Prospecção de inibidores da protease Mpro do SARS-CoV-2 a partir de compostos isolados de Platonia insignis e Citrus sinensis

Abstract

A mutação do SARS-CoV-2 e a escassez de medicamentos eficazes contra a COVID-19 continuam a representar desafios significativos para a comunidade científica. Isso gera um peso nos sistemas de saúde em todo o mundo, apesar da disponibilidade de vacinas para prevenir essa doença viral. Além disso, o medicamento aprovado para o tratamento da COVID-19 apresenta várias limitações terapêuticas e consequentemente aumenta a demanda na identificação de novos agentes antivirais. Para contribuir para a identificação de novas substâncias com potenciais antivirais, esta pesquisa concentra-se em produtos naturais provenientes de frutas comestíveis, especificamente Platonia insignis e Citrus sinensis, com potenciais efeitos inibitórios contra a protease principal do SARS-CoV-2, a Mpro. Inicialmente, realizou-se a análise LC-ESI-MS do fruto de Platonia insignis, que revelou a presença de biflavonóides na semente e benzofenonas na polpa. Posteriormente, por meio da extração por maceração e purificação cromatográfica, foram obtidos e identificados dois triglicerídeos (1 e 2) , estigmasterol (3), chamaejasmine (4), volkensiflavona (5) na semente, isogarcinol (6) e cicloxantochimol (7) na polpa. As cascas de Citrus sinensis, submetidas a processos cromatográficos, resultaram na identificação de dois compostos: O-sinapoilglucopiranosideo (8), hesperidina (9) e obtenção da hesperitina (10) através de semisintese da hesperidina. Os isolados foram estudados para seus potenciais inibitórios contra a Mpro utilizando o método cromogênico e Ebselen como controle positivo. O composto isogarcinol (6) foi o mais potente, com o valor de CI50 de 0,72 µM, superando o Ebselen CI50 de 3,4 µM. Ele demonstrou ausencia de citotoxicidade contra linhas celulares THP-1 (CC50 de 116,2 µM) e Vero (CC50 > 150 µM), respectivamente. Outros compostos ativos mostraram nenhuma citotoxicidade contra THP-1 e linhas celulares Vero. Estudos de docking molecular revelaram interações na bolsa catalítica entre o composto isogarcinol (6) e os resíduos de aminoácidos que compuseram as díades catalíticas (His 41 e Cyst 145).

Abstract: The mutation of SARS-CoV-2 and the scarcity of effective drugs against COVID-19 continue to pose significant challenges for the scientific community. This places a burden on health systems around the world, despite the availability of vaccines to prevent this viral disease. In addition, the drug approved for the treatment of COVID- 19 has several therapeutic limitations and consequently increases the demand for the identification of new antiviral agents. To contribute to the identification of new substances with antiviral potential, this research focuses on natural products from edible fruits, specifically Platonia insignis and Citrus sinensis, with potential inhibitory effects against the main protease of SARS-CoV-2, Mpro. Initially, LC-ESI-MS analysis was carried out on the fruit of Platonia insignis, which revealed the presence of biflavonoids in the seed and benzophenones in the pulp. Subsequently, through maceration extraction and chromatographic purification, two triglycerides (1 and 2), stigmasterol (3), chamaejasmine (4), volkensiflavone (5) in the seed, isogarcinol (6) and cyclooxanthochimol (7) in the pulp were obtained and identified. The peels of Citrus sinensis, subjected to chromatographic processes, resulted in the identification of two compounds: O-sinapoyl-glucopyranoside (8), hesperidin (9) and obtaining hesperitin (10) through semi-synthesis of hesperidin. The isolates were studied for their inhibitory potential against Mpro using the chromogenic method and Ebselen as a positive control. The compound isogarcinol (6) was the most potent, with a CI50 value of 0.72 µM, surpassing the Ebselen CI50 of 3.4 µM. It showed no cytotoxicity against THP-1 (CC50 of 116.2 µM) and Vero (CC50 > 150 µM) cell lines, respectively. Other active compounds showed no cytotoxicity against THP-1 and Vero cell lines. Molecular docking studies revealed interactions in the catalytic pocket between the compound isogarcinol (6) and the amino acid residues that made up the catalytic dyads (His 41 and Cyst 145).