Synthesis and biological evaluation of cytotoxic paeonol derivatives, aryne-functionalized naphthoquinones with trypanocidal activity, and BODIPY-based fluorophores

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dc.contributor.advisor-co1Silva Junior, Eufrânio Nunes da
dc.contributor.advisor-co1IDhttps://orcid.org/0000-0003-1281-5453
dc.contributor.advisor-co1Latteshttps://lattes.cnpq.br/5627593695811199
dc.contributor.advisor1Borges, Warley de Souza
dc.contributor.advisor1IDhttps://orcid.org/0000-0003-4475-1028
dc.contributor.advisor1Latteshttps://lattes.cnpq.br/9742402285970429
dc.contributor.authorFigueroa, Laura Patricia Rocha
dc.contributor.authorIDhttps://orcid.org/0000-0003-2654-8800
dc.contributor.authorLatteshttps://lattes.cnpq.br/7977430230308850
dc.contributor.referee1Nascimento, Vanessa
dc.contributor.referee1IDhttps://orcid.org/0000-0001-9413-7638
dc.contributor.referee1Latteshttps://lattes.cnpq.br/9472579719230658
dc.contributor.referee2Thomas, Juliana Christina
dc.contributor.referee2IDhttps://orcid.org/0000-0003-2070-8623
dc.contributor.referee2Latteshttps://lattes.cnpq.br/5141387978902606
dc.contributor.referee3Miranda, Amanda Silva de
dc.contributor.referee3Latteshttps://lattes.cnpq.br/6194642305921194
dc.contributor.referee4Cunha Neto, Álvaro
dc.contributor.referee4IDhttps://orcid.org/0000-0002-1814-6214
dc.contributor.referee4Latteshttps://lattes.cnpq.br/7448379486432052
dc.contributor.referee5Regasini, Luis Octavio
dc.contributor.referee5IDhttps://orcid.org/0000-0001-8574-0670
dc.contributor.referee5Latteshttps://lattes.cnpq.br/0992736452764550
dc.date.accessioned2026-03-10T18:04:01Z
dc.date.available2026-03-10T18:04:01Z
dc.date.issued2025-12-11
dc.description.abstractThis work presents three projects related to the organic synthesis of natural product derivatives and bioluminescent moieties with different applications. The first project focused on Paeonol-related compounds and their biological potential through the synthesis of Paeonol-derived ethers and benzofurans via bimolecular nucleophilic substitution reactions. A total of four ether derivatives and seven benzofuran derivatives were obtained. The cytotoxic activity of all synthesized compounds was evaluated, and three compounds were active against the HCT116 cell line, showing over 60% growth inhibition. Notably, compound 44e exhibited a strong IC50 value of 0.2 μM, supporting its potential as an anticancer agent. The second study explored the regioselective synthesis of functionalized 1,4-naphthoquinones via aryne chemistry, through the generation and trapping of naphthoquinonynes. Twelve amine derivatives and six pyridine N-oxide derivatives were obtained, providing access to A-ring-functionalized naphthoquinones, including nine new compounds. Their trypanocidal activity was evaluated, and fourteen naphthoquinones showed higher activity than benznidazole, the current drug used for Chagas disease. Two compounds were approximately ten times more potent. These results highlight the value of this approach for the discovery of new trypanocidal agents and demonstrate the efficiency and versatility of the methodology. The third chapter showed the design and synthesis of BODIPY-based fluorescent molecules. A series of krypto-BODIPY and meso-phenyl-BODIPY derivatives was synthesized, including eight new compounds such as mono- and di-halogenated scaffolds, acetylated analogues, Sonogashira coupling products, and a symmetric bis-BODIPY alkyne. The results demonstrate that both kryptopyrrole and meso-phenyl frameworks tolerate electrophilic substitution, C–H activation, and Pd-catalyzed cross-coupling reactions, enabling efficient diversification of BODIPY fluorophores. Overall, this work demonstrates the development of efficient synthetic strategies for biologically relevant and fluorescent molecular scaffolds, contributing new compounds and methodologies with potential applications in medicinal chemistry and chemical biology.
dc.description.resumoEste trabalho apresenta três projetos relacionados à síntese orgânica de derivados de produtos naturais e de unidades bioluminescentes com diferentes aplicações. O primeiro projeto teve como foco compostos relacionados ao paeonol e seu potencial biológico, por meio da síntese de éteres e benzofuranos derivados do paeonol via reações de substituição nucleofílica bimolecular. Ao todo, foram obtidos quatro derivados éter e sete derivados benzofurânos. A atividade citotóxica de todos os compostos sintetizados foi avaliada, e três deles apresentaram atividade contra a linhagem celular HCT116, com inibição do crescimento superior a 60%. Destaca-se o composto 44e, que exibiu um valor de IC50 de 0,2 μM, sustentando seu potencial como agente anticancerígeno. O segundo estudo explorou a síntese regioseletiva de 1,4 naftoquinonas funcionalizadas por meio da química de arinos, através da geração e captura de naftoquinoninas. Foram obtidos doze derivados de aminas e seis derivados de N-óxido de piridina, permitindo o acesso a naftoquinonas funcionalizadas no anel A, incluindo nove novos compostos. A atividade tripanocida desses compostos foi avaliada, e quatorze naftoquinonas apresentaram atividade superior à do benznidazol, fármaco atualmente utilizado no tratamento da doença de Chagas. Dois compostos mostraram-se aproximadamente dez vezes mais potentes. Esses resultados destacam o valor dessa abordagem para a descoberta de novos agentes tripanocidas e demonstram a eficiência e versatilidade da metodologia. O terceiro capítulo apresentou o planejamento e a síntese de moléculas fluorescentes baseadas em BODIPY. Uma série de derivados krypto-BODIPY e meso-fenil-BODIPY foi sintetizada, incluindo oito novos compostos, como estruturas mono- e di-haletadas, análogos acetilados, produtos de acoplamento de Sonogashira e um alquino bis BODIPY simétrico. Os resultados demonstram que tanto os sistemas de krypto-pirrol quanto os de meso-fenil toleram reações de substituição eletrofílica, ativação C–H e acoplamentos cruzados catalisados por paládio, permitindo a diversificação eficiente de fluoróforos BODIPY. De modo geral, este trabalho demonstra o desenvolvimento de estratégias sintéticas eficientes para a obtenção de estruturas moleculares biologicamente relevantes e fluorescentes, contribuindo com novos compostos e metodologias com potencial aplicação em química medicinal e biologia química.
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
dc.formatText
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufes.br/handle/10/20936
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal do Espírito Santo
dc.publisher.countryBR
dc.publisher.courseDoutorado em Química
dc.publisher.departmentCentro de Ciências Exatas
dc.publisher.initialsUFES
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Química
dc.rightsopen access
dc.subjectDerivados de Paeonol
dc.subjectAtividade citotóxica
dc.subjectQuímica de Arinos
dc.subjectDerivados Tripanocidas de 1,4-Naftoquinona
dc.subjectFluoróforos BODIPY
dc.subject.cnpqQuímica
dc.titleSynthesis and biological evaluation of cytotoxic paeonol derivatives, aryne-functionalized naphthoquinones with trypanocidal activity, and BODIPY-based fluorophores
dc.typedoctoralThesis
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