diploma 2 2012
TRANSCRIPT
P A R T E A T E O R E T I C Ă
INTRODUCERE
Derivaţii tioureei sunt cunoscuţi în terapeutică pentru proprietăţile lor antimicrobiene
(Noxitiolin, Sulfatiouree, MC 02331), antimicotice (Loflucarban, AHR- 1911), antiparazitare
(Tiofanat, Metiltiofanat, Imcambofos, Uredofos), antimicobacteriacee (Benzoiltiouree, Etocarlid,
Tiocarlid, Tiocarbanidin, Butomelid, Alocupreid, JDD 46), antileproase (Tiambutosin), antivirale
(Trovirdin, HI- 240, HI- 236, HI- 346, HI- 445, LY 73497), antineoplazice şi imunomodulatoare
(BAY 38-3441, NSC 56054), antihipertensive (U- 19451A), cardioselective (Clamikalant),
hipolipemiante (SDZ-HDL 376), antiulceroase (Tiaburimamida, Burimamida, Metiamida,
Dimaprid), antihistaminice (Imetit, Clobenpropit), analgezice, antiinflamatoare, antireumatice
(Tisocarbamida, Ag37).
Literatura de specialitate prezintă numeroase studii referitoare la obţinerea unor noi
derivaţi ai tioureei cu proprietăţi antibacteriene, antifungice, antimicobacteriacee, antileproase,
antihelmintice, antimalarice, antitumorale, analgezice, antiinflamatoare, antidiabetice,
antitiroidiene, antivirale, insecticide, fungicide şi ierbicide.
Având în vedere importanţa terapeutică a unor astfel de derivaţi, în această lucrare de
licenţă, sunt prezentaţi în partea teoretică derivaţi ai tioureei cu acţiune antimicrobiană, antivirală,
analgezică- antiinflamatoare şi antitumorală.
Partea experimentală cuprinde sinteza şi dovedirea de structură a doi noi compuşi,
tioureide ale acidului 2-(4-metilfenoximetil)-benzoic, cu potenţială acţiune biologică.
1
1. DERIVAŢI AI TIOUREEI CU
PROPRIETĂŢI ANTIMICROBIENE
A. Saeed şi col. prezintă sinteza, caracterizarea şi activitatea antimicrobiană a unor
noi derivaţi ai 1-florobenzoil-3-fluorofenil-tioureei.
Cercetătorii au pornit de la premiza că substituirea hidrogenului cu fluor reprezintă o
bună strategie în dezvoltarea unor noi compuşi. Moleculele fluorurate se obţin prin înlocuirea
izosterică a hidrogenului cu fluor, care în general, se fixează pe situsul de recunoaştere biologică.
Includerea fluorului într-o moleculă organică poate să determine creşterea lipofilicităţii şi astfel
să mărească rata de penetrare a celulei şi transportul compusului către situsurile active.
Polarizabilitatea ridicată a legăturii C-F poate să creeze noi posibilităţi de legare de receptor.
Compuşii fluoruraţi sunt mai rezistenţi la metabolizare, datorită energiei de legătură mari în
formarea legăturilor H-O şi C-O, faţă de aceea a legăturii F-O. Fluorurarea are o importanţă mare
cu aplicaţii în medicină şi în agrochimie. Substituţia cu fluor în diverse poziţii într-o moleculă
organică poate influenţa nu numai proprietăţile farmacocinetice, cum sunt absorbţia, distribuţia
tisulară, calea şi rata biotransformării, dar şi farmacodinamia, toxicologia şi eficienţa biologică.
Schema de sinteză care conduce la obţinerea derivaţilor 1-florobenzoil-3-fluorofenil-
tioureei este:
2
Pentru sinteză, o soluţie acetonică de clorură de fluorobenzoil substituită, se adaugă
în picătură, la temperatura camerei, peste o suspensie de tiocianat de potasiu în acetonă.
Amestecul de reacţie se refluxează 30 de minute şi apoi se răceşte la temperatura camerei. Se
adaugă în picătură, o soluţie de anilină fluorurată în acetonă anhidră şi se refluxează 2- 3 ore.
Amestecul se toarnă în apă rece, iar precipitatul rezultat se filtrează, se usucă şi se recristalizează
din metanol.
Dovedirea structurii a fost făcută cu ajutorul analizei spectrale IR, RMN, al spectrelor
de masă şi al analizei elementale.
Toţi compuşii au fost testaţi pentru activitatea antibacteriană şi antifungică.
Activitatea antibacteriană a fost determinată pe bacterii grampozitive (Staphylococcus aureus,
Bacillus subtilis), bacterii gramnegative (Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa), iar
concentraţia minimă inhiditorie a fost determinată la compuşii cei mai activi. Activitatea
antifungică a fost determinată pe Rhizopus oryzae, Aspergillus tereus, Fusarium oxysporum,
Aspergillus niger şi Aspergillus fumigatus. În general, activitatea antifungică a fost mai bună
decât cea antibacteriană. Poziţia fluorului pe radicalii aroil şi aril are au importanţă semnificativă
pentru activitatea antimicrobiană [1].
N.B. Patel şi col. au preparat fluorochinolone care au în moleculă un fragment
tioureidic.
3
Fluorochinolonele sunt folosite în terapeutică de la mijlocul anilor 80, în tratamentul
unor variate infecţii bacteriene ale tractului respirator, urinar, ale pielii, precum şi în tratamentul
bolilor cu transmitere sexuală. Ele au fost investigate ca inhibitori ai AND- girazei (enzima
topoizomeraza IV). Pentru legarea de ADN- girază este esenţială prezenţa în moleculă a grupei
carboxil sau al unei grupe care să genereze la hidroliză această grupă (ester, amidă). Prezenţa
unei grupe cu caracte bazic la C-7 influenţează activitatea antibacteriană şi proprietăţile
farmacinetice. Ele au fost cercetate intensiv şi pentru acţiune antidiabetică, antitumorală,
antivirală, antifilarială, anti-HIV. Pe de altă parte este bine cunoscută activitatea antimicrobială,
antivirală, antidiabetică, anti-HIV a derivaţilor de feniltiouree. Din aceste motive s-a urmărit
introducerea în molecula fluorochinolonelor a fragmentului tioureidic.
Schema de sinteză a nolilor compuşi este următoarea:
4
Clorura acidului 7-cloro-1-ciclopropil-6-fluoro-4-oxo-1,4-dihidro-chinolin-3-
carboxilic a fost preparată prin refluxare în benzen timp de 5- 6 ore cu clorură de tionil.
Pentru prepararea 1-(7-cloro-1-ciclopropil-6fluoro-4-oxo-1,4-dihidro-chinolin-3-
carbonil)-3-feniltioureei R-substituită, peste derivatul ariltioureei dizolvat în piridină anhidră se
adaugă în picătură, cu agitare la 0- 5°C, soluţia în piridină a clorurii de acid menţionată anterior.
Amestecul de reacţie se refluxează apoi 8 ore, după care se toarnă cu agitare în apă rece acidulată.
Solidul format se filtrează şi se spală cu soluţie apoasă de hidrogenocarbonat de sodiu.
Purificarea se face din amestec 1: 2 de etanol: DMSO. Compusul a fost caracterizat prin analiză
spectrală IR şi RMN.
Derivaţii de 1-fenil-3-(1-ciclopropil-6-fluoro-7-piperazin-1-il-1,4-dihidro-chinolin-3-
carbonil)-tiouree au fost preparaţi din 1-(7-cloro-1-ciclopropil-6fluoro-4-oxo-1,4-dihidro-
chinolin-3-carbonil)-3-feniltiouree R-substituită, piperazină, acetonitril, DMSO şi trietilamină,
prin refluxare la 135°C, timp de 14 ore şi apoi răcire la temperatura camerei. Amestecul a fost
turnat în apă rece şi neutralizat cu acid clorhidric 50%. Produsul solid a fost filtrat, uscat şi
recristalizat din alcool absolut: DMSO (1: 2).
Derivaţii de 1-fenil-3-[1-ciclopropil-6-fluoro-7-(4-metil-piperazin-1-il)-4-oxo-1,4-
dihidro-chinolin-3-carbonil]-tiouree şi cei de 1-fenil-3-{1-ciclopropil-6-fluoro-7-[4-(2-
hidroxietil)-piperazin-1-il]-4-oxo-1,4-dihidro-chinolin-3-carbonil}-tiouree au fost preparaţi în
mod asemănător, folosind derivaţii de piperazină corespunzători.
Toţi compuşii au fost testaţi pentru activitatea antimicrobiană pe Staphylococcus
aureus, Bacillus subtilis, Escherichia coli şi Pseudomonas aeruginosa, comparativ cu
ciprofloxacin. Aceşti compuşi au prezentat acţiune superioară fluorochinolonelor care au la C-3
grupă amidică sau ester, preparate anterior de aceiaşi autori [2].
D. Dogruer şi col. au sintetizat 16 noi derivaţi ai piridazinei care au în poziţia 3 un
fragment de uree, tiouree sau de sulfonamidă, cu scopul de a investiga activitatea lor
antibacteriană şi antifungică.
5
În ciuda multor progrese semnificative realizate în terapia antimicrobiană, bolile
infecţioase cauzate de bacterii şi fungi rămân o problemă majoră pe plan mondial, datorită
rezistenţei pe care o dezvoltă agenţii infecţioşi la medicamentele antimicrobiene existente. Cu
alte cuvinte, utilizarea crescută şi întrebuinţarea greşită a medicamentelor antimicrobiene
existente, a avut ca rezultat dezvoltarea unor agenţi patogeni rezistenţi.
Astfel, s-a evidenţiat existenţa unor rate de rezistenţă foarte înalte, cu pattern-uri de
rezistenţă cunoscute, de importanta epidemiologica (S. aureus meticilino-rezistent, E. coli
producătoare de beta-lactamaze de spectru larg- ESBL, Streptococcus pneumoniae rezistent la
penicilină, Enterococcus faecium/ faecalis rezistent la vancomicină), dar şi incidenţa crescută a
unor tulpini cu pattern-uri noi de rezistenţă la antibioticele beta-lactamice (tulpini de E. coli
izolate din infectii invazive, care nu produc beta-lactamaze de spectru larg, dar care sunt
rezistente la CG3 prin mecanisme ne-enzimatice). În anii ’90, rezistenţa fungică a devenit o
problema la pacienţii cu infecţii cronice cu HIV, M. tuberculosis şi cu alte bacterii. S-a înregistrat
o creştere a incidenţei infecţiilor fungice, în special datorită alterării stării imunitare asociată cu
SIDA şi chimioterapie antineoplazică sau imunosupresiei asociată cu transplantul, deoarece
tulpinile rezistente, saprobionte la un individ sănătos, devin patogene la persoanele
imunocompromise.
De aici se impune proiectarea unor noi agenţi antibacterieni şi antifungici cu
activitate îmbunătăţită şi cu toxicitate scăzută.
6
Mulţi cercetători, inclusiv autorii acestui studiu, au fost interesaţi de diversele
activităţi biologice ale derivaţilor piridazinici, inclusiv de activitatea antimicrobiană,
antioxidantă, analgezică sau antiinflamatoare, precum şi de activităţile antimicrobiană, antivirală,
anti-SIDA, antitumorală ale derivaţilor de uree şi tiouree.
Autorii au sintetizat molecule hibride care reunesc diferite grupe farmacofore într-o
singură structură, în scopul de a obţine compuşi cu acţiune antibacteriană şi antifungică
superioară.
Pentru obţinerea derivaţilor ureei sau tioureei, izocianatul sau izotiocianatul
corespunzător se adaugă peste o soluţie de 3-amino-6-fenilpiridazină în toluen. Amestecul
rezultat se încălzeşte la microunde la 120oC, timp de 20 minute. După îndepărtarea solventului,
derivatul de tiouree se usucă şi se purifică din butanol.
Compuşii sintetizaţi au fost testaţi pentru activitatea antibacteriană pe germeni gram-
negativi Escherichia coli producătoare de beta-lactamază de spectru larg şi Pseudomonas
aeruginosa, pe germeni gram- pozitivi Staphylococcus aureus meticilino-rezistent, Enterococcus
faecalis, precum şi pentru activitate antifungică pe Candida albicans şi pe Candida parapsilosis.
S-a folosit ca antibacterian sau antifungic de referinţă ampicilina, respectiv fluconazolul.
7
Compuşii au prezentat un spectru larg de activitate cu o concentraţie minimă
inhibitorie cuprinsă între 2- 128 μg/ mL pe bacterii gram- pozitive şi gram- negative. În general,
compuşii au fost mai activi pe germeni gram- pozitivi. În afară de Escherichia coli izolată,
compuşii nu au fost activi pe alte tulpini izolate din clinici. Dintre bacteriile gram- pozitive
testate, S. aureus a prezentat o sensibilitate mai mare faţă de compuşi. Toţi compuşii au prezentat
activitate antifungică cu o valoare a CMI de 8 μg/ mL pe ambele tulpini testate, deci diferenţele
structurale dintre aceşti compuşi nu joacă un rol important în activitatea antifungică [3].
Literatura de specialitate prezintă diferiţi derivaţi 1,3-disubstituiţi ai tioureei obţinuţi
prin diverse căi de sinteză şi care prezintă un spectru larg de bioactivitate. Astfel, N,N-dialchil-N-
aroil-tiourea este un ligand eficient pentru separarea metalelor din grupa platinei. Derivaţii 1,3-
dialchil sau diaril-tioureei prezintă o activitate antifungică semnificativă pe fungii patogeni ai
plantelor Pyricularia oryzae şi Drechslera oryzae. Derivaţii N-4-benzil-N-terţ-butilbenzil-
tioureei care au radicalul benzil divers substituit, sunt liganzi ai receptorilor vaniloidici. Aceşti
compuşi acţionează la nivelul neuronilor ganglionilor rădăcinilor dorsale la şobolani.
Compuşii au fost preparaţi folosind derivaţi substituiţi ai acidului benzoic care au fost
transformaţi în clorurile corespunzătoare la tratare cu clorură de tionil. Aroilclorurile au fost
tratate cu tiocianat de potasiu în acetonă, rezultând izotiocianaţii corespunzători care nu au fost
izolaţi. La aceştia, a fost adăugată o cantitate echimoleculară de aniline substituite în acetonă,
formându-se derivaţii de 1-aroil-3-ariltiouree.
R1= H, 2-Cl, 2-Br, 3-CH3
R2= H, 3-Cl, 2-O-CH3, 2-CH3, 3-CH3
8
Derivaţii de tiouree sunt caracterizaţi cu ajutorul spectrelor IR, prin benzile de
adsorbţie de la 3350 cm-1, 3200 cm-1 pentru grupul NH liber sau asociat, prin prezenţa grupei
carbonil la 1660- 1670 cm-1 şi prin grupa tiocarbonil la 1230- 1250 cm-1. În spectrele 1H-RMN şi 13C-RMN sunt caracteristice singletele lăţite de la 9.0 şi 12.0 ppm pentru NH (1) şi NH (3) şi
picurile de la 170 ppm şi 179 ppm, pentru carbonul grupei carbonil şi al grupei tiocarbonil.
În metoda disc- difuzimetrică Kirby- Bauer, care constă în testări calitative in vitro pe
diverse tulpini bacteriene şi fungice, unii dintre acşti compuşi au prezentat o bună acţiune pe
Escherichia coli rezistentă la antibioticele standard [4].
Prin tratarea anilinelor substituite cu tiocianat de potasiu şi brom, în acid acetic, au
fost obţinuţi derivaţi ai 2-aminobenzotiazolului. Tratarea cu aroil izotiocianaţi, obţinuţi in situ
prin reacţia aroil clorurilor corespunzătoare cu tiocianat de potasiu în acetonă, a condus la
obţinerea derivaţilor substituiţi ai 1-aroil-3-(2-benzotiazolil)tioureei. Structura noilor compuşi a
fost confirmată prin analize fizice, spectre IR, RMN şi de masă, iar testarea acţiunii
antimicrobiene s-a făcut in vitro, pe bacterii gram-pozitive şi gram-negative, unii dintre compuşi
prezentând acţiune moderată sau chiar puternică, în comparaţie cu antibiotice standard.
Derivaţii 1,3-disubstituiţi ai tioureei se utilizează cu succes în sinteza unor diverşi
heterociclici. De exemplu, derivaţii 1-aroil-3-ariltioureei se pot utiliza în sinteza 1-aroil-3-aril-
imidazol-2-tione 4-substituite, 2-(aroilimino)-3-aril-4-metil-1,3-tiazoline, benzotiazolil-4-
chinazolinone, pirimidin-2-tione şi 2-iminobenztiazolotriazin-4-one.
Derivaţii heterociclici ai tioureei sunt cunoscuţi pentru diversele acţiuni biologice,
cum ar fi antivirală, antituberculoasă, fungicidă şi ierbicidă. Derivaţii de indolil-halopiridil-
tiouree prezintă acţiune antialergică, iar piridil-tioureele şi ciclohexenil-tioureele anti-HIV.
Benzotiazol-tioureele se utilizează ca anestezice locale şi sunt potenţiali agenţi hipoglicemici şi
antibacterieni. Derivaţii benzoxazol-tioureei sunt activi pe Mycobacterium tuberculosis, aceeaşi
activitate având-o şi 1-[3-(4-benzotriazolil-3-fluorofenil)-2-oxo-oxazolidin-5-il-metil]-tiourea 3-
substituită.
2-Aminobenzotiazolii sunt utilizaţi cu succes în tratarea diabetului, epilepsiei,
inflamaţiilor, tuberculozei şi infecţiilor virale. Benzotiazolii fenil substituiţi prezintă activitate
intensă antitumorală, iar pirimido[2,1-b]benzotiazolii şi benzotiazolo[2,3-b]quinazolinelor
activitate antivirală.
9
Derivaţii substituiţi ai 2-benzotiazolaminei au fost sintetizaţi prin tratarea unor
derivaţi ai anilinei cu tiocianogen, (SCN)2, preparat în reacţia bromului cu un tiocianat alcalin în
mediu de acid acetic.
Derivaţii 1-aroil-3-(2-benzotiazolil)tioureei au fost sintetizaţi folosind aroilcloruri,
derivate de la acizii corespunzători, cu tiocianat de potasiu în acetonă, urmată de reacţia cu
derivaţii substituiţi ai 2-benzotiazolaminei.
R= H, 6-Br, 6-CH3, 6-O-CH3, 5,6-diCl
R’= 2-O-CH3, 4-CH3, 3-Cl, 2-F, 2-Br, 2,4-diCl
Spectrul IR prezintă picuri la 3150- 3382 cm-1 (N-H), 1627- 1720 cm-1 şi 1230- 1250
cm-1 pentru grupele carbonil şi tiocarbonil, 1235- 1278 cm-1 (C-N), 1211- 1173 cm-1 (C=N),
precum şi la 1517- 1558 cm-1 (C=C). În spectrul 1H-RMN se disting două singlete caracteristice
pentru protonii grupelor NH la 11,38 şi 10,09 ppm.
Activitatea antibacteriană a fost evaluată in vitro prin metoda disc difuzimetrică
(metoda Kirby- Bauer) pe diferite tulpini bacteriene. Activitatea a fost determinată prin
măsurarea diametrului de inhibiţie, compuşii testaţi prezentând bune proprietăţi antibacteriene pe
microorganisme rezistente la medicamentele cunoscute [5].
10
M. Struga şi col. prezintă sinteza unor noi compuşi care conţin un fragment de tiouree
ataşat unei imide policiclice, anume derivaţi ai 1,7,8,9-tetrametil-3,5-dioxo-4-
azatriciclo[5.2.1.02,6]dec-8-en-4-il-tioureei, ai 1,7,8,9,10-pentametil-3,5-dioxo-4-azatriciclo
[5.2.1.02,6]dec-8-en-4-il-tioureei, ai 10-izopropil-8-metil-3,5-dioxo-4-azatriciclo[5.2.2.02,6] undec-
8-en-4-il-tioureei şi ai 1-izopropil-7-metil-3,5-dioxo-4-azatriciclo[5.2.2.02,6] undec-8-en-4-il-
tioureei. N-amino imidele sunt intermediarii de bază şi au fost obţinute din imide şi hidrat de
hidrazină. Ele reacţionează cu izotiocianaţi, în scopul obţinerii derivaţilor de tiouree.
Structurile compuşilor sintetizaţi sunt:
11
Aceşti compuşi finali au fost testaţi pentru activitatea antibacteriană pe coci gram-
pozitivi şi pe bacili gram- negativi şi pentru activitatea antifungică. S-au folosit 10 tulpini
standard şi 20 de tulpini izolate din clinică şi s-au aplicat metodele disc difuzimetrică şi
concentraţiei minime inhibitori. S-a constatat faptul că activitatea depinde numai de substituentul
de pe nucleul benzenic, nu şi de parte de imidă triciclică. Compuşii prezintă o activitate mai bună
pe coci gram- pozitivi.
Deoarece unii dintre agenţii anti-HIV, cum ar fi inhibitorii nucleozid revers
transcriptazei (TIBO, trovirdin), au în structură un fragment de tiouree, noii derivaţi sintetizaţi au
fost testaţi pentru activitatea anti- HIV pe celule MT-4, dar nu au prezentat această proprietate
[6].
Cu ajutorul concentraţiei minime inhibitorii, a fost evaluată activitatea
antimicrobiană, pe zece microorganisme, a şase N-fenil- şi paisprezece N-benzoil-tiouree.
Majoritatea compuşilor au prezentat activitate selectivă, de inhibare, pe fungi şi pe bacterii gram-
pozitive. Cercetarea a fost completată cu relaţii între structură şi activitate şi cu metoda difracţiei
cu raze X.
Cercetări anterioare pe derivaţii menţionaţi au pus în evidenţă toxicitatea scăzută a
acestora şi posibilitatea utilizării lor ca potenţiale antibiotice.
Cercetătorii au sintetizat două serii de derivaţi N1, N2-disubstituiţi ai tiouree, prin
reacţia unor amine primare sau secundare cu izotiocianat de fenil sau izotiocianat de benzoil,
rezultând derivaţi ai N-feniltioureei şi ai N-benzoiltioureei:
12
Pentru obţinerea derivatului N1-benzoil-N2-benzamidotiourea, se tratează benzoatul
de etil cu hidrazină, iar hidrazida obţinută reacţionează apoi cu izotiocianat de benzoil, iar pentru
a sintetiza benzaldehid-4-feniltiosemicarbazona se condensează 4-feniltiosemicarbazida cu
benzaldehida.
Toţi compuşii sintetizaţi au prezentat activitate antimicrobiană în anumite
concentraţii.
13
Aceşti derivaţi au prezentat o acţiune mai pronunţată pe bacterii gram-pozitive
(Bacillus subtilis, Staphylococcus aureus, Micrococcus luteus). S-a constatat faptul că derivaţii
benzoiltioureei au acţiune mai bună decât ceilalţi compuşi testaţi. S-a mai constatat faptul că M.
luteus a fost cea mai sensibilă tulpină bacteriană, în special la derivaţii benzoiltioureei para-
substituiţi pe nucleul aromatic, iar substituţia cu o grupă alifatică determină intensificarea
activităţii. Compuşii care conţin în moleculă un fragment de amină secundară s-au dovedit a fi
mai activi pe B. subtillis. Derivaţii benzoiltioureei s-au dovedit a fi cei mai activi şi pe fungii
testaţi, în special pe Cladosporium cladosporioides [7].
Au fost sintetizaţi noi derivaţi ai benzoiltioureei, anume, (E)-N-[(2-benzamido-
metilenamino)etilcarbamotioil]benzamida, N-(1-(3-benzoiltioureido)propan-2-ilcarbamotioil)-
benzamida şi (E)-N-[4-(benzamidometilenamino)fenilcarbamotioil]benzamida. Structurile
compuşilor au fost identificate prin tehnici spectroscopice. Compusul (E)-N-[4-(benzamido-
metilenamino)fenilcarbamotioil]benzamida a prezentat o activitate antimicrobiană bună.
(E)-N-[(2-benzamidometilenamino)etilcarbamotioil]benzamida a fost preparată prin
adăugarea benzoilizotiocianatului la o soluţie de etilendiamină în acetonă anhidră. Amestecul de
reacţie se refluxează şase ore. Se adaugă în final, la 100°C, o soluţie de acid clorhidric 1 M.
Precipitatul format de filtrează şi se spală cu dietileter. Compusul se recristalizează dintr-un
amestec de etanol şi diclorometan:
14
N-(1-(3-benzoiltioureido)propan-2-ilcarbamotioil)benzamida a fost preparată prin
adăugarea benzoilizotiocianatului la o soluţie de 1,2-diaminopropan în acetonă anhidră.
Amestecul de reacţie se refluxează timp de şase ore, iar în final, după răcire, se adaugă o soluţie
de acid clorhidric 1 M. Precipitatul galben format de filtrează, se spală ci dietileter şi se purifică
dintr-un amestec de etanol şi diclorometan:
Pentru a sintetiza (E)-N-[4-(benzamidometilenamino)fenilcarbamotioil]benzamida,
benzoil-izotiocianatul se adaugă la o soluţie de para-fenilendiamină în acetonă anhidră.
Amestecul de reacţie se refluxează timp de şase ore. În final, se adaugă la 100°C, o soluţie 1 M
de acid clorhidric. Precipitatul format se izolează prin filtrare şi se spală cu dietileter. Compusul
se recristalizează dintr-un amestec de etanol şi diclorometan:
15
În spectrul FTIR, grupa C=O apare la 1677 cm-1 ca o bandă intensă. Această valoare
mai scăzută decât valoarea la care apare de obicei grupa carbonil, poate fi explicată ca rezultat al
formării legăturii de hidrogen intramoleculare. Vibraţiile de întindere datorate grupei NH apar în
intervalul 3350- 3100 cm-1. Vibraţiile de întindere caracteristice pentru C-N apar la 1554- 1250
cm-1, iar cle ale grupei C=S la 1190- 1150 cm-1. Tautomeria tion- tionă a acestor liganzi care
conţin o grupă funcţională tioamidă NH-C=S, poate fi examinată în spectrul IR. În spectrul IR
există o bandă care apare la 2400- 2500 cm-1 şi care indică prezenţa unei grupe S-H.
În spectrele 1H-RMN, înregistrate la 400MHz, protonul unei grupe NH apare între
12,6- 11 ppm, iar celălalt poton, datorită legăturii de hidrogen, apare la valori mai mici, 9- 8 ppm
[8].
16
2. DERIVAŢI AI TIOUREEI CU PROPRIETĂŢI ANTIVIRALE
Compusul cu structura chimică următoare are o bună activitate de inhibare a revers-
transcriptazei [9]:
N’-[2-(2-tiofen)etil]-N’-[2-(5-bromopiridil)]tiourea (HI-443) a fos testată pe 31 de
tulpini de HIV-1 izolate din clinică, fiind un potențial agent anti-HIV [10].
Pentru a identifica noi compuși cu proprietăți antivirale, au fost investigați derivați ai
tioureei cu structură de 1H-izoindol-1,3(2H)dionă [11].
Compușii cu structura generală următoare, derivați ai benzimidazolului, sunt activi pe
virusul Epstein- Barr [12]:
17
Derivații 3,4-dimetoxifeniletil-1,3,5-triazinil-tioureei au fost testați pentru acțiunea
antivirala pe HIV și pentru acțiunea antibacteriană [13].
N-Monocarbamoil derivații diaminelor simetrice au activitate antivirală pe virusul
Herpes simplex și au fost preparați din amine simetrice și izotiocianați. Ca amine simetrice s-au
folosit: 2,6-diaminopiridina, (1R,2R)-1,2-diaminociclohexanul, mezo-1,2-diaminociclohexanul
sau (1R,2R)-1,2-difeniletilendiamina [14]
Derivații tioureei cu formula generală următoare, pot fi utilizați în tratamentul
hepatitei C:
Plecând de la 3-nitrofenol și (5-bromopentil)benzen, s-a obținut următorul compus cu
citotoxicitate scăzută [15]:
18
Derivații N-alchil/ aril- N’-{4-[4-alchil/ aril-5-tioxo-4,5-dihidro-1H-1,2,4-triazol-3-
il]metoxi]fenil}tioureei au fost testați pentru acțiunea antivirală pe HIV, precum și pentru
acțiunea tuberculostatică, cel mai activ compus pe M. tuberculosis H37 Rv fiind [16]:
Derivații pirazolo[3,4-b]piridin-3-ilfeniltioureei au fost testați pentru acțiunea
antivirală pe virusul Herpex simplex (HSV-1) și pe virusul hepatitei A, tulpina MBB (HAV-
MBB) [17].
În reacția 6-amino-1(3H)izobenzofuranonei cu 1-bromo-3-izotiocianatobenzen, au
fost obținuți derivați ai tioureei cu acțiune antivirală și formula generală [18]:
În reacția izotiocianatului de 2,3,4,6-tetra-O-acetil-β-D-glucopiranozil cu derivați ai
benzotiazolaminei, se obțin derivați de N-(2-benzotiazolil)-N’-(2,3,4,6-tetra-O-acetil-β-D-
glucopiranozil)tiouree. Acești compuși au fost investigați pentru activitatea antivirală pe virusul
HIV-1 și al gripei, precum și ca inhibitor al enzimei de conversie (angiotensin- converting
enzyme-ACE) [19].
19
Azabenzofuranii derivați ai tioureei sunt inhibitori ai recaptării virale, fiind utili în
tratamentul hepatitei C [20]:
20
3. DERIVAŢI AI TIOUREEI CU ACŢIUNE ANALGEZICĂ ŞI
ANTIINFLAMATOARE
În încercarea de a descoperi o nouă clasă de analgezice, au fost investigaţi ca liganzi
ai receptorilor vaniloidici o nouă serie de derivaţi ai N-(3-aciloxi-2-benzilpropil)-N’-(4-hidroxi-3-
metoxibenzil)tioureei.
Modelul farmacofor propus a fost resiniferatoxina, o diterpenă triciclică, izolată din
Euphorbia resinifera, privită ca un puternic analog al capsaicinei, care include în structura sa un
fragment de acid homovanilic la C20, C3 implicat într-o grupă carbonil, precum şi o grupă
ortoesterică la ciclul benzenic. Acestea au fost grupele cheie farmacofore utilizate în drug-design-
ul noilor compuşi.
Pe de altă parte, relaţiile structură- acţiune stabilite anterior pe analogi ai capsaicinei
cu diverse structuri, care au un fragment de tiouree, au arătat faptul că fragentul de tiouree
conferă acestora o acţiune mai puternică, datorită implicării în multiple legături de hidrogen cu
receptorii.
Compuşii au fost obţinuţi în mai multe etape, folosind ca materie primă malonatul de
dietil şi au fost evaluaţi in vitro prin metoda legării de receptor şi prin metoda canalelor activate
de capsaicină. De asemenea, a fost evaluaţi şi pentru acţiunea analgezică şi antiinflamatoare,
folosind modele animale.
Compuşii sintetizaţi au următoarea formulă generală:
R1= H, 3,4-di-CH3; 4-Cl; 4-t-Bu.
R2= -C(CH3)3; -CH(CH3)2; CH3(CH2)4-; CH3(CH2)16-; C6H5-;
(3,4-diCH3)Ph; (CH3)3C-.
21
Aceşti derivaţi ai 3-aciloxi-2-benzilpropiltioureei au fost preparaţi pornind de la
malonatul de dietil, care a fost monoalchilat cu diverse halogenuri de benzil, în prezenţa hidrurii
de sodiu. A urmat reducerea cu hidrură de litiu şi aluminiu, cu obţinerea diolilor corespunzători.
Diolii respectivi au fost monoacetilaţi cu ortoacetat de trimetil, iar apoi trataţi cu apă, pentru a
obţine blocarea unei grupe hidroxil sub formă de ester. În următoarea etapă, grupa hidroxil
alcoolică rămasă liberă, reacţionează cu clorura acidului metansulfonic, în prezenţa trietilaminei,
folosind ca mediu de reacţie diclorometanul, iar mesilatul intermediar obţinut, este tratat cu azida
de sodiu, mediul de reacţie fiind dimetilformamida. Urmează etapa de eliberare a grupei hidroxil
implicată în legatura esterică, prin tratare cu carbonat de sodiu în metanol, cu obţinerea 3-azido-
2-benzil-1-propanolilor corespunzători. Acilarea cu diverse halogenuri de acil conduce la
obţinerea esterilor corespunzători, ca fixator de protoni folosindu-se trietilamina, iar ca mediu de
reacţie diclorometanul. Intermediarii rezultaţi sunt supuşi reacţiei de reducere a grupei azido şi
tratării cu izotiocianatul de 4-metoximetiloxi-3-metoxibenzil şi în final izotiocianaţii sunt
hidrolizaţi la compuşii doriti, derivaţi ai 3-aciloxi-2-benzilpropil-tioureei.
R1= H, 3,4-di-CH3; 4-Cl; 4-t-Bu.
R2= -C(CH3)3; -CH(CH3)2; CH3(CH2)4-; CH3(CH2)16-; C6H5-;
22
(3,4-diCH3)Ph; (CH3)3C-.
Ca analgezici, cei mai activi compuşi ai seriei s-au dovedit a fi cei la care R1= 3,4-di-
CH3 şi 4-t-Bu, iar R2= -C(CH3)3 [21].
Receptorul vaniloidic tip 1 (VR1) este în prezent una dintre cele mai atractive ţinte în
descoperirea de noi medicamente analgezice.
El este un canal cationic, neselectiv, cu preferinţă pentru Ca2+, activat în jurul
temperaturii de 42°C. Este exprimat într-o populaţie de neuroni peptidergici din ganglionii
trigeminali şi spinali, dar şi în alte tipuri de celule. Este activat şi de stimuli chimici nocivi sau
iritanţi: pH acid, compuşi vaniloidici (capsaicină, resiniferatoxină), camfor, alicină (compusul
activ din usturoi), oxidul nitric, toxine din veninul de păianjen, sau compuşi endogeni derivaţi ai
acidului arahidonic. Activitatea acestui receptor este potenţată de etanol, mediatori inflamatori
sau neurotrofine şi este modulată de cationi extracelulari. Este inhibat de capsazepină. Are rol în
semnalizarea durerii, în hiperalgezia inflamatorie, în funcţiile tactului gastrointestinal, este
important pentru detecţia stimulilor mecanici în urotelium, semnalizarea substanţelor toxice la
nivelul tractului respirator, etc.
Odată cu descoperirea primului antagonist competitiv al VR1, capsazepina, s-a
încercat descoperirea unor noi astfel de antagonişti cu proprietăţi analgezice ideale.
Tiourea se regăseşte în stuctura unor modulatori ai VR 1, cum ar fi capsazepina,
SDZ249482, MK056, SC0030:
23
C.H. Ryu şi col. au continuat cercetările în clasa derivaţilor tioureei cu lanţ ramificat,
în scopul identificării izomerului optic cel mai activ, precum şi al stabilirii efectului
substituentului de pe nucleul benzenic. Astfel, prin condensare într-o singură etapă, a unor amine
chirale cu izotiocianat de 4-terţ-butilbenzil, în prezenţa trietilaminei şi în mediu de diclorometan,
au fost obţinuţi compuşii:
24
25
În schema de sinteză următoare este prezentată obţinerea unor 1,3-dibenziltiouree cu
lanţ ramificat şi care au în structura lor un fragment de acetamidă sau de metansulfonamidă.
Astfel, se pleacă de la o amină chirală cu grupă nitro, a cărei grupă amino este protejată cu di-
terţ-butildicarbonat. Intermediarul obţinut este supus unei reacţii de reducere catalitică, când
grupa nitro este transformată în grupă amino, care apoi este acetilată sau mesilată cu anhidridă
acetică sau cu anhidridă metansulfonică. Compusul obţinut este apoi supus unei reacţii cu acid
trifluoroacetic, în scopul deprotejării grupei amino blocată la tratare cu di-terţ-butildicarbonat.
Amina rezultată este condensată apoi cu izotiocianat de 4-terţ-butilbenzil.
Schema de sinteză următoare prezintă obţinerea unor derivaţi racemici alchil
ramificaţi ai metansulfonamidei. S-a plecat de la un derivat al metansulfonamidei, care a fost
supus unei acilări Friedel- Crafts, urmată de aminare reductivă cu obţinerea unui intermediar
oximă şi apoi a unei amine, care este condensată în final cu izotiocianatul de 4-terţ-butilbenzil:
26
Într-o altă metodă de sinteză a unor astfel de derivaţi, se pleacă de la (R)-(+)-1-
fenilpropilamină care este formilată cu acid formic şi anhidridă acetică, urmată de nitrare,
hidrogenare cu H2 pe Pd/ C, deprotejarea grupei amino cu hidroxid de potasiu, când se obţine
diamina corespunzătoare. Aceasta este tratată cu cu izotiocianatul de 4-terţ-butilbenzil la -40°C şi
apoi mesilată cu anhidridă metansulfonică:
27
Aceşti derivaţi ai 1,3-dibenziltioureei au fost evaluaţi ca agonişti şi antagonişti în
metoda influxului de ioni de Ca2+, utilizând culturi de neuroni spinali senzoriali de şobolani nou-
născuţi.
S-a constatat că enantiomerul R este mai activ decât cel S. De asemenea, substituţia
pe radicalul fenil al derivaţilor de 1,3-dibenziltiouree are un efect important în intensitatea şi
selectivitatea acţiunii. Substituţia în poziţia 4 cu grupa metansulfonamido schimbă legarea de
receptori de la modul agonist la cel antagonist. Până la aceste studii, aceasta era singura cale
pentru ca derivaţii de 1,3-dibenziltiouree să-şi exercite acţiunea antagonistă. Prin aceste studii s-a
demonstrat faptul că derivaţii de 1,3-dibenziltiouree cu lanţ ramificat şi-ar putea păstra activitatea
antagonistă chiar şi fără prezenţa în moleculă a grupei metansulfonamidice. Majoritatea
compuşilor cu lanţ ramificat folosiţi în acest studiu, prezintă activitate antagonistă. Chiar şi fără
substituenţi polari (grupa nitro), compuşii sintetizaţi au prezentat activitate antagonistă. Cel mai
activ compus, cu o activitate comparabilă cu cea a capsazepinei, a prezentat ca substituent pe
nucleul benzenic, grupa metil în poziţia 4. Astfel, prezenţa lanţului alchilic ramificat pare să fie o
bună strategie pentru dezvoltarea unor noi antagonişti ai receptorului vaniloidic de tip 1 [22].
Au fost preparate noi 2-metiltio-chinazolin-4-(3H)one 3-substituite prin reacţia
esterului metilic al acidului (2-metiltio-4-oxo-3H-chinazolin-3-il)ditiocarbamic cu diferite amine.
Pentru obţinerea ditiocarbamatului s-a folosit antranilatul de metil. Noii compuşi obţinuţi au fost
investigaţi pentru acţiunile analgezică, antiinflamatoare şi antibacteriană.
Infecţiile bacteriene produc adesea durere şi inflamaţie. În practică se prescriu
simultan două grupe de medicamente (chimioterapice şi analgezice- antiinflamatoare). Compuşi
care să reunească aceste trei proprietăţi nu sunt frecvent întâlniţi. Chinazolinele şi chinazolinele
condensate prezintă acţiuni antimicrobiană, analgezică, antiinflamatoare şi anticonvulsivantă. Din
acest motiv, dar şi pentru faptul că în studii anterioare autorii au obţinut 2-fenil-chinazoline 3-
substituite, chinazoline 2,3-disubstituite şi 2-metil-chinazolin-4-(3H)-one 3-substituite cu bune
proprietăţi analgezice şi antiinflamatoare, s-a urmărit sinteza unor 2-metiltio-chinazolin-4-
(3H)one 3-substituite.
Acestea au fost obţinute prin substituţia nucleofilică a esterului metilic al acidului (2-
metiltio-4-oxo-3H-chinazolin-3-il)ditiocarbamic cu diferite amine.
Esterul metilic al acidului (2-metiltio-4-oxo-3H-chinazolin-3-il)ditiocarbamic a fost
sintetizat prin reacţia grupei amino a 3-amino-2-metiltiochinazolin-4-(3H)onei cu sulfură de
carbon şi apoi cu sulfat de dimetil.
28
3-Amino-2-metiltiochinazolin-4-(3H)ona a fost obţinută din 3-amino-2-
mercaptochinazolin-4(3H)-ona în hidroxid de sodiu, iar aceasta din urmă, pornind de la antranilat
de metil.
La tratarea antranilatului de metil în dimetilsulfoxid, la temperatura camerei, cu
disulfură de carbon în soluţie apoasă de hidroxid de sodiu, se obţine un intermediar care
reacţionează mai apoi cu sulfatul de dimetil. Se obţine N-(2-metoxicarbonilfenil)ditiocarbamatul
de metil care se tratează cu hidrat de hidrazină când rezultă 3-amino-2-mercaptochinazolin-
4(3H)-ona.
29
Toţii compuşii au prezentat activitate analgezică, cea mai pronunţată având-o
compusul cu R= dietilamino, activitatea fiind mai bună decât aceea a diclofenacului sodic. În
ceea ce priveşte acţiunea antiinflamatoare, compusul cu R= pirolidinil a prezentat o acţiune mai
puternică decât diclofenacul sodic. Acţiunea antibacteriană a acestor compuşi pe B. subtilis, S.
paratyphi B, E. tarda, P. aeruginosa, S. typhimurium, P. vulgaris şi pe K. pneumoniae fost slabă
[23].
Tratarea inflamaţiei la mamifere a fost abordată şi în contextul utilizării derivaţilor 1-
aril-3-(2-hidroxietil)-tioureei. Compuşii au fost obţinuţi prin tratarea cu etanolamină a unor
arilizotiocianaţi şi se încadrează în formula generală:
Aril-NH-C(=S)-NH-CH2CH2OH
Aril poate fi 2,4-dimetilfenil, 4-metilfenil, 3,5-dimetilfenil, 2,6-dimetilfenil, 3-
metilfenil, 2,5-dimetilfenil, 2,4-dimetilfenil, 3,4-dimetoxifenil, 4-metoxi-2-metilfenil, 6-metoxi-
3-metilfenil, 2-fluorofenil, 3-fluorofenil, 2,6-difluorofenil, 2,5-difluorofenil, 4-clorofenil, 2,4-
diclorofenil, 2-clorofenil, 2,4,6-triclorofenil, 3-cloro-2-metoxifenil, 5-cloro-6-metoxifenil, 2-
cloro-5metoxifenil şi 3-cloro-4-fluorofenil
Brevetul aminteşteşi de alte proprietăţi ale derivaţilor tioureei, cum ar fi cele
antituberculare, antitiroidiene, hipnotice, anestezice, antihelmintice, antibacteriene, anti-
fenoloxidazice, insecticide şi rodenticide.
Activitatea antiinflamatoare a fost determinată într-o metodă care foloseşte inducerea
edemului prin injectarea unei suspensii apoase de caragenin în suprafaţa plantară a labei
posterioare drepte la şobolani. Volumul labei a fost măsurat imediat după injectare şi apoi la trei
ore. Diferenţa dinte cele două măsurători indică creştere datorată umflături cauzate de lichidul
edematos. Laba de şobolan a fost măsurată cu ajutorul pletismografului. Cu o oră înainte de
injectarea carageninului, animalelor li se administrează ingredientele de testat, suspendate sau
dizolvate în carboximetilceluloză şi apă [24].
30
4. DERIVAŢI AI TIOUREEI CU ACŢIUNE ANTITUMORALĂ
În scopul investigării proprietăţilor anticanceroase ale unor derivaţi ai
carboniltioureei, au fost întreprinse studii pe linii celulare tumorale MCF-7.
Derivaţii tioureidici folosiţi în determinarea citotoxicităţii, a permeabilităţii
membranare şi a apoptozei, au fost:
- acidul 2[3-(2-metilbenzoil)tioureido]-3-fenilpropionic
- acidul 3-mercapto-2[3-(2-metilbenzoil)tioureido]propionic
- acidul 2[3-(2-metilbenzoil)tioureido]acetic
- acidul 2[3-(4-metilbenzoil)tioureido]acetic
Compuşii au prezentat acţiune moderată pe liniile celulare ale cancerului de sân,
celulele pierzându-şi integritatea membranară, doi dintre ei producând apoptoză [25].
Au fost preparaţi derivaţi ai 1-[4-[[2-[(4-fenil substituit)metilen]hidrazino]-
carbonil]fenil]-tioureei 3-substituiţi prin adiţia la hidrazida acidului 4-amino-N’-[[4-fluoro/ 4-
(trifluorometil)-fenil]metilen]-benzoic a unor arilizotiocianaţi. Derivaţii hidrazidici au fost
obţinuţi prin condensarea hidrazidei acidului 4-aminobenzoic cu 4-fluorobenzaldehida sau 4-
(trifluorometil)-benzaldehida. Hidrazida acidului 4-aminobenzoic a rezultat în reacţia 4-amino-
benzoatului de etil cu hidrat de hidrazină. Activitatea anticanceroasă şi screening-ul citotoxicităţii
au fost determinate pe linii celulare A 549 şi L 929. Toţi compuşii sintetizaţi au fost evaluaţi in
vitro pentru activitatea anti-HIV pe linii celulare MT-4, precum şi pentru acţiune pe virusul
herpes simplex de tip 1 şi 2 (HSV-1, HSV-2), virusurile Coxsackie, virusul Sindbis,
citomegalovirusul uman şi pe virusul varicela- zoster, utilizând linii celulare HeLa, Vero sau
HEL. A fost evaluată de asemenea şi activitatea antimicobacteriană pe Mycobacterium
tuberculosis H37 Rv.
Noii compuşi au fost sintetizaţi conform următoarei scheme de reacţie:
31
Nici unul dintre compuşii testaţi nu au prezentat activitate antivirală, antituberculoasă
şi nu au fost găsite diferenţe semnificative între activitatea anticanceroasă şi citotoxică [26].
Derivaţii tioureei joacă un rol important ca agenţi anticanceroşi, datorită unei bune
activităţi inhibitoare a receptorilor tirozin- kinazici, a protein- tirozin kinazei şi a NADH
oxidazei, cu rol critic în multe aspecte legate de geneza tumorilor. Derivaţii pirazolului sunt
cunoscuţi în literatura de specialitate ca având numeroase acţiuni biologice, printre care şi acţiune
antitumorală.
Lv şi col. au sintetizat o serie de derivaţi ai pirazolului care conţin o structură- schelet
de tiouree, în scopul testării activităţii inhibitorii pe receptorul pentru factorul de creştere
epidermică (EGFR). Specialiştii au constatat că unii dintre aceşti compuşi testaţi sunt inhibitori
puternici ai EGFR.
32
Compuşii testaţi se obţin în două etape. Într-o primă etapă, calconele au fost obţinute
prin condensarea directă dintre aldehide aromatice şi acetofenona substituită, utilizând soluţie
20% de hidroxid de potasiu în alcool etilic. În următoarea etapă, calconele au fost ciclizate cu
tiosemicarbazidă, prin refluxare în alcool etilic, la derivaţi ai pirazolului ce conţin un fragment de
tiouree.
Prin refluxarea calconelor cu hidrat de hidrazină, la 120°C, sub agitare, timp de 24 de
ore, folosind ca mediu de reacţie acidul acetic, pentru a se obţine derivaţi ai 1-acetil-3,5-difenil-
4,5-dihidro-(1H)-pirazolului [27].
A fost sintetizată şi evaluată din punct de vedere al citotoxicităţii, o nouă serie de
derivaţi ai benzotiazoltioureei şi ai benzotiazolureei. Citotoxicitatea s-a efectuat in vitro, pe
MCF-7- linie celulară derivată din cancer de sân. Din această serie, N1-(benzotiazol-2-il)-N3-
morfolinourea a prezentat activitatea citotoxică cea mai ridicată. Aceşti compuşi au fost testaţi şi
pentru activitatea antituberculoasă pe Mycobacterium tuberculosis H37Rv şi antimicrobiană pe
Staphylococcus aureus, Escherichia coli şi pe Candida albicans, compusul menţionat anterior
prezentând activitatea cea mai pronunţată pe Mycobacterium tuberculosis, în timp ce ceilalţi
compuşi au activitate asemănătoare cu ampicilina pe Staphylococcus aureus şi pe Escherichia
coli [28].
33
Prin ciclizarea oxidativă, în prezenţa bromului în cloroform, a derivaţilor de tiouree
optic activi, se obţin derivaţi ai 2-aminobenzotiazolului, a căror structură a fost stabilită cu
ajutorul analizei IR, RMN şi a spectroscopiei de masă.
Atât derivaţii tioureei cât şi derivaţii lor 2-aminobenzotiazolici, au fost activi pe două
linii tumorale celulare MCF-7 şi HeLa [29].
A fost sintetizată şi analizată din punct de vedere structural şi al activităţii
antiproliferative pe linii celulare HCT-116 şi MDA-MB-231, precum şi pentru activitatea
inhibitorie a fosforilării factorului de creştere endotelio-vascular (VEGFR) o nouă serie de
derivaţi ai diariltioureei, analogi ai sorafenibului (4-[4-[[4-cloro-3-(trifluorometil)fenil]
carbamoilamino]fenoxi]-N-metil-piridin-2-carboxamida).
Unii compuşi ai noii serii au prezentat activitate antiproliferativă competitivă cu cea a
sorafenibului, folosit ca standard de referinţă şi o bună acţiune de inhibare a fosforilării factorului
de creştere endotelio-vascular [30].
34
În scopul dezvoltării unor noi agenţi antivirali şi anticanceroşi, Karakuş şi col. au
sintetizat o nouă serie de derivaţi ai 1-[4-(metansulfonamido)-3-fenoxifenil]-3-alchil/ aril
tioureei, prin reacţia izotiocianaţilor de alchil/ aril cu 4-amino-2-fenoximetansulfonanilide. Aceşti
derivaţi au fost caracterizaţi structural, folosind tehnici spectrale şi au fost evaluaţi pentru
activitatea anticanceroasă şi cea antivirală. Nici unul dintre compuşii acestei serii nu au prezentat
proprietăţi anticanceroase semnificative pe linii celulare A549 şi L929. Compuşii au fost testaţi şi
pe virusurile HIV-1 şi HIV-2, pe tulpini celulare MT-4, precum şi pe alte virusuri, cum ar fi
HSV-1, HSV-2, Coxsackie B4, Sindbis şi varicela zoster, utilizând culturi celulare HEL, HeLa şi
Vero. Unii dintre compuşi au blocat replicarea virusului HIV [31].
Au fost sintetizate noi pseudonucleozide ce au încorporată tiourea în structură şi care
au fost testate pe linii celulare ale tumorilor pulmonare umane (PG). 2-(4-metoxibenzamido)-
benzoimidazol-1-il-acetil pseudonucleozidele prezintă acţiune inhibitorie moderată pe aceste
tipuri de celule [32].
Factorul de creştere epidermică (EGFR) aparţine familiei de receptori tirozin kinazici
şi este una dintre cele mai importante proteine tirozin kinază (PTK), blocată de inhibitori ai
tirozin kinazei (TKI), care au fost introduşi în tratamentul cancerului pulmonar.
Tratamentul de întreţinere cu erlotinib sau gefitinib, cei mai utilizaţi ca inhibitori
EGFR, conduce însă la un prognostic rezervat.
Noii compuşi sintetizaţi de Xiong şi col. pot să reprezinte o alternativă la tratarea
cancerului pulmonar [33].
În lucrări anterioare, Li şi col. au prezentat designul şi sinteza unor noi compuşi din
clasa inhibitorilor PTK, ce prezintă un schelet de N-(2-oxo-1,2-dihidro-chinolin-3-ilmetil)-
tiouree. În acest studiu, este evaluată activitatea antitumorală a acestor compuşi, pe linii celulare
umane de cancer pulmonar. Proliferarea celulelor a fost inhibată, prin inducerea apoptozei. S-a
observat şi faptul că ciclul celular a fost întrerupt în faza G0/ G1 [34].
S-a sintetizat o nouă serie de derivaţi 4-(4-R)aroiltioureidici ai podofilotoxinei, în
scopul investigării abilităţii lor de a inhiba creşterea celulelor canceroase. Unii compuşi prezintă
citotoxicitate pe linii celulare HepG2, A549 şi HCT-116. Aceşti compuşi induc oprirea ciclului
celular în faza G2/ M şi inhibă ADN-topoizomeraza II.
35
Formarea suprahelicei de ADN şi relaxarea ei este condiţionată de activitatea unui set
de enzime, denumite ADN-topoizomeraze. Topoizomerazele sunt enzime care schimba
configuraţia spaţială a ADN-ului prin ruperea şi reunirea catenelor. O topoizomerază este o
nuclează reversibilă, care se leaga covalent la o grupare fosfat a ADN-ului şi rupe legatura
fosfodiesterică. Deoarece legatura covalentă care uneşte topoizomeraza la o grupare fosfat a
ADN-ului reţine energia legăturii fosfodiesterice pe care o rupe, reacţia este reversibilă, adică
incizia este urmată de legarea celor doua capete. Legarea este rapidă şi nu necesită un aport
suplimentar de energie.
Topoizomerazele de tip II se leagă covalent, simultan, de cele două catene ale dublei
helice şi produc o rupere bicatenară tranzitorie. Aceste enzime se activează la situsurile
cromosomale la nivelul cărora se întrepătrund două duble helice.
Dupa fixarea topoizomerazei la un astfel de situs, etapele acţiunii sale sunt
următoarele:
· clivarea uneia dintre cele doua helice duble;
· enzima determină trecerea celei de a II-a catene, prin deschiderea creată;
· repară discontinuitatea înainte de a se disocia de ADN.
ADN- giraza (topoizomeraza II) modifică configuraţia spaţială a moleculei de ADN,
prin catalizarea suprarăsucirii negative a moleculei de ADN, uşurând împachetarea
cromosomului şi plasmidelor în spaţiul restrâns al celulei. Este o enzima alcătuită din 4 subunităţi
(identice 2 câte 2), care utilizează energia rezultată prin hidroliza ATP-ului. Este esenţială pentru
mai multe procese vitale: iniţierea, alungirea şi terminarea replicării ADN, transcrierea unor
operoni, repararea ADN, recombinarea şi transpoziţia.
ADN- giraza elimină răsucirile suprahelicale pozitive care se acumulează înaintea
bifurcaţiei de replicare.
Aceste activităţi sunt rezultatul secţionării coordonate a ambelor catene ale ADN-
ului, trecerea celuilalt segment de ADN prin nişă şi restabilirea continuităţii catenei. Acest
mecanism de acţiune este caracteristic topoizomerazei II [35, 36].
Derivații 7-azaindolilor cu următoarea structură au fost sintetizați ca o șansă în terapia
cancerului, fiind inhibitori ai B-Raf kinazei [37]:
36
Derivații tioureei care conțin un fragment de tiouree au fost testați pentru activitatea
antiproliferativă, pe linii celulare canceroase umane [38]:
Compușii cu structura generală următoare au fost preparați ca potențiali agenți în
tratamentul cancerului ovarian:
37
Ei au fost preparați prin condensarea unor amine aromatice cu izocianat sau
izotiocianat de 4-nitrofenil în THF anhidru, sub azot, la 00C. Amestecul de reacție a fost agitat 24
de ore, la temperatura camerei și apoi produsul solid a fost recristalizat [39].
Derivații de piridopirazină următori pot fi utilizați ca medicamente, în special în
tratamentul bolilor maligne, precum și a altor boli bazate pe patologia proliferării celulelor:
Astfel, prin substituția 1-(6-cloropirido[2,3-b]pirazin-3-il)-3-etilureei cu p-toluidină,
se obține compusul cu structura chimică următoare [40]:
38
Inhibitorii proteinkinazei cu structura următoare, sunt utili în tratamentul cancerului
[41]:
39
Derivații tioureei cu formula generală următoare, sunt modulatori ai receptorilor de
calciu:
Compușii sunt foarte activi în tratamentul și prevenția cancerului, bolilor
neurodegenerative și al bolilor metabolice articulare și osoase [42].
Derivații 3-[1-etil-4-(1H-pirolo[2,3-b]piridin-4-il)-1H-pirazol-3-il]fenilfenil-tioureei
următori au fost testați pentru activitatea inhibitorie a B- Raf tirozin kinazei [43]:
40
P A R T E A E X P E R I M E N T A L Ă
1. Sinteza noilor tioureide ale acidului 2-(4-metilfenoximetil)-benzoic
La baza alegerii acestei teme a stat importanţa farmacologică deosebită a derivaţilor
de tiouree, dintre care se remarcă derivaţii N-acilaţi ai acesteia.
Partea experimentală a lucrării de licenţă cuprinde sinteza şi dovedirea structurii a doi
noi compuşi, anume:
- 2-((4-metilfenoxi)metil)-n-(1-naftilcarbamotioil)benzamida sau N-[2-(4-
etilfenoximetil)-benzoil]-N’-(1-naftil)-tiourea şi
- 2-((4-metilfenoxi)metil)-n-(2-naftilcarbamotioil)benzamida sau N-[2-(4-
etilfenoximetil)-benzoil]-N’-(2-naftil)-tiourea
Etapele sintezei noilor tioureide sunt:
1. sinteza acidului 2-(4-metil-fenoximetil)-benzoic;
2. obţinerea clorurii acidului 2-(4-metil-fenoximetil)-benzoic;
3. prepararea noilor tioureide.
1.1. Sinteza acidului 2-(4-metil-fenoximetil)-benzoic
Sinteza acidului menţionat foloseşte reacţia ftalidei (I) cu p-crezolatul de potasiu.
p-Crezolatul de potasiu necesar reacţiei cu ftalida (I), a fost obţinut din p-crezol şi
hidroxid de potasiu în xilen; îndepărtarea apei rezultate din reacţie s-a efectuat prin distilare
azeotropă.
Reacţia ftalidei (I) cu p-crezolatul de potasiu foloseşte ca mediu de reacţie tot xilenul,
izolarea acidului 2-(4-metil-fenoximetil)-benzoic (II) realizându-se uşor, deoarece sarea sa de
potasiu (III), cu o bună solubilitate în apă, permite separarea de xilen, precipitarea acidului având
loc la tratare cu o soluţie de acid mineral.
41
42
1.2. Obţinerea clorurii acidului 2-(4-metil-fenoximetil)-benzoic
Clorura acidului 2-(4-metil-fenoximetil)-benzoic (IV) a fost obţinută prin refluxarea
acidului II corespunzător cu clorură de tionil în exces (cel mai favorabil fiind de 25 %), timp de 2
ore, dar aceasta se poate obţine folosind şi diverşi solvenţi anhidri drept mediu de reacţie, cum ar
fi dicloretanul, când timpul de reacţie este de 3 ore.
După expirarea timpului de reacţie, excesul de clorură de tionil sau amestecul de
clorură de tionil- dicloretan, se elimină prin distilare la presiune scăzută.
Randamentul de obţinere este bun (85- 87 %), clorura acidului se poate purifica, prin
extracţii repetate la cald în hexan, urmată de îndepartarea solventului, dar se poate lucra cu
aceasta şi în stare brută.
3. Prepararea noilor tioureide
Clorura acidului 2-(4-metil-fenoximetil)-benzoic (IV) reacţionează cu tiocianatul de
amoniu în prealabil uscat la 1000C şi formează izotiocianatul de 2-(4-metil-fenoximetil)-benzoil
(V). Amestecul de reacţie este refluxat o oră în acetonă anhidră.
Acetona a fost anhidrizată pe carbonat de potasiu şi apoi distilată.
Pentru următoarea fază a sintezei, acilizotiocianatul nu a mai fost izolat, tioureidele
rezultând la adăugarea aminelor respective în amestecul de reacţie şi refluxarea acestuia o
jumătate de oră.
După expirarea timpului de reacţie, amestecul de reacţie se răceşte şi se toarnă în apă.
Precipită tioureida brută, care se esorează şi se purifică după uscare.
Purificarea acestora s-a realizat prin recristalizare din izopropanol şi decolorare cu
carbune.
Compuşii noi sintetizaţi sunt solubili la rece în acetonă şi cloroform şi la cald în
alcooli inferiori, benzen, toluen, xilen.
Schema generală de sinteză a noilor tioureide ale acidului 2-(4-metilfenoximetil)-
benzoic (VI) este următoarea:
43
44
1.4. Metode practice de sinteză
PREPARAREA ACIDULUI 2-(4-METIL-FENOXIMETIL)-BENZOIC
Mr = 242,26 C15H14O3
Substanţe necesare:
p-Crezol (Mr= 108,134)........................................5,4 g (0,05 moli)
Hidroxid de potasiu (Mr= 56,11).................….….3,10 g (0,055 moli)
Ftalidă (Mr= 134,14)....................................….....6,7 g (0,05 moli)
Xilen...........................................................……...30 mL
Hidroxid de potasiu soluţie 10%...........................100 mL
Acid clorhidric soluţie 1 N................................….q.s.
Tehnica de lucru:
Într-un balon prevăzut cu un dispozitiv pentru îndepărtarea apei (tip ASTM), se
dizolvă 5,4 g (0,05 moli) p-crezol (Mr= 108,134), în 30 mL xilen şi se adaugă apoi 3,10 g (0,055
moli) hidroxid de potasiu (Mr= 56,11).
Se încălzeşte amestecul de reacţie la reflux până nu se mai îndepărtează apă (se atinge
temperatura de 138-1410C), iar în balon precipită p-crezolatul de potasiu.
Se adaugă 6,7 g (0,05 moli) ftalidă (Mr= 134,14) şi se refluxează până ce amestecul
se prinde în masă (cca o oră). Se solubilizează apoi precipitatul în soluţie 10 % de hidroxid de
potasiu (daca este cazul, se incalzeste la 40-500C) şi se diluează cu 50 mL apă.
Cu ajutorul unei pâlnii de separare se separă stratul apos, care se acidulează apoi cu
soluţie 1 N de acid clorhidric, până la pH 3, când are loc precipitarea totală a acidului 2-(4-metil-
fenoximetil)-benzoic. Acidul format se separă prin esorare şi se purifică din etanol: apă (1: 1) sau
45
se purifică prin solubilizare la încălzire în hidrogenocarbonat de sodiu şi reprecipitare cu soluţie
apoasă 10 % de acid clorhidric.
Se obţin 7 g acid 2-(4-metil-fenoximetil)-benzoic (Mr = 242,26) cu temperatura de
topire 126- 1290 C (găsit 122- 1250C), randament 57,9 % (faţă de ftalidă).
Mersul reactiei si puritatea acidului 2-(4-metil-fenoximetil)-benzoic s-au urmarit prin
cromatografie in strat subtire (CSS); s-a lucrat pe placute Merck, suport solid silicagel F 256, eluent
cloroform : metanol = 4 : 1, revelare UV si vapori de iod. In aceste conditii acidul 2-(4-metil-
fenoximetil)-benzoic are Rf = 0,80.
46
PREPARAREA CLORURII ACIDULUI 2-(4-METIL-FENOXIMETIL)-BENZOIC
Mr = 260,707 C15H13O2Cl
Substanţe necesare:
Acid 2-(4-metil-fenoximetil)-benzoic (Mr= 242,26)……..…4,85 g (0,02 moli)
Clorură de tionil (Mr= 119; d420= 1,638)....………………....5 g (3 mL) (0,042 moli)
Dicloretan anhidru........................................…… ………….30 mL
Tehnica de lucru:
Într-un balon prevăzut cu refrigerent cu tub de clorură de calciu se introduc 0,02 moli
acid 2-(4-metil-fenoximetil)-benzoic (4,85 g), 30 mL dicloretan anhidrizat pe clorură de calciu şi
apoi distilat şi 5 g (3 mL) (0,042 moli) clorură de tionil (Mr= 119, d420= 1,638).
Se încălzeşte la reflux 3 ore, după care se elimină prin distilare la presiune scăzută
dicloretanul şi excesul de clorură de tionil.
În faza următoare am lucrat cu clorura de 2-(4-metil-fenoximetil)-benzoil în stare
brută.
47
PREPARAREA NOILOR TIOUREIDE
PREPARAREA 2-((4-METILFENOXI)METIL)-N-(1-
NAFTILCARBAMOTIOIL)BENZAMIDEI
Substanţe necesare:
Clorura acidului 2-(4-metil-fenoximetil)-benzoic (Mr= 260,707)…2,607 g (0,01 moli)
Tiocianat de amoniu (Mr = 76,13).............................…………..….0,76 g (0,01 moli)
Anilină (Mr= 93,12; d2020= 1,022)....………….……0,9312 g (0,911 mL) (0,01 moli)
Acetonă anhidră...............................................................................15 mL
Tehnica de lucru:
Clorura acidului obţinută în stare brută se solubilizează în 10 mL acetonă anhidră.
Separat, 0,76 g (0,01 moli) tiocianat de amoniu, uscat în prealabil la 1000C, se
solubilizează în 5 mL acetonă anhidră.
Soluţia de tiocianat de amoniu în acetonă se toarnă peste soluţia acetonică a clorurii
acidului; se constată că amestecul de reacţie se tulbură şi apoi apare un precipitat abundent de
izotiocianat de 2-(4-metil-fenoximetil)-benzoil.
Amestecul de reacţie se refluxează sub agitare o jumătate de oră, într-un balon cu
fund rotund, prevăzut cu refrigerent ascendent cu tub de clorură de calciu.
48
După răcire, se adaugă amina (solubilizată în acetonă anhidră), în mici porţiuni şi sub
agitare şi se refluxează încă o oră.
După răcire, amestecul de reacţie se toarnă în 500 mL apă, când precipită produsul
brut.
Purificarea se face din alcool izopropilic, în prezenţa cărbunelui animal. Se obţine un
compus cristalizat cu p.t. 194- 1960C (randament 81 % faţă de clorura acidului).
49
PREPARAREA 2-((4-METILFENOXI)METIL)-N-(2-
NAFTILCARBAMOTIOIL)BENZAMIDEI
Substanţe necesare:
Clorura acidului 2-(p-metilfenoximetil)benzoic (Mr= 260,707) ….2,607g (0,01 moli)
Tiocianat de amoniu (Mr= 76,13) ………………………………....0,761g (0,01 moli)
2-Metilanilina (Mr= 107,16; d420= 0,998) ………………,071g (1,073mL) (0,01 moli)
Acetonă anhidră……………………………………………………15mL
Tehnica de lucru:
Se lucrează conform tehnicii descrise la obţinerea primului compus, luând în lucru
cantităţile corespunzătoare.
Purificarea se face din alcool izopropilic, în prezenţa cărbunelui animal.
Se obţine un compus cristalizat alb, cu temperatura de topire 169- 1710 C,
randamentul în produs pur fiind 75 % faţă de clorura acidului.
50
2. Analiza fizico-chimică a noilor tioureide
Aceasta a constat în : caracterizarea fizico- chimica a noilor tioureide şi în stabilirea
cu certitudine a structurii şi a purităţii compuşilor sintetizaţi, intermediari şi tioureide cu ajutorul
caracterizării spectrale 1H-RMN şi 13C-RMN, FT-IR.
Noile tioureide sunt solide, cristalizate albe sau slab gălbui, solubile la rece în acetonă
şi cloroform şi la cald în alcooli inferiori, benzen, toluen şi xilen, insolubile în apă.
Mersul reactiei de obţinere a tioureidelor şi puritatea produşilor obţinuţi s-a urmarit
prin cromatografie in strat subtire (CSS) utilizand placute Merck silicagel 60F254; eluent
cloroform ; acetat de etil = 4 : 6 si developare la UV (λ = 254 nm) şi vapori de iod.
Temperaturile de topire ale compuşilor au fost prezentate anterior şi au fost
inregistrate cu un aparat Electrothermal 9100, nefiind corectate.
Analiza elementală s-a realizat cu un aparat Perkin Elmer CHNS/O Analyser Series
II 2400.
Tabelul nr. 1 prezintă analiza elementală a compuşilor sintetizaţi:
Tabelul nr. 1. Analiza elementală a noilor compuşi
Nr.
Comp.R
C% H% N% S%
c. e. c. e. c. e. c. e.
1. 73,21 73,57 5,20 5,26 6,57 6,63 7,52 7,54
2. 73,21 73,49 5,20 5,22 6,57 6,52 7,52 7,54
c= calculat;e= experimental
51
52
Spectrele RMN s-au efectuat pe trei instrumente Varian, şi anume Gemini 300BB
(ce operează la frecvenţa de 300 MHz proton şi 75 MHz pentru carbon şi prevăzut cu cap de
probă multinuclear de 5 mm), Unity 400 (cu cap de probă multinuclear de 5 mm, ce operează la
frecvenţa de 400 MHz pentru proton şi 100 MHz pentru carbon) şi Unity Inova 400 cu cap de
probă dual cu gradienţi de câmp AutoSwichable SW-400 ce poate funcţiona automat în mod
direct detection sau indirect detection. Pentru elucidarea unor structuri s-au folosit tehnici de
corelare bidimensională în prezenţa gradienţilor cum ar fi: Gcosy, Ghsqc şi Ghmbc.
Spectrele vibraţionale de absorbţie în infraroşu s-au efectuat pe un instrument
Bruker Vertex 70 cu optică de diamant în tehnica ATR, deoarece probele analizate au fost solide
cristaline.
Prezentarea datelor experimentale
Solventul folosit a fost dimetilsulfoxidul perdeuterat cu puritate izotopică de min.
98% Ca referinţă, atât în cazul spectrelor de proton cât şi a celor de carbon, s-a folosit semnalul
TMS dizolvat în probă şi aflat la δ = 0 ppm. Temperatura de lucru în timpul înregistrării
spectrelor a fost de 30 °C ± 1. Deplasările chimice în scara δ s-au exprimat cu două zecimale atât
în cazul spectrelor de proton cât şi a celor de carbon. Constantele de cuplare au fost măsurate şi
exprimate în Hertzi.
Pentru atribuirea corectă şi neechivocă a semnalelor s-au folosit tehnici de
simplificare a spectrelor, decuplarea homonucleară şi deuterarea specifică. In unele cazuri au fost
realizate spectrele APT şi de corelare bidimensională de tip COSY, atât în variantă homo- cât şi
heteronucleară. In multe cazuri s-au realizat experimente de corelare bidimensionale cu gradienţi
de câmp prin indirect detection.
Intensitatea relativă a benzilor de absorbţie a fost redată prin simbolistica cunoscută
din literatură, astfel w – bandă slabă; m – bandă medie; s – bandă intensă; vs – bandă foarte
intensă; sh – shoulder (umăr).
53
2-((4-METILFENOXI)METIL)-N-(1-NAFTILCARBAMOTIOIL)BENZAMIDA
1H-NMR(DMSO-d6, δ ppm, J Hz): 12.57(s, 1H, NH); 12.02(bs, 1H, NH); 7.99(bd, 1H, H-N,
8.2); 7.91(bd, 1H, HN, 8.2); 7.77(bd, 1H, H-N, 8.0); 7.76(t, 1H, H-N, 7.8); 7.63- 7.54(m, 4H, H-
4, H-5, H-7, H-naphtyl); 7.50(td, 1H, H-N, 7.2, 2.0); 7.46(td, 1H, H-6, 1.4, 7.5); 7.09(d, 2H, H-
11, H-13,
8.4); 6.94(d, 2H, H-10, H-14, 8.4); 5.33(s, 2H, H-8); 2.22(s, 3H, H-15).
13C-NMR(DMSO-d6, δ ppm): 181.47(C-16); 171.06(C-1); 156.69(C-9); 136.29(Cq);
134.56(Cq); 134.21(Cq); 134.08(Cq); 131.47(C-5); 130.40(C-11, C-13); 130.19(Cq);
129.11(CH); 129.07(Cq); 129.05(CH); 128.83(CH); 128.33(C-4); 127.82(C-7); 127.11(C-6);
126.79(CH); 125.92(CH); 125.00(CH); 122.56(CH); 115.04(C-10, C-14); 68.16(C-8); 20.72(C-
15).
FT-IR(ATR in solid, ν cm-1): 3148m; 3051m; 1673m; 1597w; 1506vs; 1460m; 1381m; 1329w;
298w; 1263m; 1240s; 1173s; 1157s; 1072w; 1046w; 1021m; 877w; 856w; 812m; 767m; 741m;
730m; 689w; 669w; 646w; 608w; 576w.
54
2-((4-METILFENOXI)METIL)-N-(1-NAFTILCARBAMOTIOIL)BENZAMIDA
1H-NMR(DMSO-d6, δ ppm, J Hz): 12.60(s, 1H, NH); 11.89(bs, 1H, NH); 8.21(bs, 1H, H-17);
7.95÷7.88(m, 3H, H-2-naphtyl); 7.69- 7.53(m, 5H, H-4, H-5, H-7, 2H-naphtyl); 7.47(td, 1H, H-6,
1.4, 7.5); 7.07(d, 2H, H-11, H-13, 8.5); 6.90(d, 2H, H-10, H-14, 8.5); 5.29(s, 2H, H-8); 2.20(s,
3H,
H-15).
13C-NMR(DMSO-d6, δ ppm): 179.48(C-16); 170.72(C-1); 156.65(C-9); 136.36(Cq); 13597(Cq);
133.82(Cq); 134.34(Cq); 131.79(Cq); 131.55(C-5); 130.34(C-11, C-13); 130.19(Cq);
129.04(CH); 128.89(CH); 128.60(CH); 128.27(C-4); 128.18(CH); 128.05(C-7); 127.08(C-6);
126.54(CH); 124.28(CH); 121.96(C-17); 115.09(C-10, C- 14); 68.02(C-8); 20.59(C-15).
FT-IR(ATR in solid, ν cm-1): 3318m; 3136w; 3023m; 2926w; 1671m; 1556s; 1502vs; 1383m;
1329s; 1221s; 1120s; 1019m; 886w; 855w; 813m; 738m; 675m; 602w; 512w; 468w.
55