Computational investigation of Schiff bases from tryptamine as COX-2 inhibitors with potential anti-inflammatory activity

Authors

DOI:

https://doi.org/10.20952/jrks3113081

Abstract

Non-steroidal anti-inflammatory drugs are the most used drugs to inhibit cyclooxygenases (COX). Understanding the structure of COX isoforms is required for the research for more selective and less toxic anti-inflammatory agents. Also, computational methods can help to predict drug interaction. In this work, tryptamine Schiff bases, retrieved from literature, were screened to evaluate their ADMET profiles. After the initial screening, the compounds with better parameters were subjected to molecular docking interactions with the crystal structure of the COX-2 enzyme to verify binding affinities and the compound’s disposition as anti-inflammatory drugs. All compounds obeyed the Veber rule, and only one of them violated the Lipinski rule. Additionally, ten tryptamine Schiff bases presented equal or fewer toxicity alerts than Celecoxib (≤1). The binding affinities obtained through molecular docking for these Schiff bases varied from -9.974 to -8.765 kcal/mol. The results demonstrated that the chosen compounds showed higher binding affinities when compared to Celecoxib (-8.655 kcal/mol); this suggests a significant ability to inhibit the COX-2 enzyme. It has been proposed that the presence of phenolic hydroxyl is significant for the observed binding affinities. The results of this study indicate that tryptamine Schiff bases are promising candidates to treat inflammatory disorders, with the potential to be used as suitable medicines for pain and inflammation treatment.

Author Biography

Ricardo Silva Porto, Federal University of Alagoas, Maceió, Alagoas, Brazil.

Os anti-inflamatórios não esteroidais são os medicamentos mais utilizados para inibir as ciclooxigenases (COX). O entendimento da estrutura das isoformas COX é necessário para a pesquisa de agentes anti-inflamatórios mais seletivos e menos tóxicos. Além disso, os métodos computacionais podem ajudar a prever a interação medicamentosa. Neste trabalho, bases de Schiff da triptamina, extraídas da literatura, foram selecionadas para avaliar seus perfis ADMET. Após triagem inicial, os compostos com melhores parâmetros foram submetidos a interações de docking molecular com a estrutura cristalina da enzima COX-2 para verificar as afinidades de ligação e a disposição dos compostos como fármacos anti-inflamatórios. Todos os compostos obedeceram à regra de Veber e apenas um deles violou a regra de Lipinski. Adicionalmente, dez bases de Schiff da triptamina apresentaram alerta de toxicidade iguais ou menores que o Celecoxibe (≤1). As afinidades de ligação obtidas por docking molecular para essas bases de Schiff variaram de -9,974 a -8,765 kcal / mol. Os resultados demonstraram que os compostos escolhidos apresentaram maiores afinidades de ligação quando comparados ao Celecoxib (-8,655 kcal / mol); isso sugere uma capacidade significativa de inibir a enzima COX-2. É proposto que a presença de hidroxila fenólica é significativa para as afinidades de ligação observadas. Os resultados deste estudo indicam que as bases de Schiff da triptamina são candidatas promissoras para o tratamento de doenças inflamatórias, com potencial para serem utilizadas como medicamentos adequados para o tratamento da dor e inflamação. Palavras-chave: triptamina, inibidores de COX-2, docking molecular, bases de Schiff.

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Published

04/02/2022

Issue

Section

Health Sciences