Síntese e funcionalização de compostos heterocíclicos visando a descoberta de fármacos antivirais

dc.contributor.advisor1Corrêa, Arlene Gonçalves
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/7425467156776144
dc.contributor.advisor1orcidhttp://orcid.org/0000-0003-4247-2228
dc.contributor.authorSantos, Jhonathan Renner Nunes dos
dc.contributor.authorlatteshttp://lattes.cnpq.br/3969751736153847
dc.contributor.authororcidhttps://orcid.org/0000-0002-4193-2942
dc.date.accessioned2025-08-06T17:58:52Z
dc.date.issued2025-04-25
dc.description.abstractThe humanity has faced numerous viral epidemics, significantly impacting daily life. Notable examples include infections caused by dengue and Zika virus, as well as the COVID-19 pandemic caused by the SARS-CoV-2. In this respect, the scientific community mobilized a task force to develop vaccines and new therapies. Drug repurposing also played a crucial role during this period, as seen with remdesivir, a C-glycoside originally developed to combat the Ebola virus, that became one of the first drugs approved for emergency use against SARS-CoV-2. Despite having a well-established synthetic route, remdesivir production still posed challenges, prompting various research groups to optimize steps with low yields or harsh reaction conditions. In this context, the objective of this thesis was to synthesize C-glycoside analogs using more sustainable methods, such as C-H functionalization of N-heterocycles via photochemical processes and multicomponent reactions. Once these compounds were synthesized, their biological activity was evaluated against the proteases Mpro and PLpro of SARS-CoV-2 and NS2B-NS3Pro of the Zika virus. Concerning the C-H functionalization of N-heterocycles, 14 compounds were synthesized, with yields ranging from 10% to 81%. The developed protocol demonstrated to be regioselective, enabling the formation of a C-C bond at the C-7 position of pyrrolo[2,1-f][1,2,4]triazine. Then, 38 compounds were obtained, including derivatives of dihydropyrimidine-2(1H)-ones/thiones (DHPMs), coumarins, DHPM-coumarin hybrids, and coumarin dimers. These compounds have demonstrated potential in inhibiting the viral activity of SARS-CoV-2 and the Zika virus. For SARS-CoV-2, seven compounds showed promising activity against the Mpro enzyme, with IC50 values ranging from 4.8 to 87 µM. Six compounds exhibited effectiveness against PLpro, with IC50 values between 21 and 81 µM. Regarding the Zika virus NS2B-NS3Pro, seven compounds displayed activity, with IC50 values ranging from 0.4 to 7.1 µM. In summary, this study successfully identified potential enzymatic inhibitors for SARS-CoV-2 and Zika virus proteases using more sustainable approaches, including photochemistry and multicomponent reactions. Further studies may be conducted to enhance the efficacy of these compounds.eng
dc.description.resumoA humanidade vem sendo acometida por várias epidemias causadas por vírus, alterando assim o modo de vida da população. Dentre elas, estão as infecções causadas pelos vírus da dengue e Zika, além da pandemia da covid-19 ocasionada pelo SARS-CoV-2. Neste contexto, houve uma força tarefa da comunidade científica para o desenvolvimento de vacinas e novas terapias. O reposicionamento de fármacos também foi evidente neste período, como no caso do remdesivir, um C-glicosídeo, desenvolvido inicialmente para combater o vírus Ebola, sendo um dos primeiros fármacos aprovados para o uso emergencial frente ao SARS-CoV-2. Mesmo este fármaco ter uma rota de síntese estabelecida, diversos grupos de pesquisa se empenharam em melhorar etapas que apresentavam baixos rendimentos e/ou empregavam condições drásticas. Mediante o exposto, o objetivo desta tese foi centrado na síntese de análogos a C-glicosídeos, por métodos mais sustentáveis, como por exemplo a funcionalização C-H de N-heterociclos por meio de um processo fotoquímico e reações multicomponentes. Após a obtenção destes compostos avaliou-se a atividade biológica dos mesmos frente as proteases Mpro e PLpro do SARS-CoV-2 e a NS2B-NS3Pro do vírus Zika. Assim, no que tange à funcionalização C-H de N-heterociclos, 14 compostos foram obtidos com 10-81% de rendimento. O protocolo desenvolvido demonstrou-se regiosseletivo, pois permitiu a obtenção de um exemplo constituído pela formação de uma ligação C-C na posição C-7 da pirrolo[2,1-f][1,2,4]triazina, um N-heterociclo presente no remdesivir. Em seguida foram obtidos 38 compostos derivados de diidropirimidina-2-(1H)-onas/tionas (DHPM), cumarinas, híbridos de DHPMs com cumarinas e dímeros cumarínicos. Estes compostos demonstraram ser promissores ao inibir a atividade viral do SARS-CoV-2 e do vírus Zika. Para o SARS-CoV-2 sete compostos demonstraram ser mais promissores para a enzima Mpro, com IC50 variando 4,8-87 µM. Já em relação a PLpro seis compostos demonstraram ser mais eficazes com IC50 = 21-81 µM. Já no que se refere a NS2B-NS3Pro do vírus Zika sete compostos apresentaram atividade com IC50 variando de 0,4-7,1 µM. Frente ao exposto, foi possível obter candidatos a inibidores enzimáticos das proteases do SARS-CoV-2 e Zika, usando a fotoquímica e reações multicomponentes. Estudos posteriores poderão ser conduzidos para melhorar a eficácia dos compostos estudados.por
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
dc.identifier.citationSANTOS, Jhonathan Renner Nunes dos. Síntese e funcionalização de compostos heterocíclicos visando a descoberta de fármacos antivirais. 2025. Tese (Doutorado em Química) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2025. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/22539.por
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/20.500.14289/22539
dc.language.isopor
dc.publisherUniversidade Federal de São Carlos
dc.publisher.addressCampus São Carlos
dc.publisher.initialsUFSCar
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Química - PPGQ
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilen
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/
dc.subjectInibidores enzimáticospor
dc.subjectRMCspor
dc.subjectSARS-CoV-2por
dc.subjectZIKVpor
dc.subjectFotoquímicapor
dc.subject.cnpqCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::QUIMICA ORGANICA::SINTESE ORGANICA
dc.titleSíntese e funcionalização de compostos heterocíclicos visando a descoberta de fármacos antiviraispor
dc.title.alternativeSynthesis and functionalization of heterocyclic compounds aiming at the discovery of antiviral drugseng
dc.typeTese

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