?Desarrollo y selección de nuevos fitosanitarios fluorados en favor de la producción agrícola argentina?

SILVANA C. PLEM, DIANA M. MÜLLER, MARCELO C. MURGUÍA

Santa Fe

Encuentro; 4 XVII Encuentro de Jóvenes Investigadores de la Universidad Nacional del Litoral; 2013

Universidad Nacional del Litoral

La provisión mundial de alimentos es un desafío constante para la producción agrícola-ganadera moderna debido a que el constante crecimiento de la población y el incremento en la demanda de mayor cantidad y calidad de alimentos no se ve acompañado de un aumento equivalente de las superficies de cultivo u otros recursos tales como el agua. Esto ha hecho de los agentes químicos una herramienta imprescindible para el desarrollo de producciones más intensas, sostenibles y rentables, buscando garantizar la selectividad y confieran una favorable relación costo/beneficio para el productor. Tales productos destinados a prevenir, destruir, atraer, repeler o combatir cualquier tipo de plaga, se denominan plaguicidas, y se clasifican según su actividad biológica en: acaricidas, fungicidas, insecticidas, herbicidas, nematicidas y antibióticos. En los últimos años una nueva clase de plaguicidas derivados del pirazol, con importantes propiedades insecticidas y acaricidas, fueron introducidos en el mercado como respuesta a la resistencia observada en insectos hacia los piretroides de síntesis y a la elevada toxicidad de los carbamatos y organofosforados utilizados hasta entonces. Los pirazoles son componentes estructurales de gran interés farmacéutico[i] por poseer un amplio rango de actividades biológicas como antiinflamatorios,[ii] reductores del colesterol,2d antitumorales,2e,f antidepresivos, antisicóticos,2g ligandos de receptores estrogénicos2h,i y agentes anti-HIV2j entre otros. En el área de producción de alimentos forman parte de una gran variedad de compuestos, encontrándose: Herbicidas, Fungicidas e Insecticidas/acaricidas; dentro del último grupo podemos mencionar Cyenopyrafen,[iii]a Tolfenpyrad,39b Tebufenpyrad,3c Ethiprole,3e Acetoprole,3e Pyrafluprole,3e Rynaxypyr,3f etc. En particular el líder comercial Tebufenpyrad, elegido como modelo estructural, actúa inhibiendo el complejo I del sistema de transporte electrónico mitocondrial (MET I) del insecto y, en consecuencia, su respiración celular. Es un plaguicida de amplio espectro, presenta una actividad notable como ovicida y larvicida de insectos y ácaros que afectan a animales y plantas, como Tetranychus urticae o Tetranychus cinnabarinus, entre otros.[iv] En cuanto a Fipronil, el otro modelo estructural, es altamente efectivo sobre un amplio rango de pestes económicamente importantes, es ampliamente utilizado como ectoparasitocida en ganadería y animales domésticos.[v] Actúa sobre los canales de apertura de cloro (receptores GABA) anulando la transmisión inhibitoria en el sistema nervioso central lo que provoca hiper-excitación, convulsión y muerte. Los dos modelos estructurales escogidos poseen baja toxicidad hacia vertebrados y una notable y probada actividad sobre parásitos, garrapatas, pulgas, ácaros e insectos, actuando sobre distintos sitios blanco como el sistema nervioso y la respiración celular. Estas características aumentan las posibilidades de generar nuevos compuestos bioactivos de relevancia comercial que posean una mayor actividad frente a la resistencia adquirida por las plagas con los productos comerciales actuales, buscando satisfacer los requerimientos de eco-toxicidad y rentabilidad de las sociedades modernas. Por otra parte el diseño y síntesis de una librería química de nuevos derivados pirazólicos nos abre la posibilidad de explorarlos en un futuro en diferentes áreas de importancia comercial como la medicina, química de materiales, cosméticos, etc. [i] Elquero, J.; Goya, P.; Jagerovic, N.; Silva, A. M. S. 2002,Pyrazole as Drugs: Facts and Fantasies. In Targets in Heterocyclic Systems; Attanasi, O. A., Spinelli, D., Eds.; Italian Society of Chemistry: Roma; Vol. 6, pp 52-98. [ii] a) Penning, T. D.; et. al. 1997,J. Med. Chem 40, 1347-1365. b) Cheng, H.; et. al. 2006,Bioorg. Med. Chem. Lett., 16, 2076?2080. c) Bungard, C. J.; Hartman, G. D.; Manikowski, J. J; Perkins, J. J.; Bai, Ch.; Brandish, P. L.; Euler, D. H.; Hershey, J. C.; Schmidt, A.; Fang, Y.; Norcross, R. T.; Rushmore, T. H.; Thompson, Ch. D.; Meissner, R. S. 2011Bioorg. Med. Chem., 19, 7374?7386. d) Sliskovic, D. R.; Roth, B. D.; Wilson, M. W.; Hoefle, M. L.; Newton, R. S. 1990J. Med. Chem., 33, 31-38. e) Stauffer, S. R.; Katzenellenbogen, J. A. 2000J. Comb. Chem., 2, 318-329. f) Xia, Y.; Dong, Z.-W.; Zhao, B.-X.; Ge, X.; Meng, N.; Shin, D.-S.; Miao, J.-Y. 2007Bioorg. Med. Chem., 15, 6893?6899. g) Moore, K. W.; Bonner, K.; Jones, E. A.; Emms, F.; Leeson, P. D.; Marwood, R.; Patel, S.; Rowley, M.; Thomas, S.; Carling, R. W. 1999Bioorg. Med. Chem. Lett., 9, 1285-1290. h) Stauffer, S. R.; Katzenellenbogen, J. A. 2000, J. Comb. Chem., 2, 318. (i) Stauffer, S. R.; Huang, Y.; Aron, Z. D.; Coletta, C. J.; Sun, J.; Katzenellenbogen, B. S.; Katzenellenbogen, 2001, J. A. Bioorg. Med. Chem. 9, 151. j) Genin, M. J.; Biles, C.; Keiser, B. J.; Poppe, S. M.; Swaney, S. M.; Tarpley, W. G.; Yagi, Y.; Romero, D. L. 2000, J. Med. Chem. 43, 1034. [iii] a) Murakami, H.; Masuzawa, S.; Takii, S.; Ito, T. Jpn. Patent 2003201280 A 20030718. b) Nonata, N. Agrochem. Jpn. 2003, 83, 17?19. c) Marcic, D. 2005, Experim. Appl. Acarology 36, 177?185. d) Kim, M.; Sim, C.; Shin, D.; Suh, E.; Cho, K. 2006, Crop Protect. 25, 542?548. e) P. Caboni, P.; Sammelson, R. E.; Casida, 2003, J. E. J. Agric. Food Chem. 51, 7055?7061. f) Lahm, G. P.; Selby, T. P.; Stevenson, T. M. 2003, PCT Int. Appl. WO 03/015519. [iv] Okada, I.; Okui, S., Mitsubishi Chemical Corp. 1994; US. Patent 4950668; EP 289879. [v] a) Londershausen, M. 1996, Pestic. Sci. 48, 269?292. b) Meinke, P. T. 2001, J. Med. Chem. 44, 641?659.