Síntese de híbridos moleculares cumarina-ácidos fenólicos com potenciais antioxidante e fotoprotetor

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dc.contributor.advisorPerez, Carla Cristina
dc.contributor.authorAyala, Ana Heloísa Fonseca
dc.contributor.bancaButera, Anna Paola
dc.contributor.bancaRosa, Fernanda Andréia
dc.contributor.coadvisorBispo, Marcelle de Lima Ferreira
dc.coverage.extent121 p.
dc.coverage.spatialLondrina
dc.date.accessioned2024-11-06T19:07:27Z
dc.date.available2024-11-06T19:07:27Z
dc.date.issued2024-02-29
dc.description.abstractA pele constitui-se como o maior órgão do corpo humano, possuindo uma estrutura complexa e desempenhando múltiplas funções no organismo. Mesmo sendo um processo natural causado por fatores intrínsecos, o envelhecimento da pele pode ser acelerado por fatores extrínsecos, ambos, associados a distúrbios bioquímicos, como a formação excessiva de espécies radicalares, levando a danos proteicos e no DNA, além de alterações nas características físicas da pele. Nesse contexto, torna-se necessário o uso de agentes que retardem esse processo. Os ácidos fenólicos constituem-se como substâncias naturais pertencentes a classe dos polifenóis, apresentando diversas atividades biológicas. Por outro lado, as cumarinas se apresentam como metabólitos secundários encontrados em espécies vegetais, sendo de fácil obtenção sintética e com potencial de hibridização com outros grupos farmacofóricos, possibilitando a criação de compostos propriedades especificas. O possível uso cosmético e dermatológico de derivados de ácidos fenólicos e cumarinas, baseia-se principalmente em suas características estruturais. Além da diversidade de atividades biológicas atribuídas a ambos compostos, fazendo deles e de seus derivados ativos muito interessantes para possíveis formulações dermatológicas. Com isso, esse trabalho tem como objetivos sintetizar e caracterizar duas séries de híbridos moleculares que combinam cumarina e ácidos fenólicos, além da avaliação in vitro de seus potenciais antioxidante e fotoprotetor, junto com a predição in sílico dos parâmetros ADMET dos novos derivados. Inicialmente, foram realizadas as sínteses dos precursores, cumarinas (4a-e) foram obtidas através de uma reação de condensação de Knoevenagel, entre o acetoacetato de etila e salicilaldeído, resultando em sólidos com rendimentos entre 39 e 88%. Já o aldeído protocatecuico (3b) foi sintetizado por meio de uma reação de desmetilação da vanilina (3a), apresentando 61% de rendimento. Os híbridos da série 1 (5a-e) e 2 (6a-e) foram produzidos por uma reação de condensação aldólica entre as substâncias (4a-e) e o aldeído correspondente (3a ou 3b), resultando em compostos sólidos com rendimentos entre 51 a 92%, para a série de derivados cumarina-ácido vanílico, e entre 52 a 95%, para derivados da série cumarina-ácido protocatecuico). Destaca-se que, oito dos dez híbridos moleculares sintetizados são inéditos na literatura. Todos os compostos foram caracterizados por RMN (1H e 13C) e quando sólidos, por ponto de fusão, confirmando-se suas estruturas. Na avaliação da atividade biológica in vitro, destaca-se a segunda série de derivados, com os compostos 6b e 6c apresentando os melhores valores de IC50. Quanto ao teste de fotoproteção, os derivados de ambas as séries demostram bons valores de FPS, com destaque para os compostos com substituinte nitro (5e e 6e). Com os resultados obtidos na avaliação in sílico observou-se que o híbrido 6d apresentou os melhores resultados, sendo predito como não tóxico na maioria das vias de administração, não sensibilizador ou irritante a pele. Testes in vitro devem ser realizados para avaliações mais aprofundadas das propriedades de todos os novos compostos. Esses resultados abrem perspectivas promissoras para o desenvolvimento de novos medicamentos e produtos para cuidados da pele.
dc.description.abstractother1The skin is the largest organ in the human body, possessing a complex structure and playing various roles within the organism. Although skin aging is a natural process influenced by inherent factors, external factors can accelerate this process. Both processes are associated with biochemical disorders, such as the excess formation of radical species, leading to DNA and protein damage, alongside physical changes in the skin. To counteract these effects, the use of substances to delay the aging process is required. Phenolic acids, natural substances classified as polyphenols, exhibit diverse biological activities. Coumarins, secondary metabolites found in plant species, are easily synthetically acquired and possess hybridization potential with other pharmacophoric groups, making the creation of compounds with specific properties possible. The potential dermal and cosmetic applications of derivative compounds of phenolic acids and coumarins are grounded in their structural features. Additionally, the diversity of biological activities assigned to both compounds make them and their derivatives interesting actives for dermatological formulations. Therefore, the objectives of this work are to synthesize and characterize two series of molecular hybrids that combine coumarin and phenolic acids, as well as to evaluate the antioxidant and photoprotective potencial, along with the in silico prediction for ADMET parameters of these new derivatives. First, the precursors 4a-e and 3b were synthesized. The methyl ketones (4a-e) were obtained through a Knoevenagel condensation reaction between ethyl acetoacetate and salicylaldehyde, resulting in solid compounds with yields ranging from 39% to 88%. Protocatechuic aldehyde resulted from demethylation of vanillin (3a) with a 61% yield. Serie 1 (5a-e) and serie 2 (6a-e) were prepared through an aldol condensation reaction between coumpounds 4a-e and the corresponding aldehyde (3a ou 3b). This led to the formation of solids with yields ranging 51% to 92% yield for vanillic acid derivatives and 52% to 95% for protocatechuic acid derivatives. Notably, eight out of ten of the hybrid derivatives have not been previously published in the literature. All the compounds were characterized by 1H and 13C NMR and melting point, confirming their structures. In in vitro evaluations, the series of protocatechuic acid compounds demonstrated the best results in the antioxidant test, particularly emphasizing 6b and 6c, showed the bests values of IC50. The photoprotection test revealed that all derivatives exhibited favorable SPF values, with the compounds containing nitro substituent (5e and 6e) standing out. With these results of the in silico assessment, it was observed that the 6d hybrid had the best results, being predicted as non-toxic in most routs of administration, non-sensitizer, or irritating for the skin. In vitro assays should be performed for a more in-depth appraisal of the properties of all the new compounds. These results open promising perspectives for the development of new medicines and skin care products.
dc.identifier.urihttps://repositorio.uel.br/handle/123456789/18410
dc.language.isopor
dc.relation.departamentCCE - Departamento de Química
dc.relation.institutionnameUniversidade Estadual de Londrina - UEL
dc.relation.ppgnamePrograma de Pós-Graduação em Química
dc.subjectCumarinas
dc.subjectÁcidos fenólicos
dc.subjectHíbridos moleculares
dc.subjectAntioxidante
dc.subjectFotoprotetor
dc.subjectQuímica
dc.subjectFenóis
dc.subjectPele - Envelhecimento
dc.subject.capesCiências Exatas e da Terra - Química
dc.subject.cnpqCiências Exatas e da Terra - Química
dc.subject.keywordsCoumarin
dc.subject.keywordsPhenolic acids
dc.subject.keywordsMolecular hybrids
dc.subject.keywordsAntioxidant
dc.subject.keywordsPhotoprotector
dc.subject.keywordsChemistry
dc.subject.keywordsSkin - Aging
dc.titleSíntese de híbridos moleculares cumarina-ácidos fenólicos com potenciais antioxidante e fotoprotetor
dc.title.alternativeSynthesis of molecular hybrids coumarin- phenolic acids with antioxidant and photoprotector potencials
dc.typeDissertação
dcterms.educationLevelMestrado Acadêmico
dcterms.provenanceCentro de Ciências Exatas

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