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Tipo: Tese
Título : Síntese quimioenzimática da (R)-mexiletina, um fármaco antiarrítmico, e análogos
Título en inglés: Chemoenzymatic synthesis of (R) -Mexiletine, an antiarrhythmic drug, and analogues
Autor : Carvalho, Ana Caroline Lustosa de Melo
Tutor: Mattos, Marcos Carlos de
Co-asesor: Zampieri, Dávila de Souza
Palabras clave : Biocatálise;Resolução cinética enzimática;Fármaco antiarrítmico
Fecha de publicación : 2017
Citación : CARVALHO, Ana Caroline Lustosa de Melo. Síntese quimioenzimática da (R)-mexiletina, um fármaco antiarrítmico, e análogos. 2017. 178 f. Tese (Doutorado em Química Orgânica) - Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2017.
Resumen en portugués brasileño: A (R)-Mexiletina, um fármaco antiarrítmico, e análogos, foram sintetizados seguindo rotas quimioenzimáticas. O rac-acetato de 1-(2,6-dimetilfenoxi)propano-2-ila (rac-4a) foi utilizado como substrato “modelo” na resolução cinética enzimática (RCE), utilizando lipase, via reação de hidrólise. Após uma triagem, foram selecionadas a Candida antarctica B, CAL-B, imobilizada em resina acrílica (Novozym 435®), a Thermomyces lanuginosus imobilizada em immobead-150 (TLL) e Amano lipase AK de Pseudomonas fluorescens, as quais levaram a valores de conversão de 50%, valores de excesso enantiomérico do álcool e do acetilado > 99% e enantiosseletividade (E) > 200. Paralelamente, a RCE foi realizada via acetilação do rac- 1-(2,6-dimetilfenóxi)propan-2-ol (rac-3a) mediada pelas lipases Novozym 435®, TLL e Amano lipase AK de P. fluorescens, em solvente orgânico. Na presença da TLL, tanto em tolueno, como em THF, o acetilado e o álcool remanescente foram obtidos com excesso enantiomérico > 90% e valores de conversão próximos a 50%. Os resultados mais promissores foram obtidos na RCE de rac-4a via reação de hidrólise, sendo esta a reação utilizada para estender o estudo da RCE aos análogos rac-4b-d [b: acetato de 1-(2,4-dimetilfenoxi)propano-2-ila; c: acetato de 1-(o-toliloxi)propano-2-ila; d: acetato de 1-(naftalen-1-iloxi)propano-2-ila], modificando alguns parâmetros como: temperatura, solvente e tempo reacional. Os (S)-acetatos remanescentes possuem a configuração desejada para serem utilizados como intermediários na obtenção dos análogos da (R)-Mexiletina. Para a RCE de rac-4b, em 24 h, a Amano lipase AK de P. fluorescens foi a mais eficiente tanto na presença de acetonitrila como co-solvente [(S)-acetato: 98% ee], quanto na ausência de co-solvente [(S)-acetato: > 99% ee]. Para o substrato rac-4c, em 24 h, as melhores condições para se obter (S)-4c incluiu a utilização da TLL na ausência de co-solventes [(S)-acetato: > 99% ee]. Para o substrato rac-4d, tanto a TLL como a Amano lipase AK de P. fluorescens, na presença de acetonitrila como co-solvente, em 48 h, levaram ao (S)-acetato 4d com ee > 99%. Todas as configurações absolutas dos análogos foram determinadas pelo método de Mosher e comprovaram que as RCE seguiram a regra de Kazlauskas. Em seguida, os (S)-acetatos 4a-d foram hidrolisados, levando aos correspondentes (S)-álcoois 3a-d, com rendimentos de 58 a 70%. Os (S)-álcoois 3a-d foram convertidos nas (R)-azidas 5a-d com rendimentos entre 60 e 84%. Finalmente, as (R)-azidas 5a-d foram transformadas nas (R)-aminas, (R)-6a [(R)-Mexiletina] e análogos (R)-6b-d com rendimentos entre 65 e 95%. Os rendimentos globais variaram entre 13 e 36%.
Abstract: (R)-Mexiletine, an antiarrhythmic drug, and the analogues were synthesized following chemoenzymatic routes. Rac-1-(2,6-dimethylphenoxy)propane-2-yl acetate (rac-4a) was used as the "template" substrate in the enzymatic kinetic resolution (EKR), using lipase, via hydrolysis reaction. After a screening, Candida antarctica B, CAL-B, immobilized on acrylic resin (Novozym 435®), Thermomyces lanuginosus immobilized on immobead-150 (TLL) and Amano lipase AK from Pseudomonas fluorescens were selected, which led to values of 50% conversion, enantiomeric excess values of alcohol and remaining acetate > 99% and enantioselectivity (E) > 200. At the same time, EKR was performed via acetylation of rac-1-(2,6-dimethylphenoxy)propan-2-ol (rac-3a) mediated by Novozym 435®, TLL and Amano lipase AK lipase from P. fluorescens in organic solvent. In the presence of TLL in both toluene and THF, the acetate and the remaining alcohol were obtained with enantiomeric excess > 90% and conversion values close to 50%. The most promising results were obtained in the EKR of rac-4a via the hydrolysis reaction, which was the reaction used to extend the EKR study to rac-4b-d [b: 1-(2,4-dimethylphenoxy)propane-2-yl acetate; c: 1-(o-tolyloxy)propane-2-yl acetate; d: 1-(naphthalen-1-yloxy)propane-2-yl acetate, modifying some parameters such as: temperature, solvent and reaction time. The remaining (S)-acetates have the desired configuration to be used as intermediates in the preparation of the (R)-Mexiletine analogues. For EKR of rac-4b, in 24 h, P. fluorescens Amano lipase AK was most efficient both in the presence of acetonitrile as co-solvent [(S)-acetate: 98% ee] and in the absence of co-solvent [(S)-acetate: > 99% ee]. For the substrate rac-4c, in 24 h, the best conditions to obtain (S)-4c included the use of TLL in the absence of co-solvents [(S)-acetate: > 99% ee]. For the substrate rac-4d, both TLL and Amano lipase AK from P. fluorescens, in the presence of acetonitrile as co-solvent, in 48 h, afforded (S)-acetate 4d in ee > 99%. All absolute configurations of the analogues were determined by Mosher’s method and proved that the EKRs followed the Kazlauskas’ rule. Thereafter, the (S)-acetates 4a-d were hydrolyzed, leading to corresponding (S)-alcohols 3a-d, in yields of 58 to 70%. The (S)-alcohols 3a-d were converted to the (R)-azides 5a-d in yields between 60 and 84%. Finally, (R)-azides 5a-d were transformed into (R)-amines, 6a [(R)-Mexiletine] and (R)-6b-d analogues in yields between 65 and 95%. Overall yields varied between 13 and 36%.
URI : http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/28888
Aparece en las colecciones: DQOI - Teses defendidas na UFC

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