Síntese e atividade biológica de diazaheterociclos : diidropiridazinonas, bispirazolóis e benzimidazóis

Abstract

Compostos heterocíclicos nitrogenados são de extrema importância para química farmacêutica e medicinal. Dentre estes, as diidropiridazinonas, pirazolonas e derivados do benzimidazol despertam um grande interesse, uma vez que compostos destas classes possuem uma vasta gama de propriedades biológicas. Em função da importância destes diazaheterociclos e, em continuidade aos estudos de nosso grupo de pesquisa, neste trabalho desenvolvemos a síntese de 4,5-diidropiridazinonas, bis-pirazolóis e derivados benzimidazólicos, bem como, a avaliação in vitro da atividade antitumoral, frente a linhagens de células tumorais humanas, das 4,5-diidropiridazinonas e dos derivados benzimidazólicos sintetizados. Além disto, foram realizados estudos da interação com o DNA e, de efeitos sobre o metabolismo hepático, das 4,5-diidropiridazinonas obtidas. As 4,5-diidro-3(2H)-piridazinonas (8a-l) e (9a-c) foram preparadas pela condensação redutiva do ácido de Meldrum com aldeídos aromáticos, promovida por formiato de trietilamônio, seguida da alquilação dos substratos monoalquilados com brometos de fenacila e reação dos substratos dialquilados obtidos com hidrazina. Visando a otimização da rota sintética para (8a-l) e (9a-c), utilizou-se também irradiação de microondas nas etapas de preparação dos precursores monoalquilados e dialquilados do ácido de Meldrum. Para a obtenção dos bis-pirazolóis 13a-f, empregou-se a reação one pot entre o benzoil acetato de etila, hidrazina e aldeídos aromático, em piridina e meio etanólico. A síntese dos derivados 2-arilidenocarboidrazidabenzimidazólicos (24a-e e 25a-e) envolveu o tratamento das 2-(1'Hbenzimidazol-2'-il) benzoidrazidas (21 e 22) com aldeídos aromático em etanol, sob catálise de H2SO4. Os novos derivados arilidenoidrazidabenzimidazólicos N-metilados (36a-e) e (37a-e) foram obtidos pelo tratamento dos precursores 34 e 35 com os aldeídos apropriados (23a-e) em etanol, sob catálise ácida. Os ensaios de atividade antitumoral mostraram que as piridazinonas 8c e 8e apresentaram potente atividade para as células tumorais testadas, com valores de GI50 na faixa de 2,0 a 22,4 ?M. Os estudos de interação dos derivados mais seletivos 8a e 8h com ctDNA sugerem que mecanismo de ação destes pode estar associado à interação com DNA, por intercalação. Os dados obtidos nos experimentos de perfusão hepática sugerem que o derivado 8g pode atuar como inibidor da aldose redutase. Os resultados dos ensaios de atividade antitumoral para os benzimidazóis N-metilados 36a-e e 37a-e mostraram que a presença do grupo 2-clorofenil ligado ao carbono imínico da porção arilidênica, bem como, a presença do grupo metila na posição-6 do núcleo benzimidazol, favorecem a atividade antitumoral

Heterocyclic nitrogen constitutes a important class of compounds for pharmaceutical and medicinal chemistry areas. Among these, dihydropyridazinones, pyrazolones and benzimidazoles are widely studied doing to their large spectrum of important pharmacological and biological properties. The importance of these diazaheterocycles, promped further, work with the developedment of the synthesis of 4.5-dihydropyridazinones, bispirazoles and benzimidazole derivatives. Furthermore the in vitro antitumor activity evaluation against human tumor cell lines of the 4.5-dihydropyridazinones and benzimidazole derivatives synthesized. In addition, studies on the interaction of 4.5-dihydropyridazinones with the DNA, and their effects on hepatic metabolism were carried out. The 4.5-dihydro-3 (2H)-pyridazinones (8a-l) and (9a-c) were prepared by reductive condensation of aromatic aldehydes with Meldrum acid, promoted by trietilamonium formiate, followed by alkylation of substrates with phenacyl bromides, and reaction of di-alkylated intermediates with hydrazine. Aiming the optimization of the synthetic route to (8a-l) and (9a-c), a microwave irradiation was used in preparation steps of mono- and di-alkylated precursors. For the synthesis of bis-pirazoles 13a-f, the one pot reaction between benzoyl ethyl acetate, hydrazine and aromatic aldehydes, in pyridine and ethanolic media, was performed. The synthesis of 2-arylidenecarbohydrazidebenzimidazole (24a-e) and (25a-e) derivatives involved treatment of hydrazides 21 and 22 with aromatic aldehydes in ethanol, under catalytic sulfuric acid. The novel N-methylated benzimidazole derivatives (36a-e) and (37a-e) were obtained by treatment of precursors 34 and 35 with appropriate aldehydes (23a-e) in ethanol, under acid catalysis. The antitumor activity assays showed potent activity of pyridazinones 8c and 8e for all tumor cells tested, with GI50 values in the range of 2.0 to 22.4 ?M. Studies of interaction with ctDNA suggest that the mechanism of action is more selective for compounds 8a and 8h can be associated with DNA interaction by intercalation. The data obtained in hepatic perfusion experiments suggest that compound 8g can act as aldose reductase inhibitor. The assays results for antitumor activity of N-methylated benzimidazoles 36a-e and 37a-e showed that the presence of 2-chlorophenyl group connected to the iminic arylidene carbon, as well as the presence of the methyl group at 6-position of benzimidazole nucleus led to an antitumor activity enhancement