image: A team of chemists from RUDN University suggested a universal method to synthesize thienoindolizine derivatives. Because of their special properties, these substances can be used to manufacture antibacterial and antitumor drugs, as well as new materials for optoelectronics. view more
Credit: RUDN University
Químicos de RUDN University han propuesto un método universal para la síntesis de derivados de tienoindolizina. Las propiedades de estas sustancias permiten utilizarlas para crear fármacos antibacterianos y anticancerosos, así como en la producción de nuevos materiales para optoelectrónica. Los resultados han sido publicados en ChemistrySelect.
Las tienoindolizinas son compuestos heterocíclicos que contienen tres anillos de hidrocarburos e inclusiones de átomos de azufre y nitrógeno. Combinan dos elementos estructurales: tiofeno e indolizina, que demuestran individualmente una serie de propiedades biológicas importantes, por ejemplo, actividad antitumoral y antibacteriana. Las tienoindolizinas se pueden usar no solo en biomedicina, sino también en optoelectrónica para crear nuevos materiales. Los métodos existentes para la síntesis de tienoindolizinas funcionan solo con una gama reducida de sustancias primigenias y no se puede obtener cualquier grupo funcional de átomos como producto de la reacción. Unos químicos de RUDN University propusieron, por primera vez, un enfoque general para la síntesis de tienoindolizinas basado en reacciones de dos y tres componentes de tienopiridinas.
"No existen métodos generales para la síntesis de derivados de tienoindolizina, que permitan no solo formar el esqueleto de un compuesto, sino también introducir varios sustituyentes funcionalmente prometedores. Por lo tanto, los investigadores concentran su atención en la búsqueda de enfoques versátiles y asequibles para la formación de estructuras de tienoindolizina a partir de precursores simples", explicó Alexander Titov, Doctor en Ciencias Químicas, Profesor Titular del Departamento de Química Orgánica, RUDN University.
Los químicos de RUDN University eligieron compuestos derivados de tienopiridinas, que ya contienen heterociclos con átomos de azufre y nitrógeno, como base para la síntesis. Para que se conviertan en tienoindolizinas, es necesario "construir" un anillo más y agregar varios grupos funcionales. Los químicos han estudiado las reacciones de los derivados de tienopiridinas con sustancias de seis grupos diferentes: alquinos, aldehídos, alcohol etílico y otros compuestos orgánicos.
Los científicos probaron diferentes condiciones de reacción para distintos reactivos: utilizaron radiación de microondas, una atmósfera inerte, solventes y catalizadores, cambiaron la temperatura en el rango de 140 a 150°C y el tiempo de reacción de 10 minutos a varias horas. Se obtuvieron un total de 28 derivados de tienoindolizina. Para algunos de ellos, los químicos seleccionaron las condiciones óptimas de síntesis para lograr un alto rendimiento del producto objetivo: 70% o más (sin los catalizadores y condiciones seleccionadas, este valor se mantuvo en el nivel de entre el 10 y el 20%).
Los químicos de RUDN University realizaron pruebas de citotoxicidad (capacidad de destruir células cancerosas) a siete de los compuestos obtenidos. En comparación con los fármacos de quimioterapia existentes, estas siete sustancias mostraron poca actividad antitumoral. Sin embargo, tres de ellas se muestran prometedoras para futuras investigaciones: los químicos han encontrado propiedades citotóxicas en ellas. Se obtuvo un resultado similar al estudiar la actividad antibacteriana de los compuestos: de los seis probados, uno fue eficaz contra el bacilo del heno y los hongos Candida.
"Los compuestos como las tienoindolizinas aún se estudian poco en términos sintéticos y biológicos. Estamos seguros de que la combinación de dos componentes biológicamente activos en una molécula tiene sus ventajas, y seguiremos desarrollando nuevas formas de sintetizar estas sustancias y controlar sus propiedades. En el futuro, el resultado de nuestro trabajo será una familia de compuestos heterocíclicos con propiedades antitumorales, antibacterianas y analgésicas", expresó Alexander Titov, Doctor en Ciencias Químicas, Profesor Titular del Departamento de Química Orgánica, RUDN University.
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