Modificações estruturais da nimesulida: redução do grupo nitro e conjugação com ácido nicotínico

ISBN 978-85-85905-25-5

Área

Química Orgânica

Autores

Santos, R.L.S.R.S. (UNIVERSIDADE ESTADUAL DE SANTA CRUZ) ; Oliveira-silva, D. (UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO)

Resumo

Fármacos antiinflamatórios não-esteróides (FAINEs) são popularmente conhecidos por ser uma classe de medicamentos indicadas para tratar dor, inflamação e febre. Recentemente, alguns FAINEs como a nimesulida (NIM-NO2) são estudados também como potenciais agentes quimioterápicos, porém o seu uso prolongado pode provocar graves efeitos colaterais. Modificações estruturais é uma estratégia bastante desafiadora. Neste contexto, o presente trabalho objetivou a síntese e caracterização de dois derivados da NIM-NO2. O derivado nitro-reduzido, um metabólito já identificado na urina, e outro derivado inédito conjugado com ácido nicotínico. Os compostos aqui preparados foram obtidos com alto rendimento e são promissores candidatos para futuros estudos in vitro visando uma atividade antitumoral.

Palavras chaves

vitamina B3; carbodiimida; amida

Introdução

Os FAINEs formam um grupo de medicamentos que é largamente utilizado pela população devido as suas propriedades farmacológicas em controlar a inflamação, proporcionar analgesia e combater a hipertermia (RIGAS; SHIFF, 2000). Estudos têm descrito que o seu uso contínuo também pode reduzir os riscos de mal de Alzheimer, artrites, doenças cardíacas e até mesmo a incidência de alguns tipos de câncer, como mama, cólon, próstata e esôfago (THUN et al., 2002). A nimesulida (NIM-NO2) é um FAINE usado com freqüência por apresentar um menor efeito ulcerogênico se comparado com demais fármacos convencionais, e por isso é um forte candidato a agente quimioterápico. Muitos trabalhos já foram reportados descrevendo suas potenciais propriedades quimioterápicas (RENARD et al., 2006). A modificação estrutural de FAINEs pode promover uma melhora nas propriedades anti-inflamatórias e gastro-protetivas desses compostos (THEODOSIS-NOBELOS et al., 2016). Derivados da NIM-NO2 e seus metabólitos têm sido estudados em termos de estruturas moleculares (MAREDDY et al., 2013; NUNES et al., 2018). O derivado nitro-reduzido da nimesulida (NIM-NH2, Fig. 1), que inclusive já foi identificado na urina como um metabólito, foi recentemente sintetizado a partir da reação de redução Bechamp (uso de pó de ferro sob meio ácido) (FOREZI, 2011), conduzindo a conversão do grupo nitrobenzeno presente na nimesulida a um aminobenzeno (NUNES et al., 2018). Nesse contexto, e visando o desenvolvimento de potenciais novos agentes quimioterápicos, o presente trabalho teve como principal objetivo sintetizar e caracterizar um novo derivado da nimesulida (NIM-Nic, Fig. 1), conjugado com a vitamina B3 hidrossolúvel, ácido nicotínico (HNic), partindo de seu metabólito NIM-NH2 e na presença do agente de acoplamento DCC.

Material e métodos

Síntese da nimesulida-reduzida (NIN-NH2): realizada com pequenas modificações descritas na literatura (KORICH; HUGHES, 2007; NUNES et al., 2018). Resumidamente, em um balão de duas bocas foi adicionada a NIM-NO2 (3 mmol) e 80 mL de uma mistura de etanol/água (2:1). A suspensão ficou sob banho-maria (70 °C) e agitação mecânica até a completa dissolução do fármaco. Na sequencia, Fe(s) (30 mmol) e HCl PA (200 uL) foram adicionados à solução, o qual permaneceu sob agitação e aquecimento por mais 2 h. A suspensão foi filtrada e a solução amarela cristalina foi transferida para geladeira overnight para a precipitação do produto bruto, o qual foi filtrado a vácuo, e lavado com etanol gelado (mbruto = 0,63 g). Síntese da nimesulida conjugada com acido nicotínico (NIM-Nic): resumidamente, os reagentes de partida (NIM-NH2 e HNic) foram dissolvidos em diclorometano em proporções estequiométricas, e misturados com o agente diciclohexilcarboimida (DCC) em excesso. O sistema permaneceu sob agitação magnética em temperatura ambiente por 2 h. A reação foi monitorada por cromatografia de camada delgada. Caracterização físico-química dos compostos: a estrutura dos materiais obtidos foi confirmada utilizando diferentes técnicas analíticas como RMN, espectrometria de massas com ionização por eletrospray (ESI-MS), e espectroscopia eletrônica de absorção molecular (UV-Vis). A pureza dos produtos foi confirmada por HPLC utilizando uma coluna C18, fase móvel MeOH/H2O (80/20), fluxo de 0,6 mL/min, 27°C e 254 nm. Um HPLC semi- preparativo foi utilizado para a purificação do produto conjugado (coluna C18 de 25 x 2,0 cm, partículas de 15 μm, fluxo de 6,0 mL/min, fase móvel MeOH/H2O com gradiente iniciando com 30%B e aumento linear para 90%B até 30 min).

Resultado e discussão

A primeira etapa da modificação estrutural da NIM-NO2 consistiu na redução do grupamento nitro-aromático a uma amina primária, utilizando um processo conhecido como reação de Bechamp (AGRAWAL; TRATNYEK, 1996; POPAT; PADHIYAR, 2013). A pureza do produto NIM-NH2 foi confirmada por HPLC. O espectro ESI- MS(+) confirmou a formação do produto de interesse, com pico em m/z 301,1 referente ao aduto [C13H14N2O3S+Na]+ (calc = 301.1), e pico em m/z 199,1 referente a fragmentação [M-SO2CH3]+ (calc = 199,1). O espectro de 1H RMN complementou a caracterização do produto formado, além de evidenciar a pureza do produto. A segunda etapa consistiu na conjugação do HNic através de uma reação de condensação utilizando o agente DCC para a formação de uma amida. O DCC é um composto amplamente utilizado em síntese orgânica para a preparação de ésteres, anidridos, amidas, e oxidação de alcoóis (GOODREID et al., 2014). No entanto, o seu uso promove a formação de impurezas derivadas de uréia como N-acil-uréia e diciclohexiluréia (DCU), as quais só são eliminadas do meio reacional através de métodos cromatográficos. No presente trabalho, o produto foi purificado por HPLC semi-preparativo. As frações eluídas foram recolhidas e analisadas por ESI-MS e por UV-Vis. Os espectros ESI-MS(+) da primeira e da segunda frações eluídas no HPLC confirmaram a formação do produto de interesse e também da presença das impurezas N-acil-uréia e DCU. Os picos m/z 406,1 e 384,2 correspondem aos adutos [C19H17N3O4S+Na]+ e [C19H17N3O4S+H]+, respectivamente. Enquanto que os picos m/z 330,3, 279,2 e 225,3 correspondem aos compostos N-acil-ureia [C19H27N3O2+H]+, NIM-NO2 [C13H14N2O3S+H]+ e DCU [C13H24N2O+H]+, respectivamente.

Fórmulas estruturais do derivado nitro-reduzido (NIM-NH2) e do conjugado com o ácido nicotínico (NIM-Nic)

Conclusões

Dois derivados da NIM-NO2 foram sintetizados e caracterizados visando uma possível aplicação quimioterápica: um metabólito nitro-reduzido (NIM-NH2), e uma amida conjugada com o ácido nicotínico (NIM-Nic). A pureza dos produtos foi confirmada por HPLC e suas estrutura foi confirmada por ESI-MS, RMN e UV- Vis. A amida-derivada inédita NIM-Nic foi obtida a partir de uma reação de condensação na presença de agente de acoplamento (DCC). Os compostos aqui preparados são promissores candidatos para futuros estudos in vitro de atividade antitumoral.

Agradecimentos

Referências

AGRAWAL, A.; TRATNYEK, P. G. Reduction of nitro aromatic compounds by zero-valent iron metal. Environmental Science and Technology, v. 30, n. 1, p. 153–160, 1996.

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KORICH, A.; HUGHES, T. A Facile, One-Pot Procedure for Forming Diarylimines from Nitroarenes and Benzaldehydes. Synlett, v. 2007, n. 16, p. 2602–2604, 2007.

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NUNES, J. H. B.; NAKAHATA, D. H.; LUSTRI, W. R.; CORBI, P. P.; PAIVA, R. E. F. DE. The nitro-reduced metabolite of nimesulide: Crystal structure, spectroscopic characterization, ESI-QTOF mass spectrometric analysis and antibacterial evaluation. Journal of Molecular Structure, v. 1157, p. 469–475, 2018.

POPAT, V. S. OF B. P.; PADHIYAR, N. Kinetic Study of Bechamp Process for P-Nitrotoluene Reduction to P-Toluidine. International Journal of Chemical Engineering and Applications, v. 4, n. 6, p. 401–405, 2013.

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THUN, M. J.; HENLEY, S. J.; PATRONO, C. Nonsteroidal Anti-inflammatory Drugs as Anticancer Agents: Mechanistic, Pharmacologic, and Clinical Issues. J. Nat. Cancer Inst, v. 94, p. 252–266, 2002.