Design, Synthesis and Biological activities of Benzothiazole, Benzimidazole and Imidazopyrimidine polyphenols as multifunctional molecules against oxidative stress sustained processes

Le specie reattive dell'ossigeno (ROS) regolano diversi processi fisiologici essenziali come la proliferazione cellulare, la differenziazione e il tono vascolare. Tuttavia, un'alta concentrazione di ROS può avere effetti indesiderati su molte molecole tra cui proteine, lipidi, RNA e DNA che portano alla distruzione cellulare causando varie pathologie ad esempio: malattie infiammatorie, malattie cardiovascolari, cancro, diabete, cataratta, autismo invecchiamento malattia di Parkinson e malattia Alzheimer. La maggior parte di queste malattie coinvolge più indicazioni fisiopatologiche. Diverse strategie farmacologiche, come l'uso di farmaci multifunzionali, sono state progettate per prevenire o ripristinare gli squilibri di riduzione dell'ossidazione e per trattare malattie complesse. Il presente progetto di ricerca nasce dal desiderio di sintetizzare composti multifunzionali con la capacità di prevenire o curare malattie multifattoriali come il cancro. Per questo motivo, le modifiche isosteriche sono state effettuate sull’ acido 2-fenil-1H-benzimidazol-5-solfonico (PBSA) e sono state ottenute tre serie di composti: derivati benzimidazolici, benzotiazolici e imidazopirimidici. I composti sintetizzati sono poi stati valutati per le loro attività UV filtrante, antiossidante, antifungina e antiproliferativa. La capacità fotoprotettiva è stata determinata utilizzando la tecnica di trasmittanza spettrofotometrica. DPPH e FRAP sono stati eseguiti per determinare l'attività antiossidante. Il metodo di diffusione in Sabouraud Dextrose Agar (SDA) è stato utilizzato per valutare l'attività anti-dermatofiti, mentre il metodo di microdiluizione del brodo RPMI è stato utilizzato per studiare l'attività anti-candida. Infine, è stato eseguito il saggio MTS per determinare l'attività anti-proliferativa. Per i derivati benzimidazolici, il composto DE 35 è risultato essere il potenziale candidato nello sviluppo di farmaci multifunzionali, mentre per i benzotiazolici e l'imidazopirimidici abbiamo rispettivamente 4g / 4k e 14g. Inoltre, questi set di composti potrebbero avere una possibile applicazione come farmaco per il trattamento di malattie neoplastiche come: la leucemia infantile, il cancro del pancreas e il melanoma.

Reactive oxygen species regulate several essential physiological processes such as cell proliferation, differentiation, vascular tone and inflammation. However, their higher concentrations can have deleterious effects on many molecules including protein, lipid, RNA and DNA which leads to cell destruction causing several diseases including Parkinson’s diseases, inflammatory disease, cardiovascular, cancer, diabetes, Alzheimer’s disease, cataracts, autism and aging. Most of these diseases involve more physiopathological indications. Nevertheless, different pharmacological strategies, such as the use of multifunctional drugs, have been designed to prevent or restore redox imbalances and to treat complex diseases. The present research project comes from the desire to synthesize multifunctional compounds with the capacity to present or treat multifactorial diseases such as cancer. For this purple, isosteric modification was performed on 2-Phenyl-1H-benzimidazol-5-sulfonic acid (PBSA) and three set of compounds were obtained: benzimidazole, benzothiazole and imidazopyrimidine derivatives. Synthesized compounds were evaluated for their UV-filter, antioxidant, antifungal and antiproliferative activites. Photoprotective capacity was determined using spectrophotometric transmittance technique. DPPH and FRAP were performed to determine antioxidant activity. Diffusion method in Sabouraud Dextrose Agar (SDA) was used to evaluate anti-dermatophyte activity, while for broth microdilution method in RPMI was used to investigate anti-candida activity. Finally, MTS essay were performed to determine antioroliferative activity. For benzimidazole derivatives, compound DE 35 was found to be a potential candidate in the development of multifunctional drugs, while for benzothiazole and imidazopyrimidine we respectively have 4g/4k and 14g. In addition, these set of compounds might have possible application as a drug for the treatment of neoplastic diseases such as childhood leukemia, pancreatic cancer and melanoma.