Uma equipe de pesquisadores da Escola de Ciências Humanas da City University London desenvolveu um método pioneiro para produzir novos derivados de pirroloquinoxalina mono e dimetilados. A equipe é liderada pelo Dr. Bhaven Patel e também inclui a Dra. Margarita Damai, Dr. Seu método inovador usa um precursor comum e foi aplicado com sucesso à síntese total da malinquinolina A. As descobertas foram publicadas na revista RSC Advances, revisada por pares.
Os heterociclos contendo nitrogênio são cruciais em produtos naturais e na química medicinal e possuem importantes atividades biológicas. Tradicionalmente, a síntese de pirroloquinoxalinas tem enfrentado desafios devido a métodos tóxicos e perigosos. A nova estratégia descrita pelo Dr. Patel e sua equipe envolve a adição de radicais metila lábeis a isocianetos de arila sob condições de reação específicas, resultando em derivados monometilados e dimetilados. “Este novo método não só simplifica o processo de síntese, mas também melhora a segurança e a eficiência da produção destes compostos bioativos”, explica o Dr. Patel.
Os pesquisadores se concentraram em otimizar as condições para metilação seletiva. Eles descobriram que o uso de peróxido de dicumila (DCP) como fonte de radicais metila proporcionou o maior rendimento de produtos monometilados. No entanto, quando as condições de reação de Fenton são aplicadas, forma-se principalmente pirroloquinoxalina dimetilada. Este controle seletivo do processo de metilação é um grande avanço na área.
A chave para este estudo foi a aplicação bem sucedida deste método à síntese total de malinquinolina A, um produto natural conhecido pelas suas propriedades inibidoras da acetilcolinesterase. “Nosso método nos permite sintetizar eficientemente a malinquinolina A a partir de materiais de partida disponíveis comercialmente em apenas cinco etapas”, observou o Dr. Patel. Esta conquista destaca a utilidade prática do seu método para a produção de produtos naturais complexos.
As descobertas da equipe demonstram o potencial desses novos derivados na química medicinal, pois possuem múltiplas atividades biológicas, incluindo efeitos anticancerígenos, antimaláricos e antiproliferativos. “O efeito milagroso do metil, pelo qual a adição de um grupo metil pode aumentar significativamente a afinidade e a potência de ligação de um medicamento, ressalta a importância do nosso trabalho”, disse o Dr. Patel.
Em seu estudo, o Dr. Patel e colegas detalharam o processo de síntese, começando com a preparação do precursor ciclizado. Eles usaram uma variedade de métodos para gerar radicais metila e descobriram que o DCP fornecia os melhores resultados. A equipe também explorou os efeitos eletrônicos de diferentes precursores de ciclização e alcançou com sucesso a ciclização da maioria dos isocianetos, exceto variantes ricas em elétrons.
Este estudo não apenas avança na síntese de derivados de pirroloquinoxalina, mas também abre novos caminhos para o desenvolvimento de compostos heterocíclicos à base de nitrogênio com importantes aplicações farmacêuticas. “Nosso método fornece uma rota versátil e eficiente para sintetizar compostos bioativos, abrindo caminho para futuras descobertas no desenvolvimento de medicamentos”, enfatizou o Dr. Patel.
A contribuição de Margarita Damai para esta pesquisa lhe rendeu o prêmio RSC Outstanding Student Paper Award de 2023 na categoria Química Orgânica entre 700 indicações.
Referência do diário
Margarita Damai, Norman Guzzardi, Viliyana Lewis, Zenobia X. Rao, Daniel Sykes e Bhaven Patel. “Preparação de derivados de pirroloquinoxalina monometilados e novos dimetilados a partir de precursores compartilhados e sua aplicação na síntese total de malinquinolina A.” Progresso RSC (2023). Número digital: https://doi.org/10.1039/d3ra05952a
Sobre o autor
Bhavin Patel é professor de química orgânica na City University London. Ele possui mestrado em Química pelo King’s College London e doutorado em Química Orgânica pela Universidade de Birmingham. Posteriormente, ele trabalhou na Universidade de Birmingham e na Universidade de Tecnologia de Queensland, onde recebeu a prestigiosa bolsa EPSRC PhD+. Ele também trabalhou como pesquisador de pós-doutorado na Universidade de Nottingham e na UCL School of Pharmacy. Atualmente é copresidente do Tema de Pesquisa em Química Aplicada e Tecnologia Farmacêutica e é membro da Royal Society of Chemistry. Seus interesses científicos atuais incluem descoberta de reações, desenvolvimento de métodos sintéticos inovadores, incluindo síntese de produtos naturais e aplicações de moléculas bioativas. Sua experiência também se estende à química medicinal e à aplicação da impressão 3D na ciência. Recentemente, sua pesquisa concentrou-se no desenvolvimento de novos sensores químicos.
Daniel Sykes Recebeu um mestrado (Hons) em Química Industrial pela Universidade de Manchester. Ele permaneceu em Manchester para estudar para seu doutorado com o professor Stephen Faulkner. Após pós-doutorado nas Universidades de Manchester, Oxford e Sheffield, mudou-se para a London Metropolitan University, onde atualmente é Chefe do Departamento de Química e Ciências Farmacêuticas. Ele é membro da Royal Society of Chemistry e sua pesquisa foi citada mais de 1.000 vezes. Seus interesses de pesquisa incluem medições fotofísicas de complexos metálicos, especialmente irídio e metais do bloco F, com ênfase em processos de transferência de energia entre eles. Este trabalho foi recentemente estendido à imagem celular e ao uso de complexos como sondas emissivas para aplicações diagnósticas.
Paz Margarida é estudante do segundo ano da City University London, cursando bacharelado em Ciências Biomédicas. O seu trabalho de investigação centra-se na síntese de estruturas moleculares complexas e nas suas aplicações em química medicinal. Ela é uma pessoa ativa e participou de diversas conferências de pesquisa para representar seu trabalho. Além de sua pesquisa, Margarita esteve ativamente envolvida em atividades democráticas, especialmente na London Met Students’ Union, onde atuou como oficial sabática por um ano.
