Estudo por RMN e DRX das reações de bromação de guanidinas com potencial atividade antileishmania

Abstract

As leishmanioses são um complexo de doenças infecciosas tropicais negligenciadas, causadas por protozoários parasitas, que afetam milhares de pessoas anualmente, representando uma grande preocupação para a saúde global. Entre as manifestações, a leishmaniose visceral é a forma mais grave. Os tratamentos disponíveis para leishmaniose são baseados em medicamentos antigos, frequentemente associados a graves efeitos tóxicos. Além disso, o surgimento de cepas resistentes tornou urgente a busca por novos tratamentos que sejam seguros e eficazes. Compostos guanidínicos têm demonstrado resultados promissores no combate à leishmaniose, como é o caso dos compostos LQOF-G2, que possui um átomo de bromo na posição para da porção anilina, e LQOF-G6, que contém um grupo terc-butil na mesma posição. Ambos mostraram eficácia significativa em ensaios in vivo contra Leishmania amazonensis e in vitro contra Leishmania infantum. A presença do átomo de bromo no LQOF-G2 parece estar associada a uma atividade antileishmania expressiva, tanto in vitro quanto in vivo. Com o objetivo de entender melhor a influência dos átomos de bromo nos compostos guanidínicos, este estudo avaliou como a quantidade e a posição desses átomos afetam a dinâmica estrutural e conformacional dos compostos. Para isso, foi realizada reação de bromação nos compostos guanidínicos utilizando N-Bromosucinimida (NBS) ativado por luz infravermelha (IV) de 150 Watts em diclorometano como solvente, durante 12 horas de exposição. Os resultados confirmaram a eficiência do método, com até dois átomos de bromo sendo adicionados a uma única molécula. A caracterização dos compostos bromados foi realizada por ressonância magnética nuclear (RMN – 500 MHz) de 1H, 13C, e 15N e, quando possível, por difração de raios X de monocristais (SCDRX). Observou-se que a bromação foi seletiva para a porção de anilina em todas as guanidinas estudadas. Com o aumento do número de átomos de bromo, ocorreu uma inversão preferencial de conformação dos compostos, passando do isômero Z para o isômero E. A proporção de cada isômero foi determinada por RMN de 1H em solução a -10°C. O SCDRX corroborou a inversão preferencial para o isômero E em compostos polibromados no estado sólido. Os compostos polibromados foram avaliados preliminarmente quanto à sua atividade antileishmania e apresentaram baixa eficácia. Esses resultados sugerem que o aumento no número de átomos de bromo na fração anilina das guanidinas investigadas e as consequentes mudanças conformacionais, não contribuíram para a melhoria da atividade biológica.

Leishmaniasis is a complex of neglected tropical infectious diseases caused by parasitic protozoa that affect thousands of people annually and represent a major concern for global health. Among the manifestations, visceral leishmaniasis is the most severe form. Available treatments for leishmaniasis are based on old drugs, often associated with severe toxic effects. In addition, the emergence of resistant strains has made it urgent to search for new treatments that are safe and effective. Guanidine compounds have shown promising results in combating leishmaniasis, such as the compounds LQOF-G2, which has a bromine atom in the para position of the aniline moiety, and LQOF-G6, which contains a tert-butyl group in the same position. Both showed significant efficacy in in vivo assays against Leishmania amazonensis and in vitro against Leishmania infantum. The presence of the bromine atom in LQOF-G2 appears to be associated with significant antileishmanial activity, both in vitro and in vivo. To better understand the influence of bromine atoms in guanidine compounds, this study evaluated how the quantity and position of these atoms affect the structural and conformational dynamics of the compounds. For this purpose, a bromination reaction was performed on the guanidine compounds using N-Bromosuccinimide (NBS) activated by infrared (IR) light of 150 Watts in dichloromethane as solvent, for 12 hours of exposure. The results confirmed the efficiency of the method, with up to two bromine atoms being added to a single molecule. The characterization of the brominated compounds was performed by nuclear magnetic resonance (NMR – 500 MHz) of 1H, 13C, and 15N and, when possible, by single crystal X-ray diffraction (SCDRX). It was observed that the bromination was selective for the aniline moiety in all guanidines studied. With the increase in the number of bromine atoms, a preferential inversion of the conformation of the compounds occurred, passing from the Z isomer to the E isomer. The proportion of each isomer was determined by 1H NMR in solution at -10°C. SCDRX corroborated the preferential inversion to the E isomer in polybrominated compounds in the solid state. The polybrominated compounds were preliminarily evaluated for their antileishmania activity and showed low efficacy. These results suggest that the increase in the number of bromine atoms in the aniline fraction of the investigated guanidines, along with the resulting conformational changes, did not contribute to the improvement of biological activity.