Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/11422/29157

Type: Tese
Title: Identificação de novas orto-aminoanilidas planejadas como inibidores multialvo de HDACs de classe I e PAN-PI3K para o tratamento antitumoral
Other Titles: Identification of new ortho-aminoanilides designed as multitarget inhibitors of class I HDACs and pan-PI3K for antitumor treatment
Author(s)/Inventor(s): Lima, Alef Denys da Silva
Advisor: Fraga, Carlos Alberto Manssour
Co-advisor: Lima, Lídia Moreira
Abstract: Este trabalho teve como objetivos o planejamento racional, síntese e avaliação bioquímica de novos híbridos moleculares desenhados como inibidores multialvo de fosfatidilinositol-3-cinase (PI3K) e histona desacetilases (HDAC) de classe I. A gênese dos novos inibidores se deu a partir de modificações estruturais em LASSBio-2208, um potente inibidor de PI3Ks e HDAC6/8. A partir deste protótipo, foram planejados oito compostos inéditos, oriundos da hibridação molecular de LASSBio-2208 com mocetinostate. A síntese se deu a partir do cloreto cianúrico, que foi submetido a reações de substituição nucleofílica aromática com aminas cíclicas ou aromáticas e, posteriormente, a reação de acoplamento carbono-carbono do tipo Suzuki. Os intermediários triazínicos tri-substituídos foram submetidos a reação de amidação com agentes ativadores e posterior tratamento com aminas funcionalizadas, resultando na obtenção das amidas finais em rendimentos globais de 18 a 60%. Os compostos tiveram sua solubilidade termodinâmica determinada em água, revelando-se insolúveis em concentração ≥ 3μM. Em seguida o perfil de permeação foi estudado empregando o ensaio permeabilidade em membrana artificial paralela (PAMPA), simulando o trato gastrointestinal (TGI) e barreira hematoencefálica (BHE). Neste, a maioria dos compostos mostrou-se capaz de permear a BHE, enquanto revelaram baixa permeação pelo TGI. Em seguida, os compostos foram avaliados quanto ao perfil de inibição enzimática frente à PI3K e HDAC1 e/ou 2, permitindo identificar LASSBio-2402, LASSBio-2403 e LASSBio-2404 como potentes híbridos morfolinotriazínicos contendo a função orto-aminoanilida, exibindo potência para PI3K de 17, 368 e 14 nM respectivamente, e para HDAC1/2 de 170/5200, 235/656 e 69/137 nM, respectivamente. Estudos de ancoragem molecular sugeriram as principais interações farmacofóricas esperadas para os compostos mais promissores da série. Confirmada a potência e o perfil multialvo desejado, foram ensaiados em modelo celular, estudando sua resposta citotóxica em ensaio de MTT de 72h frente a linhagens de tumores sólidos humanos (MCF7, PC3 e U-87) e neoplasias hematológicas (CCRF-CEM e MOLT-4). Os compostos exibiram potência citotóxica que variou de 0,20 a 7,23 μM nas diferentes linhagens, revelando-se mais potentes que os protótipos de partida mocetinostate e LASSBio-2208.
Abstract: The objectives of this study were the rational design, synthesis, and biochemical evaluation of new molecular hybrids designed as multi-target inhibitors of phosphatidylinositol-3-kinase (PI3K) and class I histone deacetylases (HDACs). The development of the new inhibitors originated from structural modifications to LASSBio-2208, a potent inhibitor of PI3Ks and HDAC6/8. Based on this prototype, eight novel compounds were designed through the molecular hybridization of LASSBio-2208 with mocetinostate. The synthesis began with cyanuric chloride, which underwent aromatic nucleophilic substitution reactions with cyclic or aromatic amines and, subsequently, a Suzuki-type carbon-carbon coupling reaction. The tri-substituted triazine intermediates underwent an amidation reaction with activating agents and subsequent treatment with functionalized amines, resulting in the final amides with overall yields ranging from 18% to 60%. The thermodynamic solubility of the compounds in water was determined, revealing them to be insoluble at concentrations ≥ 3 μM. Next, the permeation profile was studied using the parallel artificial membrane permeability assay (PAMPA), simulating the gastrointestinal tract (GIT) and blood-brain barrier (BBB). In this assay, most compounds were able to permeate the BBB, while exhibiting low permeation through the GIT. The compounds were then evaluated for their enzymatic inhibition profiles against PI3Kα and HDAC1 and/or 2, leading to the identification of LASSBio-2402, LASSBio-2403, and LASSBio -2404 as potent morpholino-triazine hybrids containing the ortho-aminoanilide moiety, exhibiting potency against PI3Kα of 17, 368, and 14 nM, respectively, and against HDAC1/2 of 170/5200, 235/656, and 69/137 nM, respectively. Molecular docking studies suggested the main expected pharmacophore interactions for the most promising compounds in the series. Once the potency and desired multi-target profile were confirmed, the compounds were tested in a cellular model, studying their cytotoxic response in a 72-hour MTT assay against human solid tumor cell lines (MCF7, PC3, and U-87) and hematological neoplasms (CCRF-CEM and MOLT-4). The compounds exhibited cytotoxic potency ranging from 0.20 to 7.23 μM across the different cell lines, proving to be more potent than the starting prototypes mocetinostate and LASSBio-2208.
Keywords: Neoplasias
Histona desacetilases
Fosfatidilinositol-3-cinases
Inibidores multialvo
Orto-aminoanilidas
Câncer
Química Medicinal
Subject CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
CNPQ::CIENCIAS DA SAUDE::FARMACIA
Program: Programa de Pós-Graduação em Química
Production unit: Instituto de Química
Publisher: Universidade Federal do Rio de Janeiro
Issue Date: 27-Feb-2026
Publisher country: Brasil
Language: por
Right access: Acesso Embargado
Citation: LIMA, Alef Denys da Silva. Identificação de novas orto-aminoanilidas planejadas como inibidores multialvo de HDACs de classe I e PAN-PI3K para o tratamento antitumoral. 2026. 233 f. Tese (Doutorado em Química) - Instituto de Química, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2026.
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