Estudio teórico relacionado con la actividad cancerígena de compuestos derivados de hidrocarburos aromáticos policíclicos.

BOROSKY, GABRIELA L.

Los Cocos

Congreso; XII Simposio Nacional de Química Orgánica; 1999

Abstract             Theoretical calculations concerning the carcinogenic activity of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) were performed. The increased activity of diol epoxide derivatives, bay-region and bay-region methyl-substituted compounds was explained by the greater instability of their epoxide ring towards protonation. Resumen             Se realizaron cálculos teóricos relacionados con la actividad cancerígena de los hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAPs). El aumento de la inestabilidad del epóxido frente a la protonación explicó la mayor actividad de los epoxidiol derivados, y de los compuestos bay-region y sustituidos por metilo en la bay-region. INTRODUCCION             Los carcinógenos químicos ejercen su actividad a través de reacciones con el DNA, y su combinación con éste puede originar mutaciones que conduzcan a la formación de tumores. Entre estos carcinógenos, los HAPs constituyen un importante grupo.1 Por requerimientos de electrofilicidad se activan formando epoxidioles.2 La etapa determinante del mecanismo de carcinogénesis es la apertura del anillo del epóxido protonado, lo cual origina un carbocatión en la posición bencílica de la función epóxido. Los HAPs que poseen uno de los carbonos del epóxido en una región bahía, así como los que están sustituidos por un grupo metilo en esa región, presentan mayor actividad cancerígena.3 METODOS COMPUTACIONALES             Se efectuaron cálculos DFT/B3LYP y ab initios (HF y MP2) con la base      6-31G* empleando los programas Gaussian 94 y GAMESS. Los cálculos semiempíricos AM1, PM3 y AM1-SM2.1 (en fase acuosa) se realizaron con el paquete AMPAC 5.0. RESULTADOS Y DISCUSION             La comparación de reactividad de los compuestos modelo muestra que el óxido de benceno presenta una mayor tendencia termodinámica a reordenarse a fenol luego de la formación del carbocatión, mientras que con el diolepóxido de benceno resultan favorecidas las reacciones de sustitución por ataque de nucleófilos. La disminución de la barrera de energía para la apertura del epoxidiol se origina en la formación de un enlace puente hidrógeno entre el átomo de hidrógeno del epóxido protonado y el oxígeno del grupo hidroxilo más próximo. La actividad se los compuestos bay-region se correlaciona con el exotermicidad calculada en la etapa de apertura, la cual aumenta con la deslocalización de la carga positiva a medida que la estructura es más conjugada. La sustitución por metilo en la bay-region favorece la apertura del epóxido al desestabilizar la estructura cerrada, la cual resulta distorsionada y no plana. BIBLIOGRAFIA 1- Baum, E. J. In Polycyclic Hydrocarbons and Cancer; Gelboin, H. V., P. O. P. T?so, Eds.; Academic Press: New York, 1978; Vol. 1, pp 45-70. 2- Gelboin, H. V. Adv. Cancer Res. 1967, 10, 1-81. 3- Wood, A. W., Chang, R. L., Levin, W., Ryan, D. E., Thomas, P. E., Croisy-Delcey, M., Ittah, Y., Yagi, H., Jerina, D. M., Conney, A. H. Cancer Res. 1980, 40, 2876-2883 y referencias allí citadas.