Com uma compreensão mais profunda do mecanismo da reação de Biginelli, alguns avanços foram realizados para resolver o problema dos rendimentos pobres e variáveis e do escopo limitado de substrato associados esta reação. Desse modo, estudos sobre o uso de diferentes aldeídos aromáticos, ureia ou tioureia funcionalizadas e β-cetoésteres modificados na síntese de DHPMs têm sido relatados e muitos deles descrevem a influência da modificação estrutural na atividade biológica destes compostos. Portanto, o escopo desta reação foi formidavelmente explorado, diversificando-se os substratos empregados.
1.5.4.1 Aldeídos
Dos três substratos envolvidos na reação de Biginelli o aldeído é um dos elementos que pode ser amplamente variado. (Figura 38).
Figura 39. Exemplos de aldeídos utilizados em reações de Biginelli. [118][202]
Geralmente, a reação ocorre melhor com aldeídos aromáticos, sendo que os mesmos podem apresentar substituintes em posições orto, meta ou para. Em geral, os aldeídos que contem substituintes volumosos em posição orto, os rendimentos podem ser consideravelmente menores. Já os aldeídos aromáticos que possui grupos doadores ou retirados de elétrons nas posições meta ou para, comumente propicia os produtos almejados em melhor rendimento. Aldeídos heterocíclicos, como furano e derivados de anéis piridínicos também podem ser utilizados, à medida que o uso de aldeídos alifáticos gera os produtos correspondentes em rendimentos moderados. [118]
1.5.4.2 Ureias, tioureias e guanidinas mono/dissubstituídas
Tioureia, guanidina são usados com muito sucesso. Diversas ureias substituídas N-mono/di têm sido empregadas nesta reação para obter moléculas
farmacologicamente potentes. (Figura 39). Dos componentes da reação de Biginelli, a ureia é a que evidencia maiores restrições em termos de diversificação estrutural. Entretanto, ureias substituídas também fornecem bons rendimentos. Tioureia e tioureias substituídas também são largamente utilizadas, embora os rendimentos obtidos sejam normalmente menores e os tempos de reação maiores quando comparados à ureia correspondente. Há relato do emprego de guanidina nestas reações.[118]
Figura 40. Uréias/tiouréias e guanidina utilizadas em reações de Biginelli. [118][202] 1.5.4.3 β-Cetoéster
Dos três substratos envolvidos na reação clássica de Biginelli, β-Cetoéster é o componente mais flexível na medida em que permite múltiplas modificações ou alterações. [202] Assim, além da utilização de acetoacetatos de alquila simples, também são empregados como substratos nessa reação β-Cetotioésteres e acetoacetatos substituídos com sucesso.[118]
Figura 41. Compostos 1,3-dicarbonílicos e análogos que são utilizados em reações de Biginelli.
1.5.4.4 Alcoóis em lugar de aldeídos
Ultimamente, uma alternativa para a síntese clássica dos compostos de Biginelli foi descrito diretamente a partir de alcoóis aromáticos sob condições brandas e também é descritos a utilização de líquido iônico 1-methylimidazolium sulfato de hidrogênio [Hmim]HSO4 (Figura 41).
Figura 42. Utilização de alcoóis em vez de aldeídos na síntese de 3,4-diidropirimidinonas.
Neste método, ocorre a oxidação dos álcoois aromáticos com NaNO3 para
2 OBJETIVOS
Dando continuidade a incessante busca por novos compostos protótipos com atividade antineoplásica que vem sendo desenvolvido em nosso laboratório, o presente projeto de natureza interdisciplinar visa à síntese dos novos análogos acíclicos e cíclicos da metformina com potencial atividade anticâncer de modo a atuarem por vias celulares múltiplas com a finalidade de se evitar a aquisição de fenótipo resistente à quimioterapia pelas células tumorais. Estes compostos foram racionalmente desenhados (ver estudos prévios de ancoragem molecular mostrado adiante) para atuarem nas proteínas ERK, PI3K, AMPK, BRAF e na depleção de ATP pela inibição do complexo I da cadeia respiratória, que são alvos terapêuticos importantes para inibir a proliferação celular das células tumorais.
Para tal, vislumbrou-se a síntese destas substâncias através da reação de Mannich multicomponente entre a ureia ou tioureia ou guanidina como nucleófilos, aminas aromáticas e aldeídos (Figura 42). Essa reação é uma das principais, se não a principal, metodologia sintética de introdução de grupos amina em compostos orgânicos. Sabe-se ainda que, a incorporação de grupos amina e/ou átomos de nitrogênio nestas estruturas normalmente potencializam suas atividades biológicas. [205][206]
A variação do nucleófilo permitirá avaliar a influência do heteroátomo na atividade antineoplásica.
Figura 43. Representação esquemática dos adutos de Mannich sintetizados.
Outro objetivo deste trabalho é a preparação de 3,4-diidropirimidin-2(1H)- onas (DHPM) substituídas, análogas cíclicas da metformina, a fim de avaliar a correlação entre a restrição conformacional destes compostos e a atividade antineoplásica (Figura 43). Para a síntese destes compostos pretende-se fazer
uma sequência reacional dominó que consiste nas reações multicomponentes de Mannich e Biginelli.
Figura 44. Análogos cíclicos da metformina 7-9 com potencial atividade anticâncer.
Por fim, o último objetivo consistiu em avaliar a citotoxidade in vitro nas linhagens de células de câncer humano de pulmão (H460 e A549), mama (MDA- MB-231 e MCF-7) e ovário (A2780 e ES2).
3 METODOLOGIA
Os adutos foram obtidos a partir de reações de Mannich entre aldeídos aromáticos e alifáticos (2-piridinocarboxaldeído, 2-fenil-2H-1,2,3-triazol-4- carboxialdeído, 4-nitrobenzaldeído e cinamaldeído) e as aminas aromáticas: p- toluidina e 1-naftilamina conforme Figura 44.
Figura 45. Estratégia para a síntese dos adutos de Mannich.
Para essas reações foram utilizadas a acetonitrila como solvente e o ácido p-tolueno sulfônico como catalisador, de acordo com a metodologia descrita por Fiorot e colaboradores[207]
Para a tentativa da síntese dos análogos cíclicos da metformina, foram utilizados os adutos descritos na Tabela 5 (50-64) e alguns catalisadores como ácidos de Bronsted e ácidos de Lewis.