Guedes, Rita CardosoLucas, Susana DiasAreias, Laurinda Rosa Pereira2014-11-182014-11-1820122012http://hdl.handle.net/10451/15302Tese de mestrado, Química Farmacêutica e Terapêutica, Universidade de Lisboa, Faculdade de Farmácia, 2012A HNE constitui um alvo terapêutico valioso, para o qual são urgentemente necessários inibidores eficientes e selectivos, uma vez que desempenha um importante papel no processo inflamatório da doença pulmonar obstrutiva crónica (DPOC). Assim sendo, pretendeu-se neste trabalho, o desenvolvimento de novos inibidores acilantes da HNE, com base na unidade 4-oxo-β-lactama, assistido por métodos computacionais. Com recurso ao pacote de software do MOE, foram desenvolvidos dois modelos farmacofóricos para a HNE, que constituem uma forte ferramenta para a selecção de possíveis candidatos a inibir a actividade da HNE. Estes farmacóforos revelaram uma taxa de detecção de estruturas activas de 92 e 74 %, e de falsos positivos de 36 e 35 % para os modelos farmacofóricos MF13 e MF20, respectivamente. A metodologia de de novo design, aplicada neste trabalho para a derivatização da unidade 4-oxo-β-lactama, permitiu obter um elevado número de estruturas virtuais com propriedades adequadas para a inibição da HNE, que após terem sido filtradas por intermédio dos modelos farmacofóricos gerados e por técnicas de docking molecular, permitiram a identificação de protótipos bastante promissores como possíveis inibidores da HNE. Com vista à prova de conceito do presente trabalho, sintetizaram-se análogos dos protótipos obtidos por de novo design. Foram sintetizados derivados 4-oxo-β-lactâmicos com a ligação N-N, sulfonados e benzoilados, 56 e 62, bem como um derivado 4-oxo-β-lactâmico benzilado com a ligação N-O, 73. Enquanto o composto 56 não mostrou actividade contra a HNE, provavelmente devido ao seu estado de ionização a pH fisiológico, os compostos 62 e 73 mostraram ser activos com valores de IC50 de 0,83 e 0,12 μM, respectivamente. Assim sendo, os resultados obtidos permitiram identificar novos protótipos bastante promissores no que respeita ao desenvolvimento de inibidores da HNE, com base na unidade 4-oxo-β-lactama tanto com a ligação N-N como N-O, que poderão ser quimicamente alterados com vista ao estudo da relação estrutura-actividade.Human neutrophil elastase (HNE) plays an important role in the Chronic Obstructive Pulmonary Disease (COPD) inflammatory process and there is an urgent need for new chemotypes that allow efficient and selective HNE inhibition. Hence, it is the aim of this work, the development of new acylating inhibitors of HNE, based on 4-oxo-β-lactam scaffold, aided by computational methods. Using MOE software package, two pharmacophoric models were generated for HNE, which constitute a powerful tool for the selection of potential leads. These pharmacophores demonstrate a detection rate of active structures of 92 and 74%, and a detection rate of non-active structures of 36 and 35%, for the pharmacophoric models, MF13 and MF20, respectively. The de novo design methodology applied in this work to drive the derivatization of the 4-oxo-β-lactam scaffold, yielded a high number of virtual structures with appropriated properties toward HNE inhibition, which after filtering by means of the generated pharmacophoric models for HNE and molecular docking techniques (virtual sreening), allowed the identification of promising leads as potential HNE inhibitors. In order to perform a proof-of-concept of the present work, analogs of the identified leads by de novo design, were synthesized. Thus, sulfonated and benzoilated derivatives of 4-oxo-β-lactam with a N-N linkage, compounds 56 and 62, and a benzyl derivative with a N-O linker, compound 73 were syhtnesized. These compounds were assayed against HNE and although compound 56, did not show activity most likely due to ionization at the assay pH, compounds 62 and 73 show to be active, exhibiting IC50’s of 0.83 and 0.12 μM, respectively. Hence, the results obtained allowed the identification of promising lead compounds toward HNE inhibition, based on the 4-oxo-β-lactam scaffold, both with N-N or N-O linkage that will allow a wide range of modifications trough the chemical space for lead development campaign.porDoença Pulmonar Obstrutiva CrónicaElastase Neutrófila HumanaInibidores Acilantes4-Oxo-β-LactamasDesenho de Fármacos Assistido por ComputadorModelação FarmacofóricaDe Novo DesignDocking MolecularTeses de mestrado - 2012master thesis