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Diseño, síntesis y estudio de una nueva librería química en Panamá utilizando metodologías de
Química Sostenible.
Carlos H. Ríos MartínezInvestigator Postdoctoral
Centro de Descubrimiento de Drogas y Biodiversidad
Instituto de Investigaciones Científicas y Servicios de Alta Tecnología
Centro de Descubrimiento de Drogas y Biodiversidad
• Química de Productos Naturales (4 Investigadores)• Síntesis Orgánica (1 Investigador)• Biodiversidad (5 Investigadores)• Biomateriales y Farmacología (2 investigadores)
Centro de Neurociencias
Centro de Biología Molecular y Celular de Enfermedades
Centro de Investigaciones Clínicas y Medicina Traslacional
Más de 40 estudiantes del Doctorado en Biotecnología (Universidad de Acharya Nagarjuna)
¿Dónde estamos?
Edificio 219, Ciudad del Saber, Clayton, Ciudad de Panamá.
Instituto de Investigaciones Científicas y Servicios de Alta Tecnología
Director: Dr. Jagannatha RaoEmail: [email protected]
Jefe del Centro: Dr. Marcelino GutierrezEmail: [email protected]
Título: Búsqueda de diversidad química mediante reacciones Multicomponentes asistidas por microondas. Diseño, síntesis y estudios biológicos de una nueva librería química en Panamá utilizando metodologías de Química Sostenible.
• Dr. Carlos H. Ríos Martínez (INDICASAT-AIP), Investigador PrincipalQuímico Orgánico Sintético. Email: [email protected]
• Dr. Marcelino Gutierrez (INDICASAT-AIP). ColaboradorQuímico Orgánico de Productos Naturales.
Financiamiento: Proyecto presentado a la Secretaría Nacional de Ciencias y Tecnología de Panamá (Senacyt). Categoria: I+D.
Centro de Descubrimiento de Drogas y Biodiversidad
Reacciones Multicomponentes
Diseño racional de fármacos
Proyectos a futuro
Laboratorio de Síntesis Orgánica
Reacciones Multicomponentes
Es una reacción en la que tres o mas compuestos reaccionan para formar un solo producto final.
R1NH2
R2 R3
O
R4N
C
R5 OH
O R5 N
O
R1
C
R2 R3N
O
R4
H
Reacción de Ugi
Reacciones Multicomponentes
• Alkyne trimerisation
• Biginelli reaction
• Bucherer–Bergs reaction
• Gewald reaction
• Hantzsch pyridine synthesis
• Kabachnik–Fields reaction
• Mannich reaction
• Passerini reaction
• Pauson–Khand reaction
• Strecker amino acid synthesis
• Ugi reaction
• Asinger reaction
M1
M2
M3
Reacciones de 3 componentes
Alta economía atómica
Reacciones Multicomponentes
Reacciones pericíclicas: Son reacciones de reordenamiento electrónico a traves de un intermedio cíclico.
Ejemplo: Reacción de Diels-Alder.
Reacciones Multicomponentes + Reacciones Pericíclicas
Reacciones Multicomponentes
Síntesis Orientada a la Diversidad
• Utilizar la Reacciones Multicomponentes para crear una librería de compuestos
químicos.
• Combinar las RMC con las reacciones y otro tipo de reacciones para aumentar la
diversidad estructural de los compuestos propuesto.
• Estudiar la diversidad estructural de los compuestos sintetizados utilizando análisis
informáticos.
• Elegir una proteina en PDB de interés farmacológico y hacer un estudio de los sitios
activos de esta proteína.
NH
NH2
H
O O
O
ON
NH
O
O
N
NH
1,4-dihydropyrimidine
N
NH
O
Reacción de Biginelli
NH
NH2
H
O
R
ON
NH
R
N
NH
1,6-dihydropyrimidine
Reacción de Mannich
Síntesis de pirimidinas
Síntesis de pirimidinas
Estudio de la quimioselectividad en la síntesis de derivados del anillo de la quinazolin-4(3H)-ona.
N
N
O
estaqualona
N
N
O
mecloqualona
Cl N
NH
O
nolatrexed
NH2
S
NH
NH
N
O
OTMSX
NH
NH2
N
X = Cl o Br P1
NH
NH
N
O
P2
• Métodos catalíticos para la Ciclación Tipo Friedl-Craft.• Utilización de líquidos iónicos como disolventes.
N
NH
O
O
N
NH
O
N
NH
R
NH
NH
N
O
R
Síntesis de pirimidinas
Procedimiento para realizar un Análisis de Diversidad Estructural
• Obtener la conformación tridimensional de cada una de las moléculas.
• Realizar una minimización de energía de cada una de las estructuras.
• Realizar el cálculo del Principio de momento de Inercia.
• Realizar un Análisis de “Drug-likeness” de las estructuras propuestas.
• Realizar ensayos biológicos contra bacterias de prioridad hospitalaria y ensayos contra
cáncer.
Referencia: Zhang, L.; Zheng, M.; Zhao, F.; Zhai, Y.; Liu, H. Rapid Generation of Privileged Substructure-Based Compound Libraries with Structural Diversity and Drug-Likeness. ACS Comb. Sci. 2014, 16, 184–191.
Estudidos informáticos
• Diseño basado en la estructura del ligando natural.
• Diseño basado en la estructura de la diana.
Docking molecular
Diseño de Farmacóforo
Diseño por fragmentos
GRACIAS!