Síntese e avaliação da atividade antimalárica de novos ozonídeos

Synthesis and evaluation of new ozonides with antimalarial activity

Resumos

A reação de cicloadição [3+4] entre diferentes dienos (ciclopentadieno, 2-metilfurano e furano) e halocetonas levou aos cicloadutos correspondentes, cuja reação de ozonólise forneceu os ozonídeos 3alfa,5alfa-Dimetil-8,9,10-trioxatriciclo[5.2.1.1(2,6)]undecan-4-ona (6), 2,3alfa,5alfa-Trimetil-8,9,10,11-tetraoxatriciclo[5.2.1.1(2,6)]undecan-4-ona (9), 2,3beta,5beta-Trimetil-8,9,10,11-tetraoxatriciclo[5.2.1.1(2,6)]undecan-4-ona (10, isômero exo), 2,3beta,5beta-Trimetil-8,9,10,11-tetraoxatriciclo [5.2.1.1(2,6)]undecan-4-ona (11, isômero endo), 3alfa-Isopropil-8,9,10,11-tetraoxatriciclo[5.2.1.1(2,6)]undecan-4-ona (14). A atividade antimalárica dos ozonídeos foi avaliada em testes "in vitro" contra cepas de Plasmodium falciparum, oriundos da Tailândia.

Ozonídeos; cicloadição [3+4]; cátion oxialílico; malária

Abstract: The [3+4] cycloaddition reaction between different dienes (cyclopentadiene, 2-methylfurane and furane) and haloketones formed their corresponding cycloadducts. Ozonolysis of the cycloadducts yielded the ozonides 3alpha ,5alpha -dimethyl-8,9,10-trioxatricyclo[5.2.1.1(2,6)]undecan-4-one (6), 2,3alpha ,5alpha -trimethyl-8,9,10,11-tetraoxatricyclo[5.2.1.1(2,6)]undecan-4-one (9), 2,3beta ,5beta -trimethyl-8,9,10,11-tetraoxatricyclo[5.2.1.1(2,6)]undecan-4-one (10, exo isomer), 2,3beta ,5beta -trimethyl-8,9,10,11-tetraoxatricyclo[5.2.1.1(2,6)]undecan-4-one (11, endo isomer), 3alpha -isopropyl-8,9,10,11-tetraoxatricyclo[5.2.1.1(2,6)]undecan-4-one (14). The antimalaria activity of the ozonides was evaluated "in vitro" against strain of Plasmodium falciparum, from Thailand.

Ozonides; [3+4] cycloaddition; oxyallyl cation; malaria

SÍNTESE E AVALIAÇÃO DA ATIVIDADE ANTIMALÁRICA DE NOVOS OZONÍDEOS

Luiz Cláudio de Almeida BARBOSA^*

Célia Regina Álvares MALTHA^*

Elson Santiago ALVARENGA^*

RESUMO: A reação de cicloadição [3+4] entre diferentes dienos (ciclopentadieno, 2-metilfurano e furano) e halocetonas levou aos cicloadutos correspondentes, cuja reação de ozonólise forneceu os ozonídeos 3a,5a-Dimetil-8,9,10-trioxatriciclo[5.2.1.1^2,6]undecan-4-ona (6), 2,3a,5a-Trimetil-8,9,10,11-tetraoxatriciclo[5.2.1.1^2,6]undecan-4-ona (9), 2,3b,5b-Trimetil-8,9,10,11-tetraoxatriciclo[5.2.1.1^2,6]undecan-4-ona (10, isômero exo), 2,3b,5b-Trimetil-8,9,10,11-tetraoxatriciclo [5.2.1.1^2,6]undecan-4-ona (11, isômero endo), 3a-Isopropil-8,9,10,11-tetraoxatriciclo[5.2.1.1^2,6]undecan-4-ona (14). A atividade antimalárica dos ozonídeos foi avaliada em testes "in vitro" contra cepas de Plasmodium falciparum, oriundos da Tailândia.

PALAVRAS-CHAVE: Ozonídeos, cicloadição [3+4], cátion oxialílico, malária.

Introdução

A malária é uma doença parasitária conhecida pelo homem há muitos anos.⁸ Apesar dos grandes esforços e da realização de programas de erradicação da malária, esta moléstia é, provavelmente, a endemia de maior disseminação entre os povos. A Organização Mundial de Saúde estima que a cada ano existam aproximadamente 280 milhões de novos casos de malária, e que em torno de 2 milhões de mortes podem ser atribuídas a essa doença.

Historicamente, os produtos naturais representam uma das mais antigas fontes de compostos bioativos e de grande potencialidade, especialmente quando associados aos métodos de "screening" aleatório baseados em procedimentos farmacológicos e bioquímicos modernos.⁶

Embora existam numerosas drogas no mercado para o tratamento e prevenção de doenças diversas, muitas delas tornam-se ineficazes devido ao surgimento de resistência múltipla. A resistência do parasita da malária a alguns antimaláricos tem sido apontada como o principal fator limitante para a prevenção da doença em áreas endêmicas de todo o mundo.^2,10,13

Há então, a necessidade da descoberta de novas drogas antimaláricas, especialmente aquelas com novos mecanismos de ação. Testes biológicos realizados com a artemisinina 1, lactona sesquiterpênica isolada de uma tradicional erva chinesa (Artemisia annua L.), mostraram atividade contra cepas de Plasmodium falciparum resistentes à cloroquina.^1,7,9 Destaca-se na estrutura da artemisinina o grupo endoperóxido, uma unidade funcional de ocorrência rara em produtos naturais.^11,14

A síntese inesperada do ozonídeo (2) durante a ozonólise do 2a,4a-dimetil-8-oxabiciclo[3.2.1]oct-6-en-3-ona (3)² despertou o interesse para a investigação da atividade antimalárica de (2) devido à presença do grupo endoperóxido. Tal observação estrutural motivou, então, a investigação do potencial antimalárico do ozonídeo (2). Os ensaios realizados contra cepas multirresistentes de Plasmodium falciparum , oriundos da Tailândia, mostraram IC₅₀ (concentração que causa 50% de inibição do crescimento) para ozonídeos análogos de (2) na faixa de 2 a 20 mg cm^-3, sendo observado para a artemisinina, nas mesmas condições, IC₅₀ de 10^-3mg cm^-3.²

O presente trabalho teve como objetivo preparar novos ozonídeos com vistas à obtenção de compostos mais ativos. Objetivou-se também investigar a influência da ligação éter sobre a estabilidade dos ozonídeos. Assim, neste trabalho apresentamos a síntese dos ozonídeos (6), (9), (10), (11) e (14), obtidos através da ozonólise de diferentes cicloadutos, os quais foram obtidos a partir de reações de cicloadição [3+4].⁴ Também são apresentados os resultados dos testes "in vitro" realizados contra cepas multirresistentes de Plasmodium falciparum. ⁵

Parte experimental

Procedimentos experimentais gerais: As temperaturas de fusão foram determinadas em aparelho Gallenkamp e não foram corrigidas. Os espectros no infravermelho foram registrados em pastilhas de KBr, ou solução de clorofórmio, em um espectrômetro Perkin Elmer 881, na região de 4.000 a 600 cm^-1. Os espectros de RMN de ¹H (250 MHz) e de ¹³C (62,5 MHz) foram registrados em um espectrômetro Bruker WM 250 utilizando-se CDCl₃ como solvente e TMS como referência interna. Os espectros de massas foram obtidos em um espectrômetro V.G. Analytical ZAB-IF, operando a 70 eV, por impacto eletrônico. Os reagentes utilizados nas reações e os solventes foram previamente purificados e secos de acordo com os procedimentos descritos na literatura.¹² O ciclopentadieno foi obtido por destilação do diciclopentadieno, à pressão atmosférica (41,5 - 42,0 ^ºC). O composto (13) foi preparado conforme procedimento descrito na literatura.³ Para a purificação dos compostos utilizou-se a cromatografia em coluna de sílica-gel 60 (70-230 mesh-ASTM, Merck). Todas as reações foram monitoradas por cromatografia em camada delgada, utilizando-se placas de sílica-gel Camlab polygram Silk/UV₂₅₄, com 1,25 mm de espessura.

Os ensaios de atividade biológica foram realizados "in vitro" contra cepas multirresistentes de Plasmodium falciparum, oriundos da Tailândia, de acordo com a metodologia descrita na literatura.⁵

Procedimentos Sintéticos:

2a,4a-Dimetilbiciclo[3.2.1]oct-6-en-3-ona (5). A uma mistura de iodeto de sódio anidro (11,25 g, 75 mmol), cobre em pó (2,5 g, 7,5 mmol) e ciclopentadieno (2,31 g, 2,9 mL, 35 mmol), em acetonitrila anidra (50 mL), sob atmosfera de nitrogênio, foi adicionada gota a gota uma solução de 2,4-dibromopentan-3-ona (4) (4,5 g, 17,3 mmol), em acetonitrila anidra (20 mL), por um período de 50 minutos, a 0 ºC. A mistura foi mantida sob agitação magnética, à temperatura ambiente, por 16 horas sendo, em seguida, resfriada a 0 ºC, para a adição de 50 mL de diclorometano. A mistura resultante foi vertida sobre água e gelo picado (500 mL) e mantida sob agitação magnética até a completa precipitação dos sais de cobre. Após filtração sobre Celite, o filtrado foi mantido em repouso até a separação das fases, e a fase aquosa foi separada e extraída com diclorometano (2 x 50 mL). A fase orgânica foi lavada com solução de amônia (35% v/v, 3 x 100 mL) e solução saturada de NaCl (200 mL), seca sobre MgSO₄ e concentrada em evaporador rotatório. Obteve-se um óleo amarelado, cuja purificação por cromatografia em coluna de sílica-gel (éter de petróleo:éter dietílico 9:1) forneceu o alqueno (5) (1,81 g, 12,1 mmol, 70%). IV (filme NaCl, cm^-1) _máx: 3.056, 2.962, 2.931, 2.866, 1.707, 1.453, 1.374, 1.352, 1.037, 982, 734. RMN de ¹H (CDCl₃, 250 MHz) d : 1,05 (d, 6H, J_Me,2 = J_Me,4 = 7,0 Hz, 2-Me, 4-Me), 1,98 (d, 1H, J_8',8 = 11,0 Hz, H8'), 2,15 (dt, 1H, J_8,8'= 11,0 Hz, J_8,1 = J_8,5 = 5,0 Hz, H8), 2,52 (dq, 2H, J_2,Me = J_4,Me = 7,0, J_2,1 = J_4,5 = 3,0 Hz, H2 e H4), 2,78 (m, 2H, H1 e H5), 6,13 (s, 2H, H6 e H7). EM m/z (%): 150,1050 (M⁺, C₁₀H₁₄O requer 150,1045, 20), 135 (8), 121 (15), 109 (18), 93 (100), 79 (50), 57 (55), 43 (60).

1,2a,4a-Trimetil-8-oxabiciclo[3.2.1]oct-6-en-3-ona (7)e 1,2b,4b-trimetil-8-oxabiciclo[3.2.1]oct-6-en-3-ona (8). A uma mistura de iodeto de sódio anidro (45 g, 300 mmol), cobre em pó (10 g, 157 mmol) e 2-metilfurano (16,4 g, 18 mL, 200 mmol), em acetonitrila (125 mL), sobre atmosfera de nitrogênio, foi adicionada gota a gota uma solução de 2,4-dibromopentan-3-ona 4 (15,6 g, 60 mmol), em acetonitrila anidra (50 mL), por um período de 50 minutos, a 0 ºC. A mistura foi mantida sob agitação magnética, à temperatura ambiente por 16 horas, sendo, em seguida, resfriada a 0 ºC, para a adição de 150 mL de diclorometano. A mistura resultante foi vertida sobre água e gelo picado (500 mL) e mantida sob agitação magnética até a completa precipitação dos sais de cobre. Após filtração sobre Celite, o filtrado foi mantido em repouso até a separação das fases. A fase aquosa foi separada e extraída com diclorometano (2 x 50 mL). A fase orgânica foi lavada com solução de amônia (35% v/v, 3 x 100 mL) e solução saturada de NaCl (200 mL), seca sobre MgSO₄ e concentrada em evaporador rotatório. Obteve-se um óleo amarelado, cuja purificação por cromatografia em coluna de sílica-gel (éter de petróleo:éter dietílico 2:1) forneceu o alqueno (7) (6,12 g, 36,8 mmol, 61,4%) e o alqueno (8) (0,55 g, 3,3 mmol, 5,5%). Dados de (7): IV (filme NaCl, cm^-1) _máx:3.077, 2.973, 2.935, 2.873, 1.708, 1.594, 1.454, 1.378, 1.272, 1.221, 1.166, 1.130, 1.075, 1.019, 911, 742. RMN de ¹H (CDCl₃, 250 MHz) d : 0,95 e 1,01 (2d, 6H, J_Me,2 = J_Me,4 = 7,0 Hz, 2-Me e 4-Me), 1,50 (s, 3H, 1-Me), 2,55 (q, 1H, J_2,Me = 7,0 Hz, H2), 2,75 (dq, 1H, J_4,Me = 7,0, J_4,5 = 4,5 Hz, H4), 4,84 (dd, 1H, J_5,4 = 4,5, J_5,6 = 1,5 Hz, H5), 6,12 (d, 1H, J_7,6 = 6,0, H7), 6,27 (dd, 1H, J_6,7 = 6,0 Hz, J_6,5 = 1,5 Hz, H6). EM m/z (%):166,0990 (M⁺, C₁₀H₁₄O₂ requer 166,0994, 5), 151 (16,2), 123 (11,8), 109 (41,2), 95 (88,2), 83 (61,7), 57 (100). Dados de (8): IV (filme NaCl, cm^-1) _máx: 3.075, 2.975, 2.934, 2.876, 1.707, 1.455, 1.376, 1.223, 1.187, 912, 765. RMN de ¹H (CDCl₃, 250 MHz) d : 1,30 e 1,38 (2d, 6H, J_Me,2 = J_Me,4 = 7,0 Hz, 2-Me, 4-Me), 1,38 (d, 3H, J_Me,2 = 7,0 Hz, 2-Me), 1,45 (s, 1H, 1-Me), 2,20-2,38 (m, 2H, H2, H4), 4,68 (d, 1H, J_5,6 = 1,5 Hz, H5), 6,05 (d, 1H, J_7,6 = 6,0 Hz, H7), 6,20 (dd, 1H, J_6,7 = 6,0, J_6,5 = 1,5 Hz, H6). EM m/z (%): 166,0989 (M⁺, C₁₀H₁₄O₂ requer 166,0994, 6), 151 (12,8), 123 (2,7), 109 (72,5), 95 (96,3), 81 (21,1), 67 (23,8).

Procedimento para ozonólise dos alquenos

A uma solução do alqueno (2 mmol) em éter de petróleo a 0 ºC, foi borbulhado ozônio. Após 10 minutos o fluxo de ozônio foi removido e a reação interrompida. A mistura foi concentrada em evaporador rotatório e levou à obtenção de um material sólido que, após recristalização em mistura diclorometano:éter dietílico (1:1) e secagem, forneceu os ozonídeos desejados (sólidos cristalinos) com rendimentos quantitativos.

3a,5a-Dimetil-8,9,10-trioxatriciclo[5.2.1.1^2,6]undecan-4-ona (6)

Sólido branco, T_f = 70-83 ºC (com decomposição). IV (CHCl₃, cm^-1) _máx: 3.023, 2.972, 2.936, 2.871, 1.707, 1.460, 1.386, 1.047, 1.020, 949. RMN de ¹H (CDCl₃, 250 MHz) d : 1,24 (d, 6H, J_Me,3 = J_Me,5 = 7,0 Hz, 3-Me, 5-Me), 1,80 (d quinteto, 1H, J_11',11 = 13,0 Hz, J_11',2 = J_11',6 = J_11',1 = J_11',7 = 1,8 Hz, H11'), 2,32 (m, 2H, H2 e H6), 2,50-2,65 (m, 2H, H3 e H5), 2,89 (dt, 1H, J_11,11' = 13,0, J_11,2 = J_11,6 = 4,0 Hz, H11), 5,77 (m, 2H, H1 e H7).

RMN de ¹³C (CDCl₃, 62,5 MHz) d : 12,65 (3-Me e 5-Me), 28,06 (C11), 42,77 (C2 e C6), 47,25 (C3 e C5), 102,60 (C1 e C7), 210,59 (C4). Análise elementar: Encontrado C 60,34%, H 7,08%, C₁₀H₁₄O₄ requer C 60,59%, H 7,12%.

2,3a,5a-Trimetil-8,9,10,11-tetraoxatriciclo[5.2.1.1^2,6]undecan-4-ona (9)

Sólido branco, T_f = 70-85 ºC (com decomposição). IV (CHCl₃, cm^-1) _máx: 2.981, 2.940, 2.878, 1.713, 1.453, 1.383, 1.081, 943, 882. RMN de ¹H (CDCl₃, 250 MHz) d : 1,15 e 1,20 (2d, 6H, J_Me,3 = J_Me,5 = 7,0 Hz, 3-Me e 5-Me), 1,34 (s, 3H, 2-Me), 2,56 (dq, 1H, J_3,Me = 7,0 Hz, J_3,5 = 1,4 Hz, H3), 2,90 (quinteto largo, 1H, J_5,Me = 7,0 Hz, H5), 4,08 (d largo, 1H, J_6,7 = 6 Hz, H6), 5,49 (m, 1H, H1), 5,72 (m, 1H, H7). RMN de ¹³C (CDCl₃, 62,5 MHz) d : 9,23 e 9,65 (3-Me e 5-Me), 21,09 (2-Me), 45,08 (C5), 51,63 (C3), 76,60 (C6), 79,31 (C2), 99,08 (C1), 101,89 (C7), 206,85 (C4). Análise elementar: Encontrado C 55,78%, H 6,60%, C₁₀H₁₄O₅ requer C 56,07%, H 6,59%.

2,3b,5b-Trimetil-8,9,10,11-tetraoxatriciclo[5.2.1.1^2,6]undecan-4-ona (10 isômero exo e 11 isômero endo)

Dados para a mistura de 10 e 11: Sólido branco, T_f = 80-90 ºC (com decomposição). IV (CHCl₃, cm^-1) _máx: 3.025, 2.970, 2.940, 2.870, 1.700, 1.460, 1.380, 1.040, 1.070, 950, 880. RMN de ¹H para o isômero 10 (CDCl₃, 250 MHz) d : 1,18 e 1,29 (2d, 6H, J_Me,3 = J_Me,5 = 7,9 Hz), 2,20 (q, 1H, J_3,Me = 7,9 Hz), 1,30 (s, 2H, 2-Me), 2,20 (q, 1H, J_3,Me = 7,9 Hz), 2,50 (q, 1H, J_5,Me = 7,9 Hz), 4,18 (d, 1H, J_6,7 = 6,0 Hz, H6), 5,40 (s, 1H, H1), 5,90 (d, 1H, J_7,6 = 6,0 Hz, H7). RMN de ¹H para o isômero 11 (CDCl₃, 250 MHz) d : 1,17 (s, 3H, 2-Me), 1,22 e 1,35 (2d, 6H, J_Me,3 = J_Me,5 = 7,9 Hz, 3-Me e 5-Me), 2,50 (q, 1H, J_5,Me = 7,9 Hz, H5), 2,43 (q, 1H, J_3,Me = 7,9 Hz, H3), 3,78 (s, 1H, H6), 5,25 (s largo, 1H, H1), 5,55 (s largo, 1H, H7). Análise elementar para a mistura (10+11): Encontrado C 56,03%, H 6,58%, C₁₀H₁₄O₅ requer C 56,07%, H 6,59%.

3a-Isopropil-8,9,10,11-tetraoxatriciclo[5.2.1.1^2,6]undecan-4-ona (14).

Sólido branco. IV (CHCl₃, cm^-1) _máx: 3.022, 2.975, 2.940, 2.860, 1.705, 1462, 1385, 1370 1040, 1070. RMN de ¹H (CDCl₃, 250 MHz) d : 1,08 e 1,28 (2d, 6H, J_Me,CH = 7,0 Hz, Me), 2,20-2,40 (m, 1H, CH(Me)₂), 2,52-2,72 (m, 1H, H3), 2,65 (d, 1H, J_5',5 = 15,5 Hz, H5'), 2,93 (dd, 1H, J_5,5' = 15,5 Hz, J_5,6 = 5,3 Hz, H5), 4,26-4,38 (m, H2 e H6), 5,72 e 5,78 (2s, H1 e H7).

Resultados e discussão

A reação de (4) com ciclopentadieno (Esquema 1) forneceu o cicloaduto (5), com rendimento de 70%. O espectro de massas de (5) mostrou sinal em m/z 150, relativo ao íon molecular. O grupo carbonila foi identificado no espectro na região do infravermelho pela presença de uma banda de absorção intensa em 1.701 cm^-1. O espectro de RMN de ¹H do cicloaduto (5) mostrou um duplo quarteto em d 2,52 (J_2,Me = J_4,Me = 7,0 Hz, J_2,1 = J_4,5 = 3,0 Hz), relativo aos hidrogênios H2 e H4, e um simpleto em d 6,13 para os hidrogênios H6 e H7. Os hidrogênios metilênicos H8 apresentaram sinais diferenciados no espectro de RMN de ¹H. Para H8'(hidrogênio endo), foi observado um dupleto em d 1,98 (J_8,8' = 11,0 Hz), e para H8 (hidrogênio exo) foi observado um duplo tripleto em d 2,15 (J_8,8' = 11,0 Hz, J_8,1 = J_8,5 = 5,0 Hz). A maior blindagem do hidrogênio H8' em relação ao hidrogênio H8 certamente é devida à interação da ligação C-H com os elétrons do sistema p da carbonila.

A ozonólise de (5) forneceu o ozonídeo (6), cuja fórmula molecular foi deduzida pela análise elementar. O espectro de RMN de ¹H de (6) apresentou um multipleto em d 5,77, atribuído aos hidrogênios metínicos H1 e H7, diretamente conectados aos átomos de oxigênio do grupo ozonídeo. Analogamente à discussão do sinal dos hidrogênios metilênicos H8 no oxabiciclo (5), também foram observados sinais distintos para os hidrogênios metilênicos H11 em (6), conforme apresentado na parte experimental. Um total de seis sinais foram observados no espectro de RMN de¹³C de (6), conforme esperado pela simetria da molécula.

Em trabalhos anteriores foi observado que a ozonólise de cicloadutos nos quais o grupo carbonila foi totalmente reduzido, ou convertido em éteres, levou à formação de um material polimérico. Até então, acreditava-se que a estabilidade dos ozonídeos estaria relacionada à presença do átomo de oxigênio em ponte pois, provavelmente, a interação entre o par de elétrons do átomo de oxigênio e o sistema de elétrons p da carbonila contribuiria para reduzir a nucleofilicidade do átomo de oxigênio em ponte, estabilizando assim os ozonídeos contra destruição por esse centro nucleofílico. O sucesso da reação de ozonólise de (5) é consideravelmente importante no contexto da proposta de síntese de ozonídeos, pois mostrou que a estabilidade dos mesmos não se correlaciona com a presença do átomo de oxigênio em ponte, embora a presença do grupo carbonila nesse tipo de oxabiciclo seja essencial para estabilizar o ozonídeo.³

A reação da cetona (4) com 2-metilfurano (Esquema 2) forneceu os oxabiciclos (7) e (8) com rendimentos de 61,4% e 5,5%, respectivamente. Os espectros de massas de (7) e (8) apresentaram o sinal do íon molecular em m/z 166, que está de acordo com o valor requerido para ambos. O grupo carbonila dos compostos (7) e (8) foram confirmados no espectro na região do infravermelho pela presença das absorções em 1.708 cm^-1 e 1.707 cm^-1, respectivamente. O sinal simples observado em d 1,50 e d 1,45 no espectro de RMN de ¹H de (7) e (8), respectivamente, caracterizaram o grupo metila em C1. A multiplicidade dos sinais observada no espectro do isômero (7) para os hidrogênios H2 (d 2,55, quarteto, J_2,Me = 7,0 Hz) e H4 (d 2,75, duplo quarteto, J_4,Me = 7,0 Hz, J_4,5 = 4,5 Hz) também confirmaram a presença do substituinte metil em C1. A assimetria molecular estabelecida nos biciclos (7) e (8) pela presença do grupo metil em C1 ocasionou multiplicidade de sinal diferenciada também para os hidrogênios olefínicos H6 e H7 sendo observado, em ambos os casos, um duplo dupleto para H6 e um dupleto para H7.

Ozonídeos estruturalmente distintos foram obtidos das reações de ozonólise dos oxabiciclos (7) e (8). A formação dos isômeros (9), (10) e (11) pode ser entendida considerando-se o impedimento espacial na face endo dos oxabiciclos (7) e (8), decorrente da disposição dos substituintes metil em C2 e C4. No caso do composto (7) (isômero aa), a face endo da molécula é consideravelmente mais impedida, em relação ao isômero bb (8), pois os substituintes metil estão direcionados para essa face. Portanto, somente o ozonídeo (9) foi obtido a partir de (7). Ao contrário de (7), a ozonólise de (8) forneceu dois produtos [ozonídeos (10) e (11)]. A análise do espectro de RMN de ¹H do produto obtido da ozonólise de (8) mostrou a formação dos dois ozonídeos, uma vez que todos os sinais no espectro se apresentaram duplicados. A formação de (10) e (11), obtidos na proporção 2:1, pode ser explicada considerando-se o menor impedimento espacial na face endo, já que os substituintes metil estão agora direcionados para a face exo da molécula.

Diferentemente dos casos anteriores, o oxabiciclo (13) (Esquema 3) não foi obtido diretamente como produto da reação de cicloadição [3+4]. A reação da cetona (12) com furano produziu inicialmente um cicloaduto dibromado que, após remoção redutiva dos dois átomos de bromo, forneceu o oxabiciclo (13) com rendimento de 55%.³ O ozonídeo (14) foi obtido da ozonólise de (13). Em trabalho anterior (resultados não publicados) observou-se na ozonólise do 8-oxabiciclo[3.2.1]oct-6-en-3-ona, análogo de (3) sem os grupos metilas, ocorreu polimerização do material. No caso do composto (13), que possui apenas um grupo alquila vizinho à carbonila, observou-se a formação do ozonídeo, conforme verificado pela análise do espectro de RMN. Entretanto, a presença de alguns sinais pouco intensos e alargados nesse espectro indica que tenha ocorrido polimerização parcial do ozonídeo. Esse resultado mostra que a presença de apenas um grupo alquila vizinho à carbonila é suficiente para estabilizar, pelo menos parcialmente, o ozonídeo.

O espectro de RMN de ¹H de (14) apresentou dois dupletos (d 1,08 e d 1,28), que foram atribuídos aos hidrogênios metílicos do grupo isopropil, e um multipleto em d 2,20-2,40, atribuído ao hidrogênio metínico do mesmo substituinte. Os hidrogênios metilênicos H5 e H5' apresentaram sinais distintos no espectro de RMN de ¹H. Para H5 (hidrogênio exo) foi observado um duplo dupleto em d 2,93 (J_5,5' = 15,5 Hz, J_5,6 = 5,3 Hz) e para H5' (hidrogênio endo) observou-se um dupleto em d 2,65 (J_5',5 = 15,5 Hz).

Todos os ozonídeos foram submetidos a testes "in vitro" para avaliação da atividade antimalárica. Os ensaios foram realizados contra cepas multirresistentes de Plasmodium falciparum.⁵ Os resultados obtidos (Tabela 1) mostram que os ozonídeos (9), (10), (11) e (14) foram considerados inativos, por apresentarem valores de IC₅₀ acima de 500 mg cm^-3.

O valor de IC₅₀ encontrado para o ozonídeo (6) é especialmente interessante. Ao se comparar os valores de IC₅₀ para os ozonídeos (6) (13,6 mg cm^-3) e (2) (18 mg cm^-3)², nota-se que (6) é potencialmente mais ativo. Portanto, a natureza do átomo ou grupo substituinte em ponte parece ser, a princípio, um dos fatores determinantes no mecanismo de interação dos ozonídeos com o parasita.

Conclusão

A reação de cicloadição [3+4], que ocorre entre cátions oxialílicos e dienos, foi utilizada com sucesso para o preparo dos ozonídeos (6), (9), (10), (11) e (14), que foram obtidos com rendimentos quantitativos. Todos os ozonídeos foram submetidos a testes para avaliação da atividade antimalárica contra cepas multirresistentes de Plasmodium falciparum. Os resultados obtidos mostraram maior atividade para o ozonídeo (6).

Agradecimento

Os autores expressam seus agradecimentos ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq), pela concessão de bolsa de pesquisa (LCAB), e também à Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES), pelo suporte financeiro. Ao pesquisador David C. Warhust (Escola de Higiene e Medicina Tropical, Londres) agradecemos pela realização dos ensaios biológicos.

BARBOSA, L.C.A., MALTHA, C.R.A., ALVARENGA, E.S. Synthesis and evaluation of new ozonides with antimalarial activity. Ecl.Quím. (São Paulo), v.27, p. , 2002.

ABSTRACT: Abstract: The [3+4] cycloaddition reaction between different dienes (cyclopentadiene, 2-methylfurane and furane) and haloketones formed their corresponding cycloadducts. Ozonolysis of the cycloadducts yielded the ozonides 3a ,5a -dimethyl-8,9,10-trioxatricyclo[5.2.1.1^2,6]undecan-4-one (6), 2,3a ,5a -trimethyl-8,9,10,11-tetraoxatricyclo[5.2.1.1^2,6]undecan-4-one (9), 2,3b ,5b -trimethyl-8,9,10,11-tetraoxatricyclo[5.2.1.1^2,6]undecan-4-one (10, exo isomer), 2,3b ,5b -trimethyl-8,9,10,11-tetraoxatricyclo[5.2.1.1^2,6]undecan-4-one (11, endo isomer), 3a -isopropyl-8,9,10,11-tetraoxatricyclo[5.2.1.1^2,6]undecan-4-one (14). The antimalaria activity of the ozonides was evaluated "in vitro" against strain of Plasmodium falciparum, from Thailand.

KEYWORDS: Ozonides, [3+4] cycloaddition, oxyallyl cation, malaria.

Referências Bibliográficas

Recebido em 29.01.2002.

Aceito em 25.03.2002.

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* Laboratório de Análise e Síntese de Agroquímicos (LASA) – Departamento de Química – UFV – 36571-000 – Viçosa – MG – Brasil.

Laboratório de Análise e Síntese de Agroquímicos (LASA) – Departamento de Química – UFV – 36571-000 – Viçosa – MG – Brasil.

Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  02 Set 2002
• Data do Fascículo
  2002

Histórico

• Recebido
  29 Jan 2002
• Aceito
  25 Mar 2002