Síntese e Atividade Citotóxica de Alquil 2,3-didesoxi-α-D-glicero-hex-2-enopiranosid-4-ulose

ISBN 978-85-85905-10-1

Área

Química Orgânica

Autores

de Freitas Filho, J.R. (UFRPE) ; Firmino Santos da Silva, A.J. (UFRPE) ; Rufino de Freitas, J.J. (UFPE) ; Gadelha Militão, G.C. (UFPE) ; Rufino Freitas, J.C. (UFCG)

Resumo

Neste trabalho é descrito a síntese, caracterização e atividade citotóxica de cinco alquil 2,3-didesoxi-α-D-glicero-hex-2-enopiranosid-4-ulose, obtido em três etapas reacionais – reação de glicosidação, hidrólise básica e oxidação alílica - a partir do tri-O-acetil-D-glical e diferentes alcoóis. As alquil hex-2- enopiranosid-4-ulose foram obtidas com bons rendimentos (75-85%). As estruturas dos compostos sintetizados foram elucidadas utilizando IV, espectroscopia de RMN de 1H e 13C e análise elementar. A atividade antiproliferativa foi avaliada contra três linhagens celulas humanas diferentes, onde apenas os compostos de 5a, 5c e 3d exibiram boas atividade antiproliferativa contra linhagens de células cancerosas HL-60 com valores de IC50 de 42,1 a 28 µM, respectivamente.

Palavras chaves

Hex-2-enopiranosid-4-ulos; Atividade citotóxica.; Oxidação alílica

Introdução

A procura e o desenvolvimento de novos agentes antineoplásicos mais efetivos e menos tóxicos tem sido alvo de intensos estudos. Cerca de 60% dos quimioterápicos utilizados no tratamento do câncer provêm de fontes naturais, como plantas, micro-organismos e organismos marinhos(MANN, 2002. Moléculas de carboidratos que possuem grupo cetônico e/ou insaturação olefínica (FRASER-REID et al, p. 2877, 1970) são precursores preferidos para preparação de açúcares de cadeia ramificada, aminoaçúcares raros(BRIMACOMBE, p.236, 1971, além de apresentar atividades biológicas. Os açúcares de cadeia ramificada e açúcares contendo nitrogênio são duas classes de compostos de considerável interesse biológico devido a ocorrência em muitos antibióticos. As primeiras sínteses são baseadas, principalmente, na utilização do tri-O- acetil-D-glical e nucleófilos, tais como alcoóis, como os reagentes iniciais. A síntese de alquil 2,3-didesoxi-hex-2-enopiranosid-4-ulose usadas nos dias atuais foram propostas por Fraser-Reid et al (1970), utilizando dióxido de manganês. A síntese de açúcares 2,3-insaturados é importante, pois sabe-se que as hexenopiranuloses podem ser utilizadas como excelentes intermediários na síntese de aminoaçúcares e outros açúcares. Neste trabalho, descreve-se a síntese, caracterização e atividade citotóxica de cinco alquil 2,3-didesoxi-α-D-glicero- hex-2-enopiranosid-4-ulose (5a-f) obtidos em bons rendimentos.

Material e métodos

Nas reações, utilizou-se reagentes e solventes na sua forma comercial, p.a. O acompanhamento das reações foi feito através de cromatografia em camada delgada (ccd). O solvente usado para correr a placa foi CH2Cl2/AcOEt (9:1). Para visualização dos compostos usamos lâmpada de ultravioleta e / ou cuba contendo vapores de iodo. Para cromatografia em coluna utilizamos sílica-gel 60 (Merck, 70 – 230 mesh). Os espectros de RMN 1H e 13C foram obtidos em espectrômetro VARIAN modelo Unity Plus (300 MHz), usando CDCl3 como solvente e tetrametilsilano como padrão interno. Espectros de infravermelho (IV) foram obtidos em espectrofotômetro de IV com Transformada de Fourier no instrumento BRUKER Modelo IFS 66. Inicialmente, realizou-se a reação de O-glicosidação do tri-O-acetil-D-glical com diferentes álcoois (propanol, isopropanol, terc- butanol, ciclopentanol e ciclohexanol), separadamente, segundo método descrito na literatura (TOSHIMA et al, p. 306, 1995) e após foram realizadas reação de hidrólise e posteriormente oxidação para obtenção do composto alvo. A atividade citotóxica foi realizada com linhagens tumorais, HT29 (carcinoma de cólon - humano), HL60 (leucemia promielocítica) e NCI H-292 (câncer de pulmão– humano) obtidas do Banco de células do Rio de Janeiro, tendo sido cultivadas em meio RPMI 1640 ou DMEN, suplementados com 10 % de soro fetal bovino e 1 % de antibióticos, mantidas em estufa a 37 C e atmosfera contendo 5% de CO2. As amostras foram diluídas em DMSO puro estéril e testadas na concentração de 25 µg/mL para substâncias puras.

Resultado e discussão

O tri-O-acetil-D-glucal 1 foi convertido a alquil 4,6-di-O-acetil-2,3-didesoxi- α-D-eritro-hex-2-enopiranosídeo (3a-e), que resultou em alquil 2,3-didesoxi-α-D- eritro-hex-2-enopiranosídeo (4a-e), quando submetido a uma hidrólise básica. Os compostos (4a-e) foram então submetidos a uma oxidação alílica resultando nos alquil 2,3-didesoxi-α-D-glicero-hex-2-enopiranosid-4-ulose (5a-e), com bons rendimentos (esquema 1). Esquema 1. Síntese de alquil 2,3-didesoxi-α-D-glicero-hex-2-enopiranosid-4-ulose (5a-e) As estruturas dos compostos 5a-e foram elucidadas através da análise IV, RMN 1H e 13C. A atividade antiproliferativa dos compostos 5a-e foi avaliada utilizando um MTT assay5 contra três linhas celulares humanas: NCI H292 (carcinoma do pulmão), HL-60 (leucemia pró-mielocítica) e HT29 (carcinoma do cólon). De acordo com dados da Tabela 1, nota-se os compostos 5a, 5c e 3d exibiram boas atividades citotoxicidade, contra linhagens de células cancerosas HL-60, HEP e NCI-H292 com valores de IC50 de 42,1 a 28 µM (para HL-60), respectivamente. Onde a melhor atividade com linhagens de células HL-60, foi devido a este tipo de linha celular ser sensível ao estresse oxidativo, portanto, apresentam baixo nível de defesa antioxidante.6 Em relação aos compostos 5b e 5d não foi observada atividade antiproliferativa contra as três linhas de células humanas estudadas, pois o composto degradou antes do teste, no entanto, este estudo demonstra o potencial inicial desta classe de compostos, uma vez que os compostos de 5a, 5c e 3d exibiram boas atividades.

Síntese de alquil 2,3-didesoxi-α-D-glicero-hex-2- enopiranosid-4-ulose (5a-e)


Percentual de inibição do crescimento celular (IC%) das amostras em três linhagens tumorais testadas na dose única de 25 µg/mL.

Conclusões

Em resumo, descrevemos a síntese e caracterização de alquil 2,3-didesoxi-α-D- glicero-hex-2-enopiranosid-4-ulose (5a-e). Os produtos finais foram obtidos em tempos de dezoito horas e com bons rendimentos (75-85%). Os compostos 5a-e foram testados contra três linhagens de células humanas, onde os compostos 5a, 5c e 3d exibiram boas atividades antiproliferativa contra linhagens de células cancerosas, princiaplemente HL-60 com valores de IC50 de 42,1 a 28 µM, respectivamente.

Agradecimentos

FACEPE, CAPES e CNPQ pelo suporte financeiro

Referências

MANN, J. Nat Rev Cancer 2, 143, 2002.
FRASER-REID, B.; MCLEAN, A.; USHERWOOD, E.W.; YUNKER, M. Can. J. Chem. Soc. 48, 2877, 1970.
BRIMACOMBE, J. S. Angew. Chem., Int Ed. Engl., 10, 236, 1971.
TOSHIMA, K.; ISHIZUKA, T.; MATSUO G.; NAKATA, M. Synlett, 306, 1995.
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BUARQUE, C. D.; MILITÃO, G. C. G.; LIMA, D. J. B.; COSTA-LOTUFO, L. V.; PESSOA, C.; MORAES, M. O.; CUNHA-JUNIOR, E. F.; TORRES-SANTOS, E. C.; NETTO, C. D.; COSTA, P. R. R. Bioorg. Med. Chem. 19, 6885, 2011.