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Doctoral Thesis
DOI
10.11606/T.9.2017.tde-14122016-152906
Document
Author
Full name
Lorena Cristine Paes
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2016
Supervisor
Committee
Ferreira, Elizabeth Igne (President)
Bazito, Reinaldo Camino
Serrano, Silvia Helena Pires
Prado, María Segunda Aurora
Scalea, Mauro Aquiles La
Title in Portuguese
Síntese e desenvolvimento de métodos analíticos para o estudo de pró-fármacos dendriméricos potencialmente ativos em doenças negligenciadas
Keywords in Portuguese
3-hidroxiflavona
Cromatografia líquida de alto desempenho (HPLC)
Dendrímero
Doenças negligenciadas
Eletroforese capilar (CE)
Latenciação
Poliamidoamina (PAMAM)
Abstract in Portuguese
Doenças infecciosas parasitárias consideradas negligenciadas representam um grande problema de saúde pública em muitos países e regiões. Os fármacos disponíveis na terapêutica são, em geral, tóxicos e de eficácia discutível. Portanto, a descoberta e o planejamento de novos quimioterápicos são extremamente necessários. Neste contexto, os pró-fármacos dendriméricos podem ser úteis. Porém, é necessário esforço adicional para viabilizar os custos, simplificar as estratégias de síntese e investigar os comportamentos de liberação. Ademais, é importante a melhoria dos métodos analíticos, dos métodos de purificação e identificação dos produtos de síntese, para a determinação das propriedades físico-químicas e atividade biológica, visando à efetiva aplicação desta tecnologia. Face ao exposto, o objetivo deste trabalho foi estudar a identidade, pureza e liberação de dois potenciais pró-fármacos dendriméricos, baseados em 3- hidroxiflavona, planejados para serem ativos em doença de Chagas e leishmaniose. O primeiro, estruturalmente, contendo inositol como núcleo e ramos constituídos por éster da 3- hidroxiflavona com ácido málico e o segundo, estruturalmente contendo o dendrímero PAMAM-G0 (poliamidoamina de geração inicial) como transportador e ácido succínico como espaçante. Desenvolveram-se métodos adequados à determinação da 3-hidroxiflavona por HPLC-UV (Cromatografia líquida de alto desempenho, com detecção no ultravioleta) e MEKC (Cromatografia eletrocinética micelar). Comparando-se esses métodos, o método por HPLC foi mais sensível, preciso e exato na quantificação da 3-hidroflavona, enquanto o método por eletroforese capilar foi mais rápido e de menor custo. O éster da 3-hidroxiflavona com o ácido málico mostrou-se instável em soluções orgânicas, aquosas em diferentes pH e nas condições reacionais de diversas estratégias de síntese avaliadas, o que impediu a obtenção do dendrímero baseado em inositol como núcleo conforme proposto. Já o dendrímero PAMAM-G0 funcionalizado com 3-hidroxiflavona foi sintetizado, purificado e caracterizado com sucesso. Não se observou liberação da 3-hidroxiflavona a partir desse dendrímero em solução gástrica simulada (pH 1,2) e a mesma foi lenta em soluções tampão com pH entre 5,0 e 8,5, a 37,0 ºC. Ensaios de atividade biológica do PAMAM-G0-SUC-3-OH-FLAV em amastigotas de Trypanosoma cruzi, cepas Y(Curitiba) e Y(SS), comparativamente ao benznidazol e ao nifurtimox, mostraram atividade moderada e baixa seletividade.
Title in English
Synthesis and analytical methods development to study dendrimeric prodrugs potentially actives in neglected diseases.
Keywords in English
3-hydroxyflavone
Capillary electrophoresis (CE)
Dendrimers
High performance liquid chromatography (HPLC)
Neglected diseases
Poly(amidoamine) (PAMAM)
Prodrugs
Abstract in English
Infectious parasitoses considered neglected diseases represent a great health problem for many countries and areas. Drugs available in the therapeutics are, generally, toxics and do not have good efficacy. So, the discovery and design of new chemotherapeutic agents are extremely needed. In this context, dendrimeric prodrugs may be useful. However, additional effort is required to make the costs accessible, to simplify the synthetic strategies and to investigate the behavior of cleavage. The improvement of analytical methods, purification methods and identification of synthetic products, in order to determine the physicochemical properties and bioactivity aiming to effectively implement this technology, is also required. Based on foregoing considerations, the objective of this work was to study the identity, purity and drug release of two potential dendrimeric prodrugs, based on 3-hydroxyflavone, designed to be active in leishmaniasis and Chagas disease. The first structurally contains myo-inositol as the core and branches consisting of esters from 3-hydroxyflavone with malic acid. The second structurally contains PAMAM-G0 dendrimer (initial generation polyamidoamine) as carrier and succinic acid as spacer. Suitable analytical methods for determining 3-hydroxyflavone by HPLC-UV (High Performance Liquid Chromatography) and MEKC (Micellar Electrokinetic Chromatography) have been developed. Comparing these methods, HPLC method showed more sensitivity, precision and accuracy in the quantification of 3-hydroxyflavone, while the capillary electrophoresis method was faster and less expensive. The ester of 3-hydroxyflavone with malic acid showed to be unstable in organic and aqueous solutions, at different pH and at reaction conditions of synthetic strategies evaluated, which prevented the obtaining of dendrimer based on mio-isositol as core. Notwithstanding, PAMAM-G0 dendrimer funcionalized with 3- hydroxyflavone was synthesized, purified and characterized successfully. There were no 3- hydroxyflavone releases from this dendrimer in simulated gastric fluid (pH 1.2) and a slow release was observed in buffer solutions with pH between 5.0 and 8.5, at 37.0 ºC. Submitted to biological assays in amastigotes of two strains of T. cruzi, Y(Curitiba) and Y(SS), compared to benznidazole e nifurtimox, PAMAM-G0-SUCC-3-OH-FLAV showed moderated activity and low selectivity index.
 
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Publishing Date
2017-02-06
 
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