Estudos computacionais e sintéticos de derivados pirimidinônicos potencialmente bioativos

Abstract

Compostos heterocíclicos nitrogenados são amplamente encontrados na natureza e se destacam devido ao seu largo espectro de aplicação biológica. As pirimidinas e seus derivados, especialmente as pirimidinonas, são os compostos heterocíclicos nitrogenados mais importantes encontrados na natureza, pois compõe fundamentalmente a estrutura dos ácidos nucléicos. Em decorrência disso, uma grande parte da P&D de medicamentos tem sido voltada para os estudos sintéticos e biológicos dessa classe de compostos. Deste modo, diante do potencial farmacológico dos derivados de pirimidinas e do grande desafio mundial em combater as doenças infecciosas, o presente trabalho realizou um amplo estudo com ênfase em antivirais que contempla a revisão e a análise de artigos científicos e banco de dados de medicamentos e patentes, bem como, a triagem virtual de 119 compostos pirimidínicos/pirimidinônicos provenientes de uma biblioteca interna contra os alvos Mpro e RdRp do SARS-CoV-2. Também realizou-se a síntese e o estudo reacional de novos derivados pirimidinônicos e seus intermediários por meio de uma metodologia sustentável. Realizamos também a triagem virtual de mais de 27 mil amidas obtidas do banco de dados ChemBL através de docking e dinâmica molecular contra alvos importantes do Aedes aegypti. Os resultados obtidos evidenciaram a grande importância dos derivados pirimidínicos/pirimidinônicos na P&D de medicamentos antivirais. No seu amplo espectro de atividades antivirais encontram-se relatadas, por exemplo, aplicações anti-HIV, anti-influenza, anti-arboviral e anti-SARS-CoV-2. Esses compostos compõem cerca de 23% de todos os antivirais aprovados pelas agências reguladoras dos EUA, UE e Canadá, e são parte importante nos interesses estratégicos, científicos e tecnológicos de países desenvolvidos. A triagem virtual encontrou 17 derivados pirimidínicos/pirimidinônicos com alta probabilidade de interação com as proteínas Mpro e RdRp do SARS-CoV-2, além de boa predição ADMET, sendo candidatos promissores para posteriores testes in vitro. Oito compostos pirimidinônicos 9a-h foram sintetizados utilizando um sistema binário de solventes sustentáveis (água/etanol), método inédito para a obtenção de 4-hidróxi-2,6-dissubstituído-pirimidina-5- carbonitrilas. Os rendimentos variaram entre 52-80%, sendo quatro compostos 9e-h inéditos. Os acrilatos intermediários 7a-h também foram obtidos por métodos sustentáveis, livres de solventes, utilizando-se o líquido iônico DIPEAc como meio reacional, sendo os composto 7e, 7f e 7h inéditos. Os estudos de reatividade mostraram a influência do solvente, da quantidade de base e dos efeitos eletrônicos dos substituintes, levando a proposição de um mecanismo simultâneo que dificulta a formação dos compostos pirimidinônicos. Por fim, obtivemos através de triagem virtual ,13 amidas que apresentaram baixa ou nenhuma probabilidade de interação com a AaGST, podendo escapar do mecanismo de resistência a inseticidas associado a essa enzima, sendo a Amida 6 um forte e seletivo candidato a testes biológicos contra o Aedes aegypti. Sendo assim, o presente estudo contribui para a P&D de derivados pirimidínicos/pirimidinônicos com aplicações antivirais e contra Dengue, bem como, para a otimização de rotas sintéticas sustentáveis na obtenção desses compostos.