Hacia la Expansión de Diversidad Molecular de colecciones naturales: selección de grupos funcionales a modificar

RAMALLO, IA; ZACCHINO, SA; FURLAN, RLE

Capital Federal

Workshop; I Workshop Argentino de Química Medicinal Prof. Dr. Alejandro Paladini; 2005

División Química Medicinal de la Asociación Química Argentina

Introducción La naturaleza es fuente de una enorme diversidad molecular con alto potencial terapéutico muy difícil de reemplazar por otras fuentes de diversidad Esto ha puesto de manifiesto la necesidad de estrategias innovadoras que permitan aprovechar la diversidad de los productos naturales en el proceso de descubrimiento de drogas. La Expansión de Diversidad Molecular de colecciones naturales es una estrategia que consiste en la modificación química de extractos naturales inactivos con el objeto de alterar su actividad biológica. Su implementación depende del desarrollo de reacciones apropiadas capaces de modificar una porción significativa de los componentes de un extracto cualquiera. Puesto que los extractos naturales constituyen mezclas complejas de composición mayoritariamente desconocida, la selección de reacciones apropiadas resulta complicada. En este trabajo se presenta un análisis de caracteres químicos generales de los productos naturales, es decir del ?material de partida?. Parte Experimental Para el estudio estadístico de Productos Naturales se empleó el Diccionario de Productos Naturales (DNP) en CD-ROM (Chapman & Hall) versiones 1997 y 2001. El mismo es una base de datos que incluye prácticamente la totalidad de Productos Naturales publicados hasta el año de edición del software. Esta base de datos permite la búsqueda de estructuras químicas completas o de subestructuras químicas dentro del total de compuestos que ella posee. Las búsquedas llevadas a cabo en este trabajo se realizaron por subestructuras químicas. La modalidad subestructuras químicas permite la búsqueda de determinado arreglo de átomos y enlaces dentro de todas las estructuras químicas de compuestos contenidos en la base. En las búsquedas se eliminaron las restricciones necesarias de modo que cada subestructura sea encontrada dentro de cualquier estructura química ya sea formando parte de un anillo, o de una cadena, o de ambos, de manera de incluir todos los compuestos de la base que contengan el grupo funcional de interés. Discusión El análisis del porcentaje de ocurrencia de caracteres químicos mostró la existencia de 6 caracteres que se encuentran presentes en un significativo porcentaje (Figura). Estos pueden encontrarse formando parte de distintos grupos funcionales. Por ejemplo, el grupo carbonilo se encuentra dentro de la población formando parte principalmente de ésteres o de cetonas mientras que el grupo -OH se encuentra principalmente como alcohol secundario seguido por fenol y alcoholes 1º y 3º. Para estudiar la representatividad de los resultados, se determinaron los porcentajes de ocurrencia de los 6 caracteres químicos más importantes en 17 subpoblaciones agrupadas en base a ciertas características químicas de sus componentes. El análisis de los datos permite detectar nuevamente a los grupos OH y C=O como los caracteres químicos presentes en un mayor número promedio de compuestos y con menor dispersión en los datos a lo largo de las 17 subpoblaciones analizadas. Conclusiones Del análisis se desprende que C=O y O-H serían los de mayor impacto en términos de capacidad de alteración de componentes de un extracto. Ellos se encuentran en un porcentaje alto en la población total y bastante similar en todas las subpoblaciones analizadas. Para la modificación de carbonilos resulta atractiva la utilización de reactivos nucleofílicos que modifiquen ésteres y cetonas que representan las formas de carbonilo más comunes. Para la modificación de ?OH una opción sería la utilización de reactivos electrofílicos que modifiquen además del grupo alcohol secundario (mayoritario) a los fenoles, a los diferentes tipos de alcohol y a las aminas.