1
|
Lima LM, da Silva TF, da Silva Monteiro CE, Aparecida-Silva C, Bispo Júnior W, de Queiroz AC, Alexandre-Moreira MS, Zapata-Sudo G, Barreiro EJ. Design and Synthesis In Silico Drug-like Prediction and Pharmacological Evaluation of Cyclopolymethylenic Homologous of LASSBio-1514. Molecules 2021; 26:4828. [PMID: 34443416 PMCID: PMC8399892 DOI: 10.3390/molecules26164828] [Citation(s) in RCA: 0] [Impact Index Per Article: 0] [Reference Citation Analysis] [Abstract] [Key Words] [MESH Headings] [Track Full Text] [Download PDF] [Figures] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 06/30/2021] [Revised: 07/28/2021] [Accepted: 07/29/2021] [Indexed: 12/03/2022] Open
Abstract
Acylhydrazones are still an important framework to the design of new bioactive compounds. As treatment of chronic pain represents a clinical challenge, we decided to modify the structure of LASSBio-1514 (1), previously described as anti-inflammatory and analgesic prototype. Applying the homologation as a strategy for molecular modification, we designed a series of cyclopentyl- (2a-e), cyclobutyl- (3a-e), and cyclopropylacylhydrazones (4a-e) that were synthetized and evaluated in murine models of inflammation and pain. A comparison of their in silico physicochemical and drug-like profile was conducted, as well as their anti-inflammatory and analgesic effect. Compounds 4a (LASSBio-1755) and 4e (LASSBio-1757) displayed excellent in silico drug-like profiles and were identified as new analgesic lead-candidates in acute and chronic model of pain, through oral administration.
Collapse
Affiliation(s)
- Lidia Moreira Lima
- Laboratório de Avaliação e Síntese de Substâncias Bioativas (LASSBio), Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia de Fármacos e Medicamentos (INCT-INOFAR), Universidade Federal do Rio de Janeiro, CCS, Cidade Universitária, Rio de Janeiro 21941-971, RJ, Brazil; (T.F.d.S.); (C.A.-S.)
- Programa de Pós-Graduação em Farmacologia e Química Medicinal, Instituto de Ciências Biomédicas, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro 21941-902, RJ, Brazil; (C.E.d.S.M.); (G.Z.-S.)
- Programa de Pós-Graduação em Química, Instituto de Química, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro 21941-909, RJ, Brazil
| | - Tiago Fernandes da Silva
- Laboratório de Avaliação e Síntese de Substâncias Bioativas (LASSBio), Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia de Fármacos e Medicamentos (INCT-INOFAR), Universidade Federal do Rio de Janeiro, CCS, Cidade Universitária, Rio de Janeiro 21941-971, RJ, Brazil; (T.F.d.S.); (C.A.-S.)
- Programa de Pós-Graduação em Química, Instituto de Química, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro 21941-909, RJ, Brazil
| | - Carlos Eduardo da Silva Monteiro
- Programa de Pós-Graduação em Farmacologia e Química Medicinal, Instituto de Ciências Biomédicas, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro 21941-902, RJ, Brazil; (C.E.d.S.M.); (G.Z.-S.)
- Laboratório de Farmacologia Cardiovascular, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro 21941-971, RJ, Brazil
| | - Cristiane Aparecida-Silva
- Laboratório de Avaliação e Síntese de Substâncias Bioativas (LASSBio), Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia de Fármacos e Medicamentos (INCT-INOFAR), Universidade Federal do Rio de Janeiro, CCS, Cidade Universitária, Rio de Janeiro 21941-971, RJ, Brazil; (T.F.d.S.); (C.A.-S.)
- Programa de Pós-Graduação em Farmacologia e Química Medicinal, Instituto de Ciências Biomédicas, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro 21941-902, RJ, Brazil; (C.E.d.S.M.); (G.Z.-S.)
| | - Walfrido Bispo Júnior
- LaFI—Laboratório de Farmacologia e Imunidade, Instituto de Ciências Biológicas e da Saúde, Universidade Federal de Alagoas, Maceió 57072-900, AL, Brazil; (W.B.J.); (A.C.d.Q.); (M.S.A.-M.)
| | - Aline Cavalcanti de Queiroz
- LaFI—Laboratório de Farmacologia e Imunidade, Instituto de Ciências Biológicas e da Saúde, Universidade Federal de Alagoas, Maceió 57072-900, AL, Brazil; (W.B.J.); (A.C.d.Q.); (M.S.A.-M.)
| | - Magna Suzana Alexandre-Moreira
- LaFI—Laboratório de Farmacologia e Imunidade, Instituto de Ciências Biológicas e da Saúde, Universidade Federal de Alagoas, Maceió 57072-900, AL, Brazil; (W.B.J.); (A.C.d.Q.); (M.S.A.-M.)
| | - Gisele Zapata-Sudo
- Programa de Pós-Graduação em Farmacologia e Química Medicinal, Instituto de Ciências Biomédicas, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro 21941-902, RJ, Brazil; (C.E.d.S.M.); (G.Z.-S.)
- Laboratório de Farmacologia Cardiovascular, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro 21941-971, RJ, Brazil
| | - Eliezer J. Barreiro
- Laboratório de Avaliação e Síntese de Substâncias Bioativas (LASSBio), Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia de Fármacos e Medicamentos (INCT-INOFAR), Universidade Federal do Rio de Janeiro, CCS, Cidade Universitária, Rio de Janeiro 21941-971, RJ, Brazil; (T.F.d.S.); (C.A.-S.)
- Programa de Pós-Graduação em Farmacologia e Química Medicinal, Instituto de Ciências Biomédicas, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro 21941-902, RJ, Brazil; (C.E.d.S.M.); (G.Z.-S.)
- Programa de Pós-Graduação em Química, Instituto de Química, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro 21941-909, RJ, Brazil
| |
Collapse
|
2
|
de Oliveira RG, Guerra FS, Mermelstein CDS, Fernandes PD, Bastos ITDS, Costa FN, Barroso RCR, Ferreira FF, Fraga CAM. Synthesis and pharmacological evaluation of novel isoquinoline N-sulphonylhydrazones designed as ROCK inhibitors. J Enzyme Inhib Med Chem 2018; 33:1181-1193. [PMID: 30044647 PMCID: PMC6060383 DOI: 10.1080/14756366.2018.1490732] [Citation(s) in RCA: 5] [Impact Index Per Article: 0.8] [Reference Citation Analysis] [Abstract] [Key Words] [MESH Headings] [Track Full Text] [Download PDF] [Figures] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 05/07/2018] [Revised: 06/14/2018] [Accepted: 06/15/2018] [Indexed: 12/31/2022] Open
Abstract
In this study, we synthesized a new congener series of N-sulphonylhydrazones designed as candidate ROCK inhibitors using the molecular hybridization of the clinically approved drug fasudil (1) and the IKK-β inhibitor LASSBio-1524 (2). Among the synthesized compounds, the N-methylated derivative 11 (LASSBio-2065) showed the best inhibitory profile for both ROCK isoforms, with IC50 values of 3.1 and 3.8 µM for ROCK1 and ROCK2, respectively. Moreover, these compounds were also active in the scratch assay performed in human breast cancer MDA-MB 231 cells and did not display toxicity in MTT and LDH assays. Molecular modelling studies provided insights into the possible binding modes of these N-sulphonylhydrazones, which present a new molecular architecture capable of being optimized and developed as therapeutically useful ROCK inhibitors.
Collapse
Affiliation(s)
- Ramon Guerra de Oliveira
- Laboratório de Avaliação e Síntese de Substâncias Bioativas (LASSBio), Instituto de Ciências Biomédicas, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brazil
- Programa de Pós-Graduação em Farmacologia e Química Medicinal, Instituto de Ciências Biomédicas, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brazil
| | - Fabiana Sélos Guerra
- Programa de Pós-Graduação em Farmacologia e Química Medicinal, Instituto de Ciências Biomédicas, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brazil
- Laboratório de Farmacologia da Dor e da Inflamação, Instituto de Ciências Biomédicas, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brazil
| | - Cláudia dos Santos Mermelstein
- Laboratório de Diferenciação Muscular, Instituto de Ciências Biomédicas, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brazil
| | - Patrícia Dias Fernandes
- Programa de Pós-Graduação em Farmacologia e Química Medicinal, Instituto de Ciências Biomédicas, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brazil
- Laboratório de Farmacologia da Dor e da Inflamação, Instituto de Ciências Biomédicas, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brazil
| | | | - Fanny Nascimento Costa
- Centro de Ciências Naturais e Humanas (CCNH), Universidade Federal do ABC (UFABC), São Paulo, Brazil
| | | | - Fabio Furlan Ferreira
- Centro de Ciências Naturais e Humanas (CCNH), Universidade Federal do ABC (UFABC), São Paulo, Brazil
| | - Carlos Alberto Manssour Fraga
- Laboratório de Avaliação e Síntese de Substâncias Bioativas (LASSBio), Instituto de Ciências Biomédicas, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brazil
- Programa de Pós-Graduação em Farmacologia e Química Medicinal, Instituto de Ciências Biomédicas, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brazil
| |
Collapse
|
3
|
Design, Synthesis, Experimental and Theoretical Characterization of a New Multitarget 2-Thienyl- N-Acylhydrazone Derivative. Pharmaceuticals (Basel) 2018; 11:ph11040119. [PMID: 30388818 PMCID: PMC6316713 DOI: 10.3390/ph11040119] [Citation(s) in RCA: 5] [Impact Index Per Article: 0.8] [Reference Citation Analysis] [Abstract] [Key Words] [Track Full Text] [Download PDF] [Figures] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 10/11/2018] [Revised: 10/29/2018] [Accepted: 10/30/2018] [Indexed: 11/23/2022] Open
Abstract
Pulmonary arterial hypertension (PAH) is a chronic cardiovascular disease that displays inflammatory components, which contributes to the difficulty of adequate treatment with the available therapeutic arsenal. In this context, the N-acylhydrazone derivative LASSBio-1359 was previously described as a multitarget drug candidate able to revert the events associated with the progression of PAH in animal models. However, in spite of having a dual profile as PDE4 inhibitor and adenosine A2A receptor agonist, LASSBio-1359 does not present balanced potencies in the modulation of these two targets, which difficult its therapeutic use. In this paper, we describe the design concept of LASSBio-1835, a novel structural analogue of LASSBio-1359, planned by exploiting ring bioisosterism. Using X-ray powder diffraction, calorimetric techniques, and molecular modeling, we clearly indicate the presence of a preferred synperiplanar conformation at the amide function, which is fixed by an intramolecular 1,5-N∙∙∙S σ-hole intramolecular interaction. Moreover, the evaluation of LASSBio-1835 (4) as a PDE4 inhibitor and as an A2A agonist confirms it presents a more balanced dual profile, being considered a promising prototype for the treatment of PAH.
Collapse
|