização do composto, foi utilizada a técnica de ponto de fusão, com

um aparelho Microquímica APF-301. Além disso, fez-se uso de técnicas

espectroscópicas de ressonância magnética nuclear de hidrogênio (RMN 1H) e

ressonância magnética nuclear de carbono (RMN 13C), obtidos em espectrômetro

Brucker AC - 300 (NIQFAR/UNIVALI) usando como solvente CDCl3-d1 ou DMSO-d6

adquiridos comercialmente. Os deslocamentos químicos foram expressos em

44

valores adimensionais (ppm), em relação a um padrão interno de tetrametilsilano

(TMS).

45

5 RESULTADOS E DISCUSSÃO

A fim de obter o composto NTFSM foram realizadas sete etapas reacionais,

iniciando pela formação do intermediário ácido maleâmico, seguido pelo tiazolínico e

finalizando com a formação do composto alvo.

O primeiro intermediário sintetizado, o MF01, foi obtido a partir de uma

substituição nucleofílica acílica, onde o nitrogênio da anilina ataca o carbono da

carbonila do anidrido maleico, formando o produto desejado. A proposta do

mecanismo desta reação está demonstrado na figura 16, já o rendimento, ponto de

fusão e o Rf, estão na tabela 1.

Figura 14 – Proposta do mecanismo da reação para obtenção da MF01.

O

O

O

NH2

OH

O

O

NH

+Éter

25 °C

agitação

..

....

O

O

O- N

+

H

H

OH+

O

O-

N

H

- H20

..

O composto foi submetido à caracterização por espectroscopia de RMN de 1H

(Figura 17) onde é possível observar a presença de um simpleto em 10,395 ppm

referente ao hidrogênio do grupamento ácido carboxílico, em 6,291 a 6,498 dois

duplos dupletos indicativos dos hidrogênio da dupla ligação em ter os grupamentos

ácido carboxílico e amida, em 7,067 a 7,636 os sinais correspondentes ao

hidrogênios do anel aromático e em 3,370 o sinal referente ao hidrogênio ligado ao

nitrogênio.

46

Tabela 1 – Rendimento, ponto de fusão e Rf da MF01.

Rendimento Ponto de fusão Rf (CHCl3:MeOH – 30:70)

97,88% 213ºC 0,62

Figura 15 – Espectro de RMN de 1H (DMSO – d6, 300 MHz) da MF01.

Posteriormente o composto MF01 foi submetido a uma nova reação para a

formação do com posto MF02, que foi obtido a partir de uma substituição nucleofílica

acílica, onde o nitrogênio ataca o carbono da carbonila, forma dois intermediários

instáveis, para somente depois estabilizar-se e formar o produto desejado. A

proposta do mecanismo desta reação está demonstrado na figura 18, já o

rendimento, ponto de fusão e o Rf, estão na tabela 2.

OH

O

O

NH

47

Figura 16 – Proposta do mecanismo da reação para obtenção da MF02.

OH

O

O

NH

O

O

N

Acetato de Sódio

Anidrido Acético

60ºC

agitação

..

OHO

-

O

NH+

OH2

+O-

O

N

- H20

.. ..

....


Para caracterizar o composto sintetizado foi realizada ressonância magnética

nuclear de hidrogênio (Figura 19), onde é possível observar a presença de um

simpleto em 6,848 ppm, referente aos hidrogênios do anel maleimídico e entre 7,326

e 7,498 ppm, os sinais sugestivos dos hidrogênios do anel aromático ligado ao

átomo de nitrogênio do anel maleimídico. E também foi realizado espectro de

infravermelho (Figura 20), onde é visualizado um estiramento forte em 1718,48 cm-1

referente a C=O, em 3058,66 cm-1 um estiramento fraco/médio indicativo de C-H de

aromático, em 1622,34 cm-1 outro estiramento fraco/médio sugestivo de C=C.

Rendimento Ponto de fusão Rf (Hexano:Acetato de Etila – 70:30)

75,45% 89-93,5ºC 0,65

48

Figura 18 – Espectro de IV da MF02.

4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500

30

60

90

cm-1)

Tra

nsm

ita

nce

(%

)

1718,58

3058,66

1622,34

cm-1)

Tra

nsm

ita

nce

(%

)

1718,58

3058,66

1622,34

O

O

N

Figura 17 – Espectro de RMN 1H (CDCl3,300 MHz) da MF02.

49

Em seguida o composto MF02 foi clorosulfonado formando o composto MF03,

obtido a partir de uma substituição eletrofílica aromática,

A proposta deste mecanismo de reação está demonstrado na figura 21, já o


Figura 19 – Proposta do mecanismo de reação para obtenção da MF03.

O

N

O

O

O

N S

Cl

O

O

+ S

O

OOH

Cl

0 °C - 45 °C

agitação

+

O

CH+

N

O

H

S

O-

O

OH

Cl

SO3-2

..

O

CH

+

N

O

H

S

O

O

Cl

HSO4-

H2SO4

..


Rendimento Ponto de fusão Rf (Hexano:Acetato de Etila – 70:30)

94,80% 144-145ºC 0,5

A caracterização do composto sintetizado foi realizada através de ressonância

magnética nuclear de hidrogênio (Figura 22), onde é possível observar no espectro

um simpleto em 7,188 ppm, referente aos hidrogênios do anel maleimídico e a

presença de um duplo dupleto entre 7,288 e 7,712 ppm, característico de um anel

aromático para substituído.

50

Já no espectro de ressonância magnética nuclear de carbono (figura 23),

observa-se um sinal em 169,897 ppm, referente aos carbonos das carbonílas, e os

sinais na região de 125,012 a 147,315 ppm, indicativos dos demais carbonos da

molécula sintetizada.

O

O

N S

Cl

O

O


51

No espectro de IV (Figura 24) verifica-se a presença de um estiramento forte

em 1744,38 cm-1 referente a C=0, em 3093,82 cm-1 um estiramento fraco/médio

indicativo de C-H de aromático e em 1681,93 cm-1 outro estiramento fraco/médio

sugestivo de C=C.

O

O

N S

Cl

O

O

Figura 21 – Espectro de RMN 13C (CDCl3,75 MHz) da MF03.

52

Figura 22 – Espectro de IV da MF03.

4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500

70

80

90

100

cm-1)

Tra

nsm

ita

nce

(%

)

1745,38

3093,82

1681,93

O composto MF03 foi submetido a uma nova reação utilizando a 2-

metilamino-etanol, entretanto após a realização de RMN de 1H e 13C, observou-se a

formação de outro produto, a N-metil-N-(2-hidroxietil)sulfonilfenil-3-(N-metil-N-(2-

hidroxietil)succinimida (MF04), onde na verdade, a molécula esperada para esta

reação era a N-metil-N-(2-hidroxietil)sulfonilfenilmaleimida.

O mecanismo proposto para esta reação baseia-se em duas etapas que

ocorrem simultaneamente. Na etapa A ocorre uma substituição nucleofílica e na

etapa B ocorre uma adição à dupla ligação.

O mecanismo proposto para esta reação está demonstrado na figura 25, já o


53

Figura 23 – Proposta do mecanismo de reação para obtenção da MF04.

NHCH3 OHN

O

O

S

O

O

Cl

N

O

O

S

O

O

N

CH3

OH

N

CH3

OH

Tetrahidrofurano

Agitação

..

NCH

-

O

O

S

O-

O Cl

NH+

CH3

OHNH

+

CH3

OH

N

O

O

S

O

O

N

CH3

OH

N+

CH3

OH

H

Etapa A

Etapa B

- HCl


Rendimento Ponto de fusão Rf

43% 169-170ºC 0,63 (CHCl3:MeOH – 50:50)

No espectro de ressonância magnética nuclear de hidrogênio (Figura 26), é

possível observar dois simpletos, um em 2,291ppm, referente a metila ligada ao

nitrogênio ligado ao anel succinimidico, e outro em 2,680 ppm, referente a metila

ligado ao nitrogênio ligado ao átomo de enxofre. Já a região de 7,689 a 7,811 ppm,

apresenta um duplo dupleto, característico de um anel aromático para substituído.

54

Já no espectro de ressonância magnética nuclear de carbono (Figura 27), os

sinais em 35,678 e 37,484 referem-se aos carbonos das metilas e os sinais em

169,382 e 169,873 fazem referência aos carbonos das carbonilas. Os demais sinais

menos desblindados referem-se aos metilenos e o metino da molécula e os mais

desblindados, aos carbonos do anel aromático para substituído.

N

O

O

S

O

O

N

CH3

OH

N

CH3

OH


55

Paralelamente às sínteses que deram origem ao núcleo maleimídico, foi

realizada a reação entre o 4-fluorbenzaldeído e a tiazolidinodiona para obtenção da

(5Z)-5-(4-fluorobenzilideno)-1,3-tiazolidino-2,4-diona (MF05), denominada

condensação de Knoevenagel segundo Gaonkar e Shimizu (2010).

O mecanismo proposto desta reação está demonstrado na figura 28, já o


N

O

O

S

O

O

N

CH3

OH

N

CH3

OH


56

Figura 26 – Proposta de mecanismo de reação para obtenção da MF05.

F

O

H+ NHS

O

O

PiperidinaÁcido Acético

ToluenoRefluxo

NH

..

CH3 OH

O

NH

CH-

S

O

O

F

O

H

NHS

O

O

F

O-

H

NH2+

NHS

O

O

F

OH

HH+

NHS

O

O

F

OH2

+

H H

NHS

O

OF

- H+

- H20


Rendimento Ponto de fusão Rf (CHCl3:MeOH – 90:10)

67,8% 130-131ºC 0,3

No espectro de ressonância magnética nuclear de 1H (Figura 29) é possível

observar um simpleto em 4,14 ppm referente ao hidrogênio ligado ao átomo de

nitrogênio, em 7,79 ppm outro simpleto indicativo do hidrogênio da dupla ligação

entre o anel da TZD e o anel aromático p-substituído e os sinais entre 7,68 e 7,34

ppm sugestivos dos hidrogênios do anel aromático.

57

Figura 27 – Espectro de RMN 1H (DMSO,300 MHz) da MF05.

Já no espectro de RMN de 13C (Figura 30) são observados dois simpletos em

167,8 e 167,4ppm referentes aos carbonos das carbonilas, em 123,3ppm um

simpleto indicativo do carbono da dupla ligação e os sinais em 161,2ppm e em 133,4

a 116,3ppm sugestivos dos carbonos do anel aromático que sofrem acoplamento

devido a presença do átomo de flúor ligado na posição para no anel aromático.

NHS

O

OF

58

NHS

O

OF


59

6 CONCLUSÕES

Com os resultados obtidos é possível concluir que os intermediários

reacionais sintetizados, Ácido N-fenilmaleâmico, N-fenilmaleimida, N-p-

clorosulfonilfenilmaleimida, N-metil-N-(2-hidroxietil)sulfonilfenil-3-N-metil-N-(2-

hidroxietil)succinimida, (5Z)-5-(4- fluorobenzilideno)-1,3- tiazolidina-2,4-diona,

obtiveram rendimento de 97,88%, 75,45%, 94,80%, 43%, 67,8%, respectivamente e

foram caracterizados através de espectros de ressonância magnética nuclear de 1H,

de 13C e alguns complementados com espectros de infravermelho.

Resultados inesperados foram encontrados como a síntese do composto

MF04, já que a princípio era esperada a síntese do composto N-metil-N-(2-

hidroxietil)sulfonilfenilmaleimida, mas que pode gerar novos protótipos de interesse

terapêutico.

A continuidade dos estudos se faz necessário, visto que os dados

epidemiológicos da DM mostram que os números de pacientes diagnosticados com

a patologia vêm aumentando ano a ano e a Rosiglitazona é o fármaco com maior

efeito terapêutico desta classe medicamentosa.

Como sugestão para verificar a atividade antihiperglicêmica do composto

sintetizado, futuramente deverão ser realizados testes biológicos.

60

61

REFERÊNCIAS

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