Síntese de inibidores de cruzaína e rodesaína

Abstract

As doenças de Chagas e do Sono Africana são doenças negligenciadas, tendo como agente etiológico Trypanosoma cruzi e Trypanosoma brucei, respectivamente. Uma classe de alvos terapêuticos validados para o tratamento destas doenças são as proteases, como cruzaína, principal cisteíno-protease (CP) do T. cruzi e rodesaína, principal CP do T. brucei. Numa triagem experimental de compostos de bases comerciais foi identificado o composto intitulado PH100 como potencial inibidor reversível destas enzimas. Utilizando High-Throughput Virtual Screening, docking XP e modificações clássicas de química medicinal, priorizamos derivados de PH100 para síntese. Neste trabalho foi feita a síntese de 10 derivados quinazolínicos, 2 pirimidínicos e 2 purínicos. Para a síntese dos quinazolínicos, o ácido antranílico 11 foi reagido com uréia, fornecendo a dioxaquinazolina 12, que sofreu uma dicloração nas posições 2 e 4 do anel utilizando POCl3 e DMA, resultando na 2,4-dicloroquinazolina 13. Em seguida, foi feita uma substituição nucleofílica aromática (SNA) utilizando benzilamina, seletivamente na posição 4, formando o intermediário 14. Por último, uma substituição com diferentes aminas na posição 2 do anel obtendo os 10 derivados quinazolínicos 2,4-dissubstituídos. Para obter os derivados PH100-103 e PH106-107 foi feita uma SNA com a amina apropriada em EtOH, enquanto para PH104-105 e PH108-109 o acoplamento foi feito através do Cross-coupling de Buchwald-Hartwig. Os compostos pirimidínicos foram obtidos a partir da 2,4-dicloropirimidina 16, nas mesmas condições anteriores. Para os purínicos, partimos da 2,6-dicloro-9H-purina 18 sendo metilada utilizando ICH3 e K2CO3. A 2,6-dicloro-9-metil-9H-purina 19 resultante sofreu uma SNA com benzilamina, formando o intermediário 20. Por último, fizemos uma reação de Cross-coupling obtendo PH111 e PH113. Os compostos foram testados quanto a sua atividade inibitória frente cruzaína e rodesaína: PH100 e PH107 apresentaram os melhores valores de IC50 para cruzaína e PH105 e PH107 para rodesaína. No ensaio contra T.cruzi, PH106 e PH107 obtiveram os melhores resultados, este último com um IC50 de 0,1 μM e com um bom índice de seletividade.

Chagas disease and Human African trypanosomiasis (HAT), whose etiological agent are Trypanosoma cruzi and Trypanosoma brucei, respectively, are neglected diseases. One of the validated drug target class for the treatment of these diseases are proteases, such as cruzain, the main T. cruzi cysteine protease (CP), and rhodesain, the main CP of T. brucei. After a screening with commercially available compounds from database, we have identified the compound named PH100 as a potential reversible inhibitor of these enzymes. Next, we have prioritized its derivatives using High–Throughput Virtual Screening, docking XP or classical medicinal chemistry modifications. In this work, we have synthesized 10 quinazolinic, 2 pyrimidinic and 2 purinic derivatives. In the synthesis of the quinazolinic derivatives, anthranilic acid 11 was reacted with urea, providing 2,4 dioxaquinazoline 12, which was submitted to a dichlorination at positions 2 and 4 of the ring with POCl3 and DMA resulting in 2,4-dichloroquinazoline 13. After, these positions were substituted with adequate amines. First, a nucleophilic aromatic substitution with benzilamine, selectively at position 4, gave the intermediate 14. Then, the substitutions with different amines at position 2 of the ring afforded the 10 quinazolinic derivatives. To obtain derivatives PH100-103 and PH106-107 the intermediate 14 was submitted to a SNA with appropriate amine, while to obtain PH104-105 and PH108-109 we have employed the Buchwald-Hartwig reaction. The pyrimidinic compounds were obtained from the 2,4-dichloropyrimidine 16, using the same previously conditions described. To prepare the purinic compounds, the start material was the 2,6-dichloro-9H-purine 18, which was methylated with ICH3. The resulting 2,6-dichloro-9-metyl-9H-purine 19 was treated in the same previously described conditions with benzylamine providing intermediate 20. Then, the substitution with appropriate amine at position 2 of the ring provided PH111 and PH113 in a cross-coupling reaction. All the compounds were evaluated against cruzain and rhodesain, being PH100 and PH107 the most active for cruzain and PH105 and PH107 have presented the best results for rhodesain. In the evaluation against T.cruzi, PH106 and PH107 were the most potent compounds, the last one presenting an IC50 value of 0,1 μM and with a good selectivity index.