image: A chemist from RUDN University suggested a simple and accurate method for the synthesis of analogs of two natural toxins, antofine and septicine. This universal approach can also be used to obtain other biologically active substances for medicinal chemistry. view more
Credit: RUDN University
Un químico de RUDN University ha propuesto una forma simple y precisa de sintetizar análogos de dos toxinas naturales: la antofina y la septicina. Este mecanismo universal se puede utilizar para sintetizar otras sustancias biológicamente activas empleadas en química médica. La investigación ha sido publicada en Organic Letters.
La antofina y la septicina exhiben propiedades antibacterianas y anticancerígenas. Sin embargo, no siempre es posible tomar estos compuestos directamente de las plantas para el desarrollo de futuros medicamentos, pues las sustancias naturales son poco solubles en agua y pueden repentinamente mostrar toxicidad. El químico de RUDN University ha desarrollado un método universal que permite, entre otras cosas, obtener la base de la antofina y septicina: derivados de 2-piridona.
La 2-piridona y la 4-pirimidona son moléculas cíclicas con un átomo de oxígeno unido al anillo. El anillo contiene un átomo de nitrógeno en el primer compuesto y dos en el segundo. Estas sustancias se utilizan como "esqueletos" moleculares para la producción de medicamentos. Al añadir anillos y átomos adicionales, se puede obtener sustancias con propiedades antitumorales, antivirales, antiinflamatorias y antipalúdicas. El método desarrollado por el químico de RUDN University permite crear derivados de 2-piridona y 4-pirimidona en dos pasos.
El primer paso del nuevo método es la llamada reacción de Ugi de cuatro componentes. Dicha reacción permite obtener fragmentos de péptidos (análogos de proteínas) a partir de cuatro sustancias simples. En el experimento del químico de RUDN University, se llevó a cabo la reacción de Ugi para varias sustancias a temperatura ambiente durante 12 horas. Como resultado se obtuvieron aproximadamente 60 compuestos diferentes, en los que el anillo de hidrocarburo está conectado a otros grupos de átomos a través de enlaces peptídicos.
En el siguiente paso, se requiere crear varios ciclos nuevos en el fragmento de péptido, y uno de ellos con la inclusión de átomos de nitrógeno. Para ello, el químico de RUDN University propuso utilizar catalizadores a base de oro. De los cinco catalizadores probados, el complejo de oro con yodo, cloro y praseodimio produjo el mejor rendimiento del derivado de 2-piridona (75%). Este resultado se alcanzó con el primero de los fragmentos de péptidos sintetizados. Posteriormente se evidenció que, sobre la base de otros productos de la primera etapa, era posible obtener un rendimiento de compuestos de hasta el 93% con el "esqueleto" molecular deseado. Se utilizó el mismo enfoque para la síntesis de derivados de 4-pirimidona.
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Journal
Organic Letters