Texto sistemático crítico evidenciando a evolução das pesquisas realizadas e o seu contexto cronológico na área de produtos naturais e de síntese orgânica

Abstract

Plants are an inexhaustible source of organic compounds with the most varied chemical structures and biological properties. These compounds are called secondary metabolites and are involved in the secondary metabolism of plants being produced in response to external agents such as predators, parasites, other plants, environmental factors and soil (nutrients). The diversity of biological properties that they present in plants calls attention to a possible application in the control of some diseases that also affect humans and animals. Among the main classes of secondary metabolites produced by plants, lignans became the target of study by several research groups after the discovery of the anticancer properties of podophyllotoxin. Since then, other lignans have been isolated, identified and evaluated for their biological properties. Such properties are strictly related to the chemical skeletons of each subclass, stereochemistry, nature and position of the substituents. Due to the biological properties and the synthetic challenge related to asymmetric centers, numerous methodologies for the synthesis of lignans and derivatives have been proposed in order to obtain molecules that can be used as targets for the development of new drugs. With scientific advances, molecular modeling tools combined with in vitro assays have facilitated the planning of synthetic targets, guiding the synthesis to obtain compounds with greater probability of being active in vivo against the biological target evaluated in silico. In the course of my research, I have worked with plant extracts, natural lignans, total synthesis of lignans, partial synthesis of derivatives of natural lignans, synthesis of heterocyclic analogues of lignans and the biological evaluation of these compounds. For some biological targets, molecular modeling has been used as a guide to define the type of compound to be synthesized and evaluated in vivo. I have used the fruits of Piper cubeba to obtain the cubebin lignan which has been evaluated in several biological assays and used as a starting material for the synthesis of derivatives and other lignans. From this lignan I published many of my scientific articles and even today this compound continues to be a source of inspiration for two other projects that I develop. Lignans have also been the inspiration for the synthesis of heterocyclic analogues that have interesting biological and luminescent properties. In this text, I comment on the scientific articles linked to both the area of natural products and the area of synthesis that I have published in recent years with the aim of highlighting the evolution of the research carried out and its chronological context.

As plantas são uma fonte inesgotável de compostos orgânicos com as mais variadas estruturas químicas e propriedades biológicas. Esses compostos são chamados de metabólitos secundários e estão envolvidos no metabolismo secundário das plantas sendo produzidos em resposta a agentes externos como predadores, parasitas, outras plantas, fatores ambientais e de solo (nutrientes). A diversidade de propriedades biológicas que eles apresentam nos vegetais chama a atenção para uma possível aplicação no controle de algumas enfermidades que afetam também humanos e animais. Dentre as principais classes de metabólitos secundários produzidos pelas plantas as lignanas passaram a ser alvo de estudo de vários grupos de pesquisa depois da descoberta das propriedades anticâncer da podofilotoxina. Desde então, outras lignanas foram isoladas, identificadas e avaliadas quanto às suas propriedades biológicas. Tais propriedades estão estritamente relacionadas aos esqueletos químicos de cada subclasse, estereoquímica, natureza e posição dos substituintes. Devido às propriedades biológicas e ao desafio sintético relacionado aos centros assimétricos, inúmeras metodologias para a síntese de lignanas e de derivados têm sido propostas com o objetivo de obter moléculas que possam ser utilizadas como alvos para o desenvolvimento de novos fármacos. Com o avanço científico, ferramentas de modelagem molecular aliadas a ensaios in vitro vem facilitando o planejamento dos alvos sintéticos, guiando a síntese para a obtenção de compostos com maior probabilidade de serem ativos in vivo contra o alvo biológico avaliado in sílico. No decorrer da minha pesquisa tenho trabalhado com extratos de plantas, lignanas naturais, síntese total de lignanas, síntese parcial de derivados de lignanas naturais, síntese de análogos heterocíclicos de lignanas e com a avaliação biológicas desses compostos. Para alguns alvos biológicos a modelagem molecular tem sido utilizada como guia para definir o tipo de composto a ser sintetizado e avaliado in vivo. Tenho usado os frutos da Piper cubeba para obtenção da lignana cubebina a qual foi avaliada em vários ensaios biológicos e usada como material de partida para a síntese de derivados e de outras lignanas. A partir dessa lignana publiquei muitos dos meus artigos científicos e ainda hoje esse composto continua sendo fonte de inspiração para outros dois projetos que desenvolvo. As lignanas também tem sido inspiração para a síntese de análogos heterocíclicos que possuem interessantes propriedades biológicas e luminescentes. Neste texto, comento os artigos científicos vinculados tanto à área de produtos naturais quanto à área de síntese que publiquei nos últimos anos com o intuito de evidenciar a evolução das pesquisas realizadas e o seu contexto cronológico.