Embed Size (px)
Citation preview
1
DISEÑO DE UN ANÁLOGO DE LOS FÁRMACOS AINES PARA MEJOR
INHIBICIÓN DE LA CICLOOXIGENASA 2
EDWARD CAMILO MURCIA AVILA
GUILLERMO ANDRÉS MALDONADO BARRIOS
UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS
LICENCIATURA EN QUÍMICA
BOGOTÁ 2020
2
DISEÑO DE UN ANÁLOGO DE LOS FÁRMACOS AINES PARA MEJOR
INHIBICIÓN DE LA CICLOOXIGENASA 2
PROYECTO DE GRADO PARA OPTAR POR EL TÍTULO DE LICENCIADO EN
QUÍMICA
DIRECTOR
DOCTOR JAMES GUEVARA
UNIVERSIDAD DEL BOSQUE – UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ
DE CALDAS
DIRECTOR
QUÍMICO JOSUÉ GARCÍA
UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS
UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS
LICENCIATURA EN QUÍMICA
BOGOTÁ 2020
3
Nota de aceptación
Firma del presidente del jurado
Firma del jurado
Firma del jurado
Bogotá. D.C., de 2020
4
Agradecemos al Dr. James Guevara por brindarnos la oportunidad de trabajar junto a él,
proporcionarnos su ayuda y dedicarnos su tiempo, paciencia y sabiduría; al profesor Josué
García por su acompañamiento en el transcurso del trabajo.
A nuestras familias por su apoyo incondicional, a la Universidad del Bosque por recibirnos
en el final de nuestra etapa académica y más que a nadie a la Universidad Distrital Francisco
José de Caldas por ser nuestro segundo hogar, siempre confiando en nosotros y brindándonos
la oportunidad de ser mejores personas.
5
TABLA DE CONTENIDOS
1. RESUMEN………………………………………………………………………………11
2. DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA……………………………………………………..13
3. JUSTIFICACIÓN………………………………………………………………………..14
4. OBJETIVOS……………………………………………………………………………..15
4.1 OBJETIVO GENERAL……………………………………………………………...15
4.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS………………………………………………………..15
5. MARCO TEÓRICO…………………………………………………………………..…16
5.1 ANTIINFLAMATORIOS NO ESTEROIDEOS (AINES)……………………….....16
5.2 INFLAMACIÓN………………………………………………………………….....17
5.3 ANALGESIA………………………………………………………………………..18
5.4 PROCESO ANTIPIRÉTICO………………………………………………………...19
5.5 TOXICIDAD………………………………………………………………………...19
5.6 CICLOOXIGENASA………………………………………………………………..20
5.61 CICLOOXIGENASA 1……………………………………………………….....22
5.62 CICLOOXIGENASA 2………………………………………………………….22
5.7 SITIO ACTIVO…………………………………………………………………..….23
5.8 QUÍMICA COMPUTACIONAL……………………………………………………24
5.9 AUTODOCK………………………………………………………………………...25
5.10 MODELAMIENTO DE FÁRMACOS…………………………………………….26
5.11 REACCIÓN CON EL REACTIVO DE LUCAS……………………………….….27
5.12 ALQUILACIÓN DE FRIEDEL – CRAFTS…………………………………….....27
5.13 SULFONACIÓN………………………………………………………………...…28
5.14 ESPECTROSCOPIA DE INFRARROJO………………………………………….29
6
6. METODOLOGÍA……………………………………………………………………….31
6.1 ESTUDIO COMPUTACIONAL…………………………………………………….31
6.2 ESTUDIO TOXICOLÓGICO……………………………………………………….32
6.3 SÍNTESIS DEL FÁRMACO………………………………………………………...33
6.31 ALQUILACIÓN DE FRIEDEL – CRAFTS…………………………………….33
6.32 SULFONACIÓN………………………………………………………………...34
7. RESULTADOS Y ANÁLISIS DE RESULTADOS……………………………………..35
7.1 ESTUDIO COMPUTACIONAL…………………………………………………….35
7.2 ESTUDIO DE TOXICIDAD………………………………………………………...84
7.3 SÍNTESIS DEL FÁRMACO……………………………………………………….101
7.31 REACCIÓN CON REACTIVO DE LUCAS Y ALQUILACIÓN……………...101
7.32 SULFONACIÓN……………………………………………………………….108
8. CONCLUSIONES……………………………………………………………………...114
BIBLIOGRAFÍA………………………………………………………………………….115
7
INDICE DE TABLAS
TABLA 1. ENERGÍA DE AFINIDAD DE LOS MEDICAMENTOS AINES MÁS
RELEVANTES CON LA CICLOOXIGENASA 2………………………………………..35
TABLA 2. ENERGÍA DE AFINIDAD DE LOS MEDICAMENTOS AINES QUE TIENEN
ALGUNA CLASE DE CONTRAINDICACIÓN MÉDICA CON LA CICLOOXIGENASA
2……………………………………………………………………………………………37
TABLA 3. ESTRUCTURAS PROPUESTAS…...………………………………………..43
TABLA 4. DISTANCIA DE INTERACCIÓN DEL NAPROXENO CON LOS
AMINOÁCIDOS DEL SITIO ACTIVO…………………………………………………..77
TABLA 5. ESTRUCTURAS PRESELECCIONADAS POR AFINIDAD
MOLECULAR……………………………………………………………………………..80
TABLA 6. ESTUDIO TOXICOLÓGICO DE LOS DISEÑOS DE FÁRMACO…………85
8
INDICE DE FIGURAS
FIGURA 1. ESTRUCTURAS DEL ALPROSTADIL, EL ÁCIDO ARAQUIDÓNICO Y
LOS EICOSANOIDES RESPECTIVAMENTE…………………………………………..17
FIGURA 2. ESTRUCTURA DE LA COX-1 Y COX-2 CON LA IDENTIFICACIÓN DEL
SITIO ACTIVO……………………………………………………………………………21
FIGURA 3. LOCALIZACIÓN DEL GRUPO FARMACÓFORO EN LA ESTRUCTURA
DEL IBUPROFENO……………………………………………………………………….42
FIGURA 4. ESTRUCTURA DEL KETOPROFENO Y LA ENERGÍA DE AFINIDAD A
LA ENZIMA……………………………………………………………………………….69
FIGURA 5. ESTRUCTURA DEL FLURBIPROFENO Y LA ENERGÍA DE AFINIDAD A
LA ENZIMA……………………………………………………………………………….69
FIGURA 6. ESTRUCTURA DEL FLURBIPROFENO Y LA ENERGÍA DE AFINIDAD A
LA ENZIMA……………………………………………………………………………….69
FIGURA 7. SECUENCIA DE CAMBIOS POSICIONALES REALIZADOS
UTILIZANDO DIFERENTES SUSTITUYENTES……………………………………….70
FIGURA 8. RESULTADOS OBTENIDOS EN EL PRIMER DISEÑO REALIZADO….71
FIGURA 9. ESTRUCTURA DEL NAPROXENO………………………………………..72
FIGURA 10. SECUENCIA UTILIZADA PARA LOS CAMBIOS POSICIONALES CON
EL NAPROXENO COMO REFERENCIA………………………………………………..72
FIGURA 11. RESULTADOS OBTENIDOS CON EL NAPROXENO DE
REFERENCIA……………………………………………………………………………..73
FIGURA 12. MODELO POSICIONAL EN EL NAFTALENO………………………….73
FIGURA 13. MODIFICACIONES REALIZADAS A LA MOLÉCULA DEL
NAFTALENO……………………………………………………………………………...74
9
FIGURA 14. RESULTADOS OBTENIDOS CON LAS MODIFICACIONES AL
NAFTALENO……………………………………………………………………………...74
FIGURA 15. SUSTITUYENTE UTILIZADO Y RESULTADOS OBTENIDOS……….75
FIGURA 16. INTERACCIÓN ENTRE EL NAPROXENO Y LA ENZIMA…………….75
FIGURA 17. INTERACCIÓN DEL NAPROXENO EN EL SITIO ACTIVO…………...76
FIGURA 18. PRIMERAS CUATRO POSES DEL DOCKING MOLECULAR DEL
NAPROXENO……………………………………………………………………………..78
FIGURA 19. SELECTIVIDAD POR LA CICLOOXIGENASA 2 Y SEGURIDAD
GASTROINTESTINAL…………………………………………………………………...79
FIGURA 20. ESTUDIO DE TOXICIDAD PARA EL NAPROXENO…………………..84
FIGURA 21. OPCIONES 33 Y 88. MEJORES CANDIDATOS PARA UNA POSTERIOR
SÍNTESIS…………………………………………………………………………………100
FIGURA 22. REACCIÓN DEL REACTIVO DE LUCAS CON PROPILENGLICOL...101
FIGURA 23. ALQUILACIÓN DE FRIEDEL – CRAFTS REALIZADA………………101
FIGURA 24. SEGUIMIENTO DE LA REACCIÓN DE ALQUILACIÓN……………..102
FIGURA 25. ESPECTRO INFRARROJO DE LA FASE ORGÁNICA DEL PRIMER
ENSAYO………………………………………………………………………………….103
FIGURA 26. ESPECTROFOTÓMETRO UTILIZADO DURANTE LA
INVESTIGACIÓN………………………………………………………………………..104
FIGURA 27. REFLUJO UTILIZADO PARA LA REACCIÓN DE LUCAS CON
PROPILENGLICOL……………………………………………………………………...104
FIGURA 28. SEGUIMIENTO DE LA REACCIÓN DE ALQUILACIÓN……………...105
FIGURA 29. CRUDO DE REACCIÓN DE LA FASE INORGÁNICA…………………106
FIGURA 30. ESPECTRO DE INFRARROJO DE LA FASE ORGÁNICA……………..107
10
FIGURA 31. REACCIÓN DE SULFONACIÓN………………………………………...108
FIGURA 32. SULFONACIÓN EN LA FASE ORGÁNICA……………………………..109
FIGURA 33. SULFONACIÓN EN LA FASE INORGÁNICA…………………………..109
FIGURA 34. ESPECTRO DE INFRARROJO DE LA SULFONACIÓN EN LA FASE
INORGÁNICA ANTES DE LA CRISTALIZACIÓN……………………………………111
FIGURA 35. PRODUCTO FINAL DE LA SÍNTESIS…………………………………..112
FIGURA 36. ESPECTRO DE INFRARROJO DE LA SULFONACIÓN EN LA FASE
INORGÁNICA DESPUÉS DE LA CRISTALIZACIÓN………………………………...112
11
1. RESUMEN
Se presenta un estudio teórico y experimental, cuyo fin fue determinar una estructura análoga
a los fármacos de la familia AINES que tuviera una mejor energía de afinidad y una
evaluación de toxicidad óptima comparándola con estudios encontrados en la bibliografía.
La metodología se desarrolló en tres etapas, durante la primera se realizó el diseño de las
estructuras que mejorarían la interacción; una vez diseñadas, por métodos de acoplamiento
molecular se midieron las interacciones con la proteína Ciclooxigenasa 2 utilizando el
programa Autodock Vina y se comparó con resultados experimentales encontrados en la
bibliografía y probados también con el programa. La segunda parte consistió en la medición
de la toxicidad en el programa PreADMET de las estructuras que mejores resultados
arrojaron, la toxicidad fue comparada con la resultante para los medicamentos de uso
frecuente como acetaminofén, naproxeno e ibuprofeno. La tercera parte finalizó con el
intento de síntesis de una de las posibles estructuras de mejor acoplamiento molecular con la
Ciclooxigenasa 2. Una vez sintetizado el candidato se procedió a realizar análisis por
espectroscopia de infrarrojos para confirmar el éxito de la síntesis. En la prueba de los diseños
experimentales de las moléculas se obtuvieron más de cuarenta pruebas positivas con
respecto al naproxeno (utilizado como referencia por su alta energía de afinidad con la
Ciclooxigenasa 2) de ciento veinte estructuras diseñadas, aunque este número de pruebas
positivas disminuyó teniendo en cuenta los resultados de la toxicidad de los mismos, ya que
en su gran mayoría tenían una toxicidad mayor que los medicamentos comerciales. En el
intento de síntesis se insinúa un resultado apropiado basándose en los crudos de reacción
obtenidos de los espectros de infrarrojos y se recomienda realizar los procedimientos
aumentando los tiempos y una posterior purificación en cada una de las etapas de la síntesis.
12
Los métodos computacionales, así como la modelación electrónico estructural, son métodos
bastante apropiados a la hora de ahorrar tiempo y dinero cuando se quiere hacer un estudio
del tipo farmacéutico como en este caso.
13
2. DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA
Las nuevas formas de vida han generado variedad de enfermedades en los seres humanos,
los fármacos actualmente juegan un papel muy importante a la hora de llevar una vida
saludable. Todos los fármacos tienen mejor acción en el organismo dependiendo la energía
de afinidad que tenga con la correspondiente proteína que se acoplen, dependiendo de la
energía de afinidad se debe consumir mayor o menor porcentaje de medicamento. (Pérez, A.
López, A. 2002)
Por ello, la presente investigación pretende diseñar un medicamento por métodos
computaciones que tenga una energía de afinidad mejor que los medicamentos comerciales.
Este estudio se enfoca en dos problemas recurrentes en las personas como el dolor y la
inflamación tratados en su mayoría con medicamentos como acetaminofén, naproxeno e
ibuprofeno (fármacos antiinflamatorios no esteroideos AINES). (Prieto, J. 2007)
Con el próspero resultado en la investigación se tendría la posibilidad de sintetizar un
fármaco del cual se utilice una menor proporción de medicamento para aliviar el problema
de las personas.
14
3. JUSTIFICACIÓN
En química farmacéutica actualmente se están utilizando nuevos métodos de estudio para el
diseño y posterior síntesis de fármacos, el más utilizado es el modelamiento molecular, que
consiste en el diseño y prueba in vitro de los nuevos fármacos para una posterior síntesis.
Este método permite ahorrar dinero y tiempo a la hora de producir las nuevas sustancias. De
esta manera se han realizado estudios que permiten obtener nuevas estructuras de fármacos
capaces de ejercer un mejor desempeño que los ya existentes.
En las diferentes bibliografías que se encuentran publicadas se pueden encontrar estudios de
modelamiento molecular de fármacos como el naproxeno, acetaminofén e ibuprofeno
individualmente pero se pretende primordialmente realizar un estudio en el cual intervengan
no solo estudios de estos tres medicamentos, sino en general comparar todos los
medicamentos de la familia de los AINES realizando un posterior estudio toxicológico que
indique una mejoría notable a la hora de realizar pruebas in vivo.
15
4. OBJETIVOS
4.1. OBJETIVO GENERAL:
● Diseñar compuestos análogos a los fármacos AINES por medio de la aplicación
online Interactive 3D structure generation with CORINA Classic
4.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS:
● Calcular las energías de afinidad de los fármacos diseñados en Interactive 3D
structure generation with CORINA Classic.
● Comparar la toxicidad de los fármacos comerciales con los fármacos diseñados
utilizando la base de datos PreAdmet.
● Intentar la síntesis del mejor candidato con mejor energía y mejor toxicidad.
16
5. MARCO TEÓRICO
Para contextualizar de una manera adecuada el contenido a tratar en la siguiente investigación
se realizará una introducción a temas cruciales nombrados en el trabajo, la familia de
fármacos en los que se basa la investigación son los antiinflamatorios no esteroideos.
5.1. ANTIINFLAMATORIOS NO ESTEROIDEOS (AINES)
Los fármacos antiinflamatorios no esteroideos (AINES) son compuestos con estructura
química diferente pero que comparten acción antiinflamatoria, analgésica y antipirética por
su capacidad para inhibir la producción de prostaglandinas. Dentro de esta familia de
fármacos encontramos AINES tradicionales como el ibuprofeno, naproxeno y acetaminofén,
inhibidores selectivos de la Ciclooxigenasa 2 (COX-2) también conocidos como COXIB y
el ácido acetil salicílico AAS.
Los AINES comerciales inhiben la actividad tanto de la Ciclooxigenasa 1 (COX-1) como la
Ciclooxigenasa 2 (COX-2) evitando la producción de prostaglandinas, prostaciclinas y
tromboxanos. Se cree que es la inhibición de la COX-2 la que implica la acción
antiinflamatoria, analgésica y antipirética de los AINES, aunque aquellos fármacos que al
mismo tiempo inhiben a la COX-1 pueden causar hemorragias digestivas y úlceras, y entre
ellos en especial el AAS.
La Síntesis de prostaglandinas inicia cuando la fosfolipasa A2 libera ácido araquidónico de
la membrana celular. Este proceso inicia cuando hay estímulos físicos, químicos, hipóxicos,
hormonales, etc. El ácido araquidónico toma distintas rutas metabólicas formando varios
17
compuestos llamados eicosanoides. Los eicosanoides son esencialmente sustancias como las
prostaglandinas, prostaciclinas y tromboxanos, formados a partir de aceites esenciales
poliinsaturados de 20 o más átomos de carbono que en su estructura tienen de 3 a 5 dobles
enlaces. (Loza, E. 2011)
A continuación algunas estructuras para evidenciar mejor de lo que se está tratando
Figura 1. Estructuras del alprostadil, el ácido araquidónico y los eicosanoides
respectivamente (Vane, J. 1971)
Una vez inhibida la actividad de la Ciclooxigenasa se tratan falencias en el organismo como
la inflamación, esta es una de los principales motivos de realizar la investigación.
5.2. INFLAMACIÓN
La inflamación es la respuesta normal de tejido frente a una lesión, este proceso está
constituido por una serie de eventos que producen la eliminación del agente o del tejido
dañado, mediante un mecanismo biológico denominado fagocitosis. Posterior a la
eliminación del agente y tejido dañado a través de este proceso, se produce la reparación o
cicatrización. En un evento de inflación existe una gran cantidad de elementos mediadores
que se involucran en el proceso fisiopatológico del dolor. Existen cinco etapas de la
inflamación que son:
18
° Rubor: Coloración roja en la zona afectada
° Tumor: Formación de un edema e hinchazón en la zona afectada
° Calor: Aumento de la temperatura causada por una disminución de oxígeno
° Dolor: Está normalmente es la principal característica.
° Pérdida de la función: Por consecuencia de las etapas anteriores mencionadas, la zona
afectada perderá la función. (García de Lorenzo, A., López, J., Sánchez, M., 2000)
Además del control de la inflación también se quiere anular el dolor sin generar ninguna clase
de efecto secundario, para el tratamiento del dolor debe referirse a los depresores en el
organismo.
5.3. ANALGESIA
Los analgésicos son depresores selectivos del sistema nervioso central que son usados para
anular el dolor sin alterar la conciencia. La acción analgésica de los AINES es periférica al
inhibir la síntesis de prostaglandinas evitando la sensibilización de los nociceptores
primarios. Basándose a su capacidad analgésica y a su tolerancia, los analgésicos se han
clasificado en analgésicos fuertes y analgésicos débiles. (Rivera, A. 2006)
El aumento de la temperatura en el cuerpo es un síntoma de alerta que se genera cuando algún
cambio brusco se genera en el cuerpo, hay que tener en cuenta el proceso antipirético de los
fármacos AINES conllevado con el afán de solucionar procesos inflamatorios.
19
5.4. PROCESO ANTIPIRÉTICO
La actividad antipirética de los AINES resulta de la inhibición central de las prostaglandinas.
La regulación de la temperatura es controlada por el hipotálamo, el cual es el encargado de
estabilizar la temperatura que se debe mantener. Cuando se produce la fiebre la temperatura
es regulada mediante agentes biológicos, fármacos, progesterona y prostaglandinas que son
liberadas durante el proceso inflamatorio. (Rivera, A. 2006)
Los fármacos AINES tienen un problema y son los efectos secundarios en el cuerpo gracias
a la toxicidad que pueden causar, uno de los factores que se quiere solucionar con la
investigación precisamente es el de la toxicidad.
5.5. TOXICIDAD
Los AINES son uno de los grupos de fármacos más consumidos a nivel mundial. No obstante,
muchas veces se abusa de su consumo, siendo en ocasiones innecesaria su prescripción.
Los AINES tienen un efecto máximo o de techo. Esto significa que el aumento de las dosis
no conlleva una mejoría terapéutica y sí una mayor incidencia de efectos adversos
medicamentosos principalmente gastrointestinales, renales y cardiovasculares. (López Ávila,
J., 2012).
La enzima que inhiben los medicamentos AINES es la Ciclooxigenasa, a continuación se
suministra una pequeña definición de la enzima.
20
5.6. CICLOOXIGENASA
La Ciclooxigenasa es una enzima especializada para la síntesis de prostaglandinas por medio
de la oxidación del ácido araquidónico. La producción de prostaglandinas es responsable de
la realización de funciones relacionadas con la homeostasis de diversos órganos como el
dolor, la inflamación y el desarrollo de neoplasias. En el año 1971 se sugirió por parte de sir
John Vane que el mecanismo de acción más importante de los medicamentos pertenecientes
a la familia de los (antiinflamatorios no esteroides) AINES como la aspirina por ejemplo, era
la inhibición de la biosíntesis de las prostaglandinas. Actualmente se ha demostrado que los
medicamentos de la familia de los AINES interfieren con la acción de la Ciclooxigenasa
(COX). Inicialmente cuando se evaluó la actividad de la COX se pudo evidenciar que
incrementó en células activadas, además que la actividad no era inhibida totalmente por los
corticosteroides. Esta evaluación logró determinar que existían en principio dos isoformas de
las COX (para algunos autores existe una tercera isoformas radicada en el cerebro) las cuales
tienen similar afinidad por el ácido araquidónico, son homólogas en un casi 90% difiriendo
en un solo aminoácido, presentan diferente afinidad por el sustrato, su localización es
diferente dentro de la célula y los genes que codifican las dos enzimas también son diferentes.
(García, Gómez. 2000).
A continuación en la Figura 2 se aprecia una estructura aproximada de las isoformas de la
COX-1 y de la COX-2 con el sitio activo de cada una de ellas.
21
Figura 2. Estructura de la COX-1 y COX-2 con la identificación del sitio activo (Sánchez,
C. 2011)
Existen diferentes formas de unión con la COX-1, que puede ser:
a) Unión rápida y reversible
b) Unión rápida con baja afinidad y reversible, seguida de una unión más lenta que es
dependiente del tiempo y tiene una gran afinidad
c) Unión rápida y reversible, seguida por una modificación irreversible (covalente) como por
ejemplo la de la aspirina
Para la COX-2, los agentes específicos producen una inhibición irreversible que es
dependiente del tiempo. La enzima tiene dos sitios activos la Ciclooxigenasa y la Peroxidasa,
que son denominados prostaglandina endoperoxido sintasa. (Velázquez, L.)
22
La COX-1 y la COX-2 son muy similares y tienen un peso molecular muy cercano. Las dos
se encuentran en la membrana plasmática y ambas tienen un canal, la única diferencia es que
el canal de la COX-1 no es tan ancho como en de la COX-2. Esto significa que los inhibidores
AINES de la COX-1 también son efectivos para la inhibición de la COX-2. (Velázquez, L.)
Como se nombró anteriormente la Ciclooxigenasa tiene tres isoformas que son similares,
aunque en la actualidad en la literatura existe amplia definición acerca de dos de ellas:
5.61. CICLOOXIGENASA 1
Desempeña un papel importante en las síntesis de los prostanoides para propósitos
fisiológicos regulando funciones como la homeostasis vascular, protección gastrointestinal,
hemodinámica renal y función plaquetaria. El gen de la COX-1 mide aproximadamente 22kb,
tiene 11 exones y procede de una duplicación de un gen ancestral. Se encuentra localizada
en el cromosoma 9. (Morita, I. Schindler, M. Regier, M. Otto, J. Hori, T. Smith, W. 1995)
5.62. CICLOOXIGENASA 2
La existencia de las diferentes isoformas de la COX fue postulada a mediados de los años
setenta, pero fue hasta el comienzo de los años noventa cuando se obtuvieron evidencias
concretas de la segunda isoforma de la COX. La COX-2 no se encuentra presente
normalmente en la célula pero aparece rápidamente tras la exposición celular a agentes como
lipopolisacáridos o citocinas proinflamatorias. La COX-2 regula la producción de
prostanoides que participan en la inflamación, tanto fisiológica como patológica. (Crofford,
L. 1997) (Balsinde, J. Balboa, M. Denis, E. 1998). Por este motivo se denominó a la COX-2
23
una forma inducible y a la COX-1 una forma constitutiva. (Copeland, R. Willians, J.
Giannaras, J. Nurnberg, S. Convington, M. Pinto, D. 1994)
La COX-2 tiene un gen de mayor tamaño, se encuentra localizado en el cromosoma 1, mide
aproximadamente 8.3kb y contiene 10 exones. Su región promotora tiene lugares de ligadura
que se sabe que reconocen glucocorticoides, a la interleucina-6 y a otras citocinas. (Hila, T.
Neilson, K. 1992) En la célula la COX-2 se encuentra en la región perinuclear y la membrana
nuclear. (Crofford, L. 1997)
En la investigación la enzima de interés será la Ciclooxigenasa 2 y la forma de inhibición, de
acuerdo a lo anterior se debe tener en cuenta el lugar al que se va a dirigir el fármaco para
lograr la inhibición, este lugar es denominado sitio activo.
5.7. SITIO ACTIVO
La unión del sustrato con la enzima ocurre en un lugar específico de la enzima, denominado
sitio activo y cuando se habla de específico es porque es diferente para cada tipo de molécula
que se quiera unir. La función de este sitio activo es lograr orientar al o a los sustratos para
que rompan un enlace químico y formen otro, y que de esta manera se pueda adicionar un
grupo químico o cambiar la disposición de los enlaces. La orientación de los sustratos permite
el alineamiento de los grupos químicos que reaccionan, lo que reduce la barrera energética
que los reactantes tienen que superar para que se lleve a cabo la reacción. La interacción de
la enzima con los sustratos la toman como una analogía entre una cerradura y una llave.
(Blobaum, A. Marnett, L. 2007)
24
Los sitios activos de la COX-1 y de las COX-2 son muy parecidos, pero se diferencian en
que la COX-2 tiene una cámara lateral ubicada por encima de la constricción Arginina 120,
Tirosina 355 y Ácido glutámico 524 (Aminoácidos del sitio activo). (Blobaum, A. Marnett,
L. 2007)
La metodología de la investigación será la realización de diseños virtuales de los posibles
mejores candidatos para la inhibición de la enzima, por esta razón se trabajará la química
computacional como forma de lograr una proximidad a la síntesis de medicamentos.
5.8. QUÍMICA COMPUTACIONAL
La química computacional es una denominación que mezcla diferentes disciplinas como la
química, la biología, la física, las matemáticas y la informática que fue desarrollada a
mediados de los años ochenta. El concepto química computacional ha sido utilizada en
algunos documentos de literatura científica, pero no se conoce a ciencia cierta un verdadero
concepto que lo logre definir. Uno de los conceptos que más se encuentra en la literatura es
el que define a la química computacional como un modelamiento cuantitativo que incluye
fenómenos químicos específicos usando técnicas computacionales. Cuando se habla de una
manera cuantitativa de realizar el modelamiento hace referencia a una aproximación muy
cercana a la realidad. (Moncada, J., Salgado, G., 2007) (Bort, J., 2000)
La química computacional es utilizada para resolver inconvenientes que son muy difíciles
desde el punto de vista experimental. La mayor ventaja de utilizar la química computacional
es que estos experimentos realizados en un ordenador son muy baratos y mucho más
25
controlables que los experimentos reales. En los últimos años se ha trabajado con la
comparación de los resultados obtenidos por la química computacional para luego ser
probados con observaciones experimentales. (Cuevas, G. 2005)
Una vez diseñados los candidatos para el posible reemplazo de los medicamentos AINES se
debe hace una interacción entre las estructuras diseñadas y el sitio activo de la enzima, por
esta razón se utiliza un conjunto de herramientas denominadas Autodock.
5.9. AUTODOCK
Es un conjunto de herramientas automatizadas que están diseñadas para predecir moléculas
de bajo peso molecular a través de un diseño informático cuya función es hacer interactuar
las moléculas con sustratos o candidatos a fármacos o unirse con estructuras diseñadas en 3D
de estructura conocida. De AutoDock existen dos tipos, el AutoDock y el AutoDock Vina.
El segundo calcula las rejillas internamente, para los tipos de átomos que se requieren y lo
hace en un tiempo que es casi al instante. (The Scripps Research Institute. 2016)
Una ventaja de realizar el diseño de los fármacos para luego probarlos in vivo son los gastos
que se ahorran en este proceso, por esta razón en esta investigación se hace en primer lugar
esta experimentación teórica para lograr al final un error menor en el proceso práctico de la
síntesis.
26
5.10. MODELAMIENTO DE FÁRMACOS
Siempre se ha querido diseñar fármacos con una acción definida y específica. Desde
mediados de la segunda guerra mundial la tecnología ha evolucionado posibilitando las
diversas alternativas para la creación de fármacos. La disponibilidad de instrumentos en
técnicas de separación y caracterización, cromatografía, espectroscopia y un conjunto de
aproximaciones sofisticadas y avanzadas de diseño de fármacos. (Raviña, E,. 2008)
El diseño de medicamentos basados en el conocimiento de la estructura cristalina de la
proteína de referencia o de una proteína similar, permite establecer un modelo aproximado
que posteriormente se optimiza para obtener un candidato capaz de cumplir condiciones para
realizar ensayos clínicos. (Medina, F., Vallejo, F)
Los principales objetivos del modelamiento de fármacos son descubrir moléculas activas,
optimizarlas y seleccionar de un grupo de candidatos las estructuras que tengan mayor
probabilidad de convertirse en fármacos exitosos. De esta manera el uso de un ordenador es
de gran ayuda para establecer las condiciones que deben tener los candidatos para entrar en
un desarrollo de un fármaco de una manera adecuada. (Lamarque, A., Maestri, D., 2008)
Una vez escogido el mejor candidato se pretende realizar un intento de síntesis, por esta razón
algunos de los métodos que se pueden utilizar para la síntesis del mismo son:
27
5.11. REACCIÓN CON EL REACTIVO DE LUCAS
El reactivo de Lucas es una mezcla conformada por cloruro de zinc y ácido clorhídrico que
sirve para la identificación de grupos alcohol en una molécula. En esta prueba los alcoholes
terciarios se observan de manera inmediata ya que reacciona con facilidad con ZnCl2/HCl
para producir cloruros de alquilo insolubles en agua, mientras que los alcoholes secundarios
reaccionan lentamente y los alcoholes primarios tienen una reacción demasiado demorada
permaneciendo prácticamente inertes. Esta prueba no es válida para alcoholes arílicos ni
tampoco para alcoholes que sean insolubles en agua. (Quired) La reacción de los alcoholes
con el reactivo de Lucas se puede observar a continuación:
R-OH + ZnCl2 + HCl → R-Cl + H2O (1)
5.12. ALQUILACIÓN FRIEDEL-CRAFTS
La adición de grupos alquilo a un anillo de benceno se le denomina alquilación de Friedel-
Crafts, en esta reacción resulta como producto final un alquilbenceno o areno. Por otro lado
para que se produzca la reacción es necesario utilizar un catalizador que actúa como un ácido
de Lewis, por ejemplo: AlCl3, AlBr3, FeBr3, SbCl3, BF3, H2SO4, H3PO4, HF, etc; estos se
utilizan para generar el carbocatión. El carbocatión actúa como electrófilo en la molécula
permitiendo generar enlaces de tipo C-C (Jahuey Unalesco)
28
(2)
En la ecuación 2 se puede observar el mecanismo de reacción que tiene lugar cuando se
realiza una alquilación de Friedel- Crafts. (Jahuey Unalesco)
5.13. SULFONACIÓN
Una sulfonación es la introducción de un grupo ácido sulfónico (-SO3H) en un compuesto
orgánico con el fin de producir, por ejemplo, un ácido sulfónico aromático a partir del
hidrocarburo aromático correspondiente. (Maloney, James O. 2008).
El agente de sulfonación más utilizado es el ácido sulfúrico concentrado, aunque también
puede usarse ocasionalmente el trióxido de azufre, ácido clorosulfónico, sulfatos metálicos y
ácido sulfámico. Sin embargo a causa de la naturaleza y propiedades del ácido sulfúrico, es
muy usual su utilización para llevar a cabo la sustitución nucleofílica siempre que sea posible.
(Speight, James G. 2002)
Un ejemplo de la sulfonación en compuestos aromáticos se puede observar a continuación
con el ejemplo en el benceno, con una solución de trióxido de azufre con ácido sulfúrico
obteniendo como producto ácidos bencenosulfónicos.
29
(3)
(Fernández, G., 2012)
Por último, cuando se logre la síntesis y en procesos intermedios de la misma, se deben
realizar pruebas de verificación para los grupos funcionales que se quieren en los productos
de reacción, la técnica de análisis que se utilizará en la investigación será la espectroscopia
infrarroja descrita a continuación.
5.14. ESPECTROSCOPIA INFRARROJA
Técnica para el análisis químico y la determinación estructural. Se basa en que las vibraciones
moleculares se producen en la región del infrarrojo del espectro electromagnético, y los
grupos funcionales tienen frecuencias características de absorción.
La región del infrarrojo abarca la radiación entre 12800 y 10 cm-1, por este motivo se divide
al espectro infrarrojo en tres regiones denominadas infrarrojo cercano, medio y lejano. Las
medidas en la región del infrarrojo cercano se realizan con fotómetros y espectrofotómetros
similares (Inmaculada, J., Martínez, S., 1999)
30
En un espectrofotómetro de IR hay una fuente, que cubre el intervalo total de frecuencias, y
que se divide en dos haces de igual intensidad. Un haz pasa a través de la muestra y el otro
se usa como referencia para ser comparado con el primero. El espectro se obtiene como un
diagrama que muestra los máximos de absorción, representados frente a la longitud de onda
o la frecuencia. La muestra puede ser sólida, líquida o gaseosa. (Vásquez, D., Ibarra, A.,
2004)
La radiación infrarroja es la radiación electromagnética de longitudes de onda más altas, pero
menores frecuencias que la de la luz roja; una longitud de onda de 1000 nm corresponde a
una frecuencia de unos 3x1014 Hz, que es comparable a la energía con la cual las moléculas
vibran. Por esa razón, las moléculas pueden absorber radiaciones infrarrojas y excitarse
vibracionalmente. (Skoog, D., 2008)
Cualquier enlace entre dos átomos vibra a medida que los átomos se acercan y se alejan uno
del otro. Este tipo de movimiento se llama modo “estiramiento”. La frecuencia a la cual las
moléculas vibran depende de las masas de sus átomos y de la rigidez de sus enlaces, una
molécula formada por aromáticos livianos unidos por enlaces rígidos tienen una frecuencia
vibracional más alta que una formada por átomos pesados unidos por enlaces más flojos. La
primera absorberá entonces radiación de frecuencia más alta que esta última. Los
movimientos de plegado de las moléculas tienden a ser menos rígidos que los movimientos
de estiramiento; por lo tanto, las vibraciones de plegado absorben típicamente radiación de
frecuencias más bajas que las vibraciones de estiramiento. (Skoog, D., 2008)
31
6. METODOLOGÍA
6.1. ESTUDIO COMPUTACIONAL
La química computacional permite estudiar las propiedades químicas, los procesos de síntesis
y la cinética de reacción de los compuestos de interés. Con su amplia tecnología se le
proporciona al químico un análisis teórico de lo que se puede sintetizar en el laboratorio.
(Alemán, C., Muñoz, S., 2003)
Para iniciar el estudio computacional se realizó una búsqueda en la literatura y mediante esta
se determinó que la proteína responsable del dolor y de la inflamación que es el enfoque del
estudio es la Ciclooxigenasa 2. Teniendo en cuenta lo anterior se siguieron un conjunto de
pasos que se describirán a continuación para lograr desarrollar un estudio computacional con
el objetivo de determinar un fármaco diseñado de mejor afinidad con la proteína.
1. Se obtuvo la proteína de interés (COX-2) de la base de datos que contiene las estructuras
cristalinas de las proteínas PROTEIN DATA BANK descargada en formato de PDB
2. Se utilizó en editor de texto de LINUX para determinar y borrar todos los residuos que no
pertenecen a la proteína
3. Con la ayuda de Autodock Tools se hicieron las especificaciones pertinentes para la
proteína y se le añadieron los hidrógenos polares para permitir las interacciones con los
fármacos
32
4. Se guardó la molécula y se comenzó a trabajar con las diferentes estructuras que se
probarán en el estudio computacional
5. Con ayuda de la aplicación Online Demo – Interactive 3D Structure Generativa with
Corina Classic se diseñaron y optimizaron las diferentes estructuras que van a ser probadas
con la proteína
6. Se establecieron los parámetros de acoplamiento resumiéndose en la GRID BOX
7. Se realizó el cálculo de acoplamiento molecular utilizando AutoDock Vina
8. Con los datos obtenidos en AutoDock Tools en Grid Box se creó un input para AutoDock
Vina
9. Se realizó el cálculo usando AutoDock Vina y se visualizaron los resultados utilizando
Pymol
6.2. ESTUDIO TOXICOLÓGICO
Una vez obtenidos los posibles candidatos por el estudio computacional se comprobaron las
respectivas toxicidades utilizando la herramienta PreADMET. Esta herramienta es una base
de datos online que arroja resultados como: el efecto mutagénico, la toxicidad de diferentes
organismos como ratones y ratas, además de la inhibición genética.
33
Una vez determinada la toxicidad por el programa se compararon con las toxicidades
arrojadas para los fármacos comerciales más comunes como el acetaminofén, el naproxeno
y el ibuprofeno.
6.3. SÍNTESIS DEL FÁRMACO
Teniendo en cuenta los resultados arrojados en el estudio computacional se procede a realizar
la síntesis de una de las moléculas obtenidas. Para esto se dividió en dos procedimientos la
síntesis, una alquilación de Friedel-Crafts y una posterior sulfonación.
6.31. Alquilación de Friedel-Crafts
1. Se tomaron 25 gramos de cloruro de zinc y se solubilizaron con 18 mililitros de ácido
clorhídrico al 37%, teniendo en cuenta que se debe tener el ácido a temperaturas bajas. Una
vez homogéneo se llevó a reflujo durante 10 minutos. Lo anterior se hizo con el fin de formar
el reactivo de Lucas para llevar a cabo la reacción con el alcohol secundario.
2. Al reactivo de Lucas preparado anteriormente se le agregó 20 mililitros de propilenglicol
llevado a reflujo durante 1 hora y se le extrajo el exceso de agua con 5 gramos de sulfato de
sodio anhidro.
3. Una vez seco el producto se agregó a un balón de fondo redondo 20 mililitros, con 20
mililitros de benceno y 1 gramo de tricloruro de aluminio, se realizó un reflujo por 3 horas a
una temperatura de 300°C y se separaron dos fases diferentes llevadas para análisis de
espectroscopia de infrarrojos.
34
6.32. Sulfonación
A ambas fases obtenidas en la alquilación de Friedel-Crafts se le realizó la sulfonación, ya
que los resultados obtenidos en los espectros infrarrojos indicaban que el producto estaba en
las dos. Para realizar la sulfonación se siguieron los pasos que se muestran a continuación:
1. Se tomaron 2 mililitros de cada una de las fases por separado y se agregaron a un balón de
fondo redondo respectivamente, a cada uno de los balones se les agregó 2 mililitros de ácido
sulfúrico al 98% y se llevó a reflujo durante 3 horas.
2. Una de las fases después de este tiempo homogenizó formando un producto sólido al cual
se le agregó bicarbonato de sodio para neutralizar.
3. Una vez neutralizado, se hizo una extracción utilizando diclorometano. En este paso se
formaron dos fases
4. Se separaron las dos fases y se desechó la fase acuosa, luego ayudándose de un papel filtro
y un embudo se filtró obtenido un sólido blanco que se envió para análisis por espectroscopia
infrarroja.
35
7. RESULTADOS Y ANÁLISIS DE RESULTADOS
7.1. Estudio computacional
Para poder realizar las transformaciones estructurales a las moléculas inhibidoras de la
Ciclooxigenasa 2, en primer lugar se tuvieron en cuenta las energías de afinidad de los
medicamentos más relevantes de la familia de los AINES con la proteína. En la tabla 1 se
muestran los resultados obtenidos en el Docking molecular para estos fármacos.
Tabla 1. Energía de afinidad de los medicamentos AINES más relevantes con la
Ciclooxigenasa 2
Nombre
común
Estructura Medición de energía de
afinidad
Promedio de
energía
Acetaminofén -6.2 -6.2 -6.4 -6.3
36
Aspirina
-6.9 -6.9 -6.9 -6.9
Ibuprofeno -7.3 -6.8 -7.3 -7.1
Diclofenaco
-7.6 -7.6 -7.3 -7.5
Naproxeno -7.7 -7.7 -7.7 -7.7
37
Una vez determinadas las energías de los medicamentos con más importancia en el mercado
de la familia AINES, se realizó el mismo procedimiento con los medicamentos de la misma
familia pero que tienen alguna clase de contraindicación, los resultados se encuentran anexos
en la tabla 2, a continuación.
Tabla 2. Energía de afinidad de los medicamentos AINES que tienen alguna clase de
contraindicación médica con la Ciclooxigenasa 2
Nombre
común
Estructura Medición de energía de
afinidad
Promedio de
energía
Celecoxib
-8.9 -8.9 -8.9 -8.9
Etodolac
-7.9 -7.9 -7.3 -7.7
Fenacetina
-6.6 -6.5 -6.6 -6.6
38
Flurbipro-
feno
-9.0 -8.0 -8.5 -8.5
Indometa-
cin
-9.0 -7.6 -7.6 -8.1
Piroxicam
-7.9 -8.0 -9.2 -8.3
Sulindaco
-8.1 -8.1 -8.1 -8.1
39
Ketorolaco
-8.4 -8.4 -8.4 -8.4
Tolmetina
-7.5 -7.5 -7.5 -7.5
Fenclofe-
nac
-7.7 -7.6 -7.7 -7.7
Ácido
mefenámi-
co
-8.4 -8.4 -7.7 -8.2
Niflúmico
-9.1 -9.1 -9.0 -9.1
40
Meclofená-
mico
-8.0 -8.0 -8.0 -8.0
Ketoprofe-
no
-8.1 -8.6 -8.5 -8.4
Fenoprofe-
no
-7.6 -7.7 -8.0 -7.7
Oxaprozina
-8.9 -8.9 -8.9 -8.9
41
Oxaceprol
-6.3 -6.3 -6.3 -6.3
Rofecoxib
-7.9 -9.0 -8.4 -8.4
Valdecoxib
-7.8 -7.8 -8.0 -7.9
Parecoxib
-9.3 -9.2 -9.2 -9.2
42
Etoricoxib
-7.9 -7.9 -7.7 -7.8
Una vez determinados los diferentes medicamentos utilizados en la actualidad para el
tratamiento de la inflamación, se realizó el diseño y posterior evaluación de afinidad con la
Ciclooxigenasa 2, utilizando como herramientas la aplicación Online Demo – Interactive 3D
Structure Generativa with Corina Classic en el diseño de cada una de las estructuras y
probándolas en Autodock Vina y Pymol. Se debe tener en cuenta que cuando se realiza
Docking molecular, las estructuras base que se quieren transformar tienen un grupo
farmacóforo el cual no debe modificarse durante el diseño de las nuevas estructuras. En este
caso el grupo farmacóforo es el ácido propanoico como se muestra a continuación utilizando
como ejemplo el ibuprofeno.
Figura 3. Localización del grupo farmacóforo en la estructura del ibuprofeno
43
El ácido propanoico que se observa en la estructura del ibuprofeno fue el farmacóforo
utilizado en el estudio. En la química farmacéutica actualmente se utiliza el concepto de
farmacóforo para referirse a la región de una molécula que está ligada con el receptor (en
este caso con la Ciclooxigenasa 2). (González, M. 2010) Las moléculas diseñadas tuvieron
cambios estructurales alrededor del grupo farmacóforo, aunque en algunos casos se probaron
diseños con un farmacóforo alterado.
Se realizaron un total de 120 pruebas con diferentes moléculas, a las cuales se les realizó un
cálculo de la energía de afinidad con la Ciclooxigenasa 2. Los resultados se pueden observar
en la tabla 3, a continuación.
Tabla 3. Estructuras propuestas
Opción Estructura Medición de energía de
afinidad
Promedio de
energía de
afinidad
1
-6.3 -6.3 -6.3 -6.3
44
2
-6.7 -6.2 -6.7 -6.5
3
-6.5 -6.5 -6.5 -6.5
4
-6.3 -6.5 -6.5 -6.4
5
-6.2 -6.6 -6.6 -6.5
45
6
-6.6 -6.6 -6.6 -6.6
7
-6.5 -6.4 -6.5 -6.5
8
-6.9 -6.4 -6.9 -6.7
9
-6.7 -6.7 -6.7 -6.7
10
-6.7 -6.3 -6.7 -6.6
46
11
-6.6 -6.2 -6.6 -6.5
12
-6.7 -6.7 -6.7 -6.7
13
-6.4 -6.3 -6.4 -6.4
14
-6.6 -6.6 -6.6 -6.6
47
15
-6.6 -6.6 -6.2 -6.5
16
-6.6 -6.6 -6.4 -6.5
17
-6.3 -6.3 -6.5 -6.4
18
-6.6 -6.3 -6.6 -6.5
48
19
-6.4 -6.3 -6.4 -6.4
20
-6.4 -6.2 -6.4 -6.3
21
-6.2 -6.3 -6.3 -6.3
22
-6.4 -6.2 -6.2 -6.3
49
23
-5.9 -5.9 -5.9 -5.9
24
-6.2 -6.2 -6.1 -6.2
25
-6.1 -5.9 -6.1 -6.0
26
-5.9 -6.4 -6.4 -6.2
50
27
-6.3 -6.3 -6.3 -6.3
28
-6.1 -6.1 -6.1 -6.1
29
-6.8 -6.8 -6.8 -6.8
30
-7.1 -7.0 -7.1 -7.1
31
-7.0 -7.0 -7.0 -7.0
51
32
-7.7 -7.7 -7.7 -7.7
33
-8.4 -8.4 -8.4 -8.4
34
-7.9 -7.9 -7.9 -7.9
35
-6.7 -6.7 -6.7 -6.7
52
36
-7.1 -7.1 -7.1 -7.1
37
-7.0 -7.1 -7.1 -7.1
38
-6.9 -6.9 -6.9 -6.9
39
-7.2 -7.2 -7.3 -7.2
40
-7.0 -7.2 -7.2 -7.1
53
41
-6.9 -6.9 -6.9 -6.9
42
-7.1 -7.1 -7.1 -7.1
43
-7.1 -7.0 -7.0 -7.0
44
-8.0 -7.8 -8.0 -7.9
54
45
-8.4 -8.3 -8.2 -8.3
46
-8.2 -8.2 -8.3 -8.2
47
-7.6 -7.5 -7.5 -7.5
48
-7.5 -7.5 -7.5 -7.5
49
-7.9 -7.8 -7.7 -7.8
50
-7.7 -7.8 -7.8 -7.8
55
51
-7.2 -7.2 -7.2 -7.2
52
-7.7 -7.7 -7.5 -7.6
53
-7.8 -7.8 -7.8 -7.8
54
-7.4 -7.5 -7.5 -7.5
55
-6.8 -7.3 -7.1 -7.1
56
-6.8 -6.8 -6.8 -6.8
57
-7.5 -7.8 -7.2 -7.5
56
58
-7.7 -7.7 -7.7 -7.7
59
-8.1 -8.0 -8.0 -8.0
60
-7.8 -7.8 -7.7 -7.8
61
-7.9 -7.9 -7.9 -7.9
62
-7.2 -7.3 -7.3 -7.3
63
-7.5 -7.5 -7.7 -7.6
64
-8.4 -8.4 -8.3 -8.4
57
65
-8.3 -8.3 -8.3 -8.3
66
-8.9 -7.9 -8.9 -8.6
67
-8.0 -7.9 -8.0 -8.0
68
-8.0 -8.0 -8.0 -8.0
58
69
-7.8 -7.5 -7.8 -7.7
70
-7.4 -7.4 -7.4 -7.4
71
-7.7 -7.7 -7.7 -7.7
72
-7.8 -7.7 -7.8 -7.8
59
73
-7.8 -7.8 -7.8 -7.8
74
-7.9 -7.9 -7.7 -7.8
75
-7.5 -8.1 -7.3 -7.6
76
-7.8 -7.7 -7.7 -7.7
77
-9.7 -9.4 -7.7 -8.9
60
78
-8.6 -8.6 -8.5 -8.6
79
-8.4 -9.0 -8.3 -8.6
80
-9.3 -9.3 -8.9 -9.2
81
-8.0 -6.8 -7.6 -7.5
82
-7.0 -7.0 -7.0 -7.0
61
83
-7.9 -6.9 -6.9 -7.2
84
-7.2 -7.2 -7.2 -7.2
85
-8.9 -8.1 -8.9 -8.6
86
-8.3 -7.9 -8.3 -8.2
62
87
-8.0 -7.6 -7.7 -7.8
88
-9.3 -9.0 -9.3 -9.2
89
-9.7 -9.6 -9.6 -9.6
90
-9.4 -9.7 -9.4 -9.5
91
-9.8 -9.4 -9.5 -9.6
63
92
-9.4 -9.3 -9.4 -9.4
93
-8.9 -8.8 -8.9 -8.9
94
-9.0 -8.9 -10.2 -9.4
95
-10.4 -10.4 -10.4 -10.4
64
96
-8.7 -8.8 -9.0 -8.8
97
-9.9 -9.9 -9.9 -9.9
98
-8.9 -9.2 -9.3 -9.1
99
-9.7 -9.7 -9.7 -9.7
100
-9.4 -9.4 -9.4 -9.4
101
-9.0 -9.7 -9.9 -9.5
65
102
-9.7 -9.6 -9.7 -9.7
103
-10.1 -10 -10.1 -10.1
104
-9.3 -8.8 -9.3 -9.1
105
-9.1 -9.2 -9.2 -9.2
106
-7.5 -9.2 -9.2 -8.6
66
107
-9.7 -9.7 -9.7 -9.7
108
-9.5 -9.1 -9.5 -9.4
109
-9.2 -9.2 -9.2 -9.2
110
-9.1 -9.1 -9.2 -9.1
111
-8.8 -9.0 -9.0 -8.9
67
112
-9.2 -9.2 -9.3 -9.2
113
-8.5 -8.7 -8.7 -8.6
114
-9.7 -8.8 -9.4 -9.3
115
-9.4 -9.3 -9.3 -9.3
116
-8.4 -9.6 -9.6 -9.2
117
-9.5 -9.7 -9.7 -9.6
68
118
-7.5 -7.5 -7.4 -7.5
119
-8.7 -9.1 -8.3 -8.7
120
-8.7 -8.7 -8.7 -8.7
Los cambios estructurales realizados en cada una de las estructuras no fueron realizados de
manera arbitraria, sino que se iban modificando de acuerdo a las moléculas de referencia
(Tabla 1 y Tabla 2) sin cambiar el grupo farmacóforo en ninguno de los casos.
Según las estructuras de referencia se pudieron observar cambios significativos en los que la
energía de afinidad con la enzima aumentaba de manera significativa, por ejemplo las
estructuras de Ketoprofeno, Flurbiprofeno y Parecoxib tienen características que favorecen
la unión con la enzima:
69
Figura 4. Estructura del Ketoprofeno y la energía de afinidad a la enzima
Figura 5. Estructura del Flurbiprofeno y la energía de afinidad a la enzima
Figura 6. Estructura del Flurbiprofeno y la energía de afinidad a la enzima
Las anteriores estructuras se usaron de referencia a la hora de diseñar las estructuras nuevas
para el estudio, teniendo en cuenta que una molécula de mayor tamaño iba a tener una
distancia con los aminoácidos del sitio activo menor, necesitando una menor energía para
70
ejercer la unión con la enzima. Además de que los grupos nuevos que integraban las
moléculas deberían formar puentes de hidrógeno (facilidad para hacerlo) con los
aminoácidos logrando una energía de afinidad menor.
Además de las anteriores condiciones para el diseño se experimentó agregando diferentes
halógenos y de la misma manera modificando las posiciones de los grupos importantes en el
anillo alrededor del farmacóforo.
En primer lugar se tomó de referencia la estructura del ibuprofeno (figura 3) y se le hicieron
cambios estructurales y posiciones (figura 7).
Figura 7. Secuencia de cambios posicionales realizados utilizando diferentes sustituyentes.
Una vez diseñadas las nuevas estructuras con los cambios realizados los resultados obtenidos
no fueron tan favorables como se muestra a continuación:
71
Figura 8. Resultados obtenidos en el primer diseño realizado
En la figura anterior se puede evidenciar que en realidad los cambios realizados en las nuevas
estructuras no fueron realmente significativos, ya que la energía de afinidad en la gran
mayoría de los casos fue menor o igual a la del fármaco comercial de referencia, en este caso
el ibuprofeno.
En segundo lugar se tomó como referencia el naproxeno (figura 9), realizando
modificaciones al principio similares a las realizadas con el ibuprofeno (cambios
estructurales y posicionales en los anillos aromáticos)
72
Figura 9. Estructura del naproxeno
Las modificaciones realizadas también consistieron en alternar el o los sustituyentes de
posición siguiendo una secuencia de la siguiente manera:
Figura 10. Secuencia utilizada para los cambios posicionales con el naproxeno como
referencia.
73
En este caso la respuesta fue más satisfactoria, la energía de afinidad de los nuevos diseños
estuvieron en su gran mayoría óptimas con respecto al fármaco de referencia, algunos de
estos ejemplos se pueden ver a continuación:
Figura 11. Resultados obtenidos con el naproxeno de referencia
Teniendo en cuenta como modelo posicional la figura 12, se pudo observar que en todos los
casos de las pruebas realizadas la posición en la que mejor unión molecular se producía con
la encima era diseñando moléculas en las que el farmacóforo estuviera situado en 2β y el
sustituyente en 6β.
Figura 12. Modelo posicional en el Naftaleno (Solo formulas. 2012)
74
En tercer lugar se diseñaron moléculas basadas en el naftaleno pero con las siguientes
modificaciones que fueron tomadas de los medicamentos de referencia de las figuras 5 y 6.
Figura 13. Modificaciones realizadas a la molécula del naftaleno
A estas nuevas modificaciones se les introdujo el farmacóforo y los sustituyentes que iban a
conformar el nuevo diseño molecular. Los resultados obtenidos como era pensado tuvieron
una mejor energía de afinidad por el tamaño de la molécula, observando una menor distancia
entre la misma y los aminoácidos. Algunos de los resultados obtenidos se pueden observar a
continuación:
Figura 14. Resultados obtenidos con las modificaciones al naftaleno
Por último se pudo observar que un sustituyente en particular, por su gran capacidad de
formación de puentes de hidrógeno tenía una afinidad demasiado optima por la enzima, por
lo que se introdujo en diferentes pruebas arrojando resultados que mostraban un avance en el
estudio investigativo realmente bueno.
75
Figura 15. Sustituyente utilizado y resultados obtenidos
Anteriormente se habló sobre las distancias moleculares con la enzima, esto se refiere a la
cantidad de angstroms que hay entre la molécula diseñada y el aminoácido con el que está
haciendo alguna clase de interacción. Como en el estudio se utiliza de referencia al
Naproxeno a continuación se podrá observar las distancias de las que se habla:
Figura 16. Interacción entre el naproxeno y la enzima
76
En la figura anterior se puede observar las diferentes interacciones entre el naproxeno y los
aminoácidos del sitio activo de la Ciclooxigenasa 2, esta imagen fue disponible gracias al
programa Pymol.
Para evidenciar de una mejor manera el tipo de interacción que se está generando, se puede
observar a continuación un diseño en 2D de lo que en realidad está ocurriendo.
Figura 17. Interacción del naproxeno en el sitio activo
Teniendo en cuenta las diferentes interacciones de la molécula del naproxeno con los
aminoácidos, en la tabla 4 se puede ver las distancias medidas en angstroms
77
Tabla 4. Distancia de interacción del naproxeno con los aminoácidos del sitio activo
Aminoácido Tipo de fuerza Distancia (Angstroms)
Arginina 120 Puentes de hidrógeno 3.3
Tirosina 355 Puentes de hidrógeno 2.3
Ácido glutámico 524 Puentes de hidrógeno 3.2
Tirosina 355 Puentes de hidrógeno 3.5
En la tabla anterior se puede observar que las distancias varían entre 2.3 y 3.5 angstroms, lo
que infiere que los diseños moleculares que mejor energía de afinidad tiene con la enzima
además también tiene una distancia menor con la misma. Así mismo el tipo de fuerza que
caracteriza la interacción con la Ciclooxigenasa 2 son fuerzas de Van der Waals,
específicamente Puentes de hidrógeno; lo que hace pensar que al diseñar moléculas que
puedan generar mayor cantidad de fuerzas dipolo – dipolo con la enzima, la fuerza necesaria
para que se genere la interacción va a ser menor.
También se debe tener en cuenta que el Autodock Vina proporciona el total de resultados que
el investigador crea pertinente, pero la primera pose es la que mejor se acopla a la enzima
generando la mejor energía de afinidad, a modo de ejemplo con el naproxeno:
78
Figura 18. Primeras cuatro poses del Docking molecular del naproxeno
En el Docking molecular siempre se tiene en cuenta la afinidad a la proteína que tiene la pose
número 1, ya que teóricamente es la que mejor interacción logra con la enzima. Las otras
poses que arroja el Docking molecular indican las diferentes formas en que ingresa a la
enzima el mismo modelo estructural.
Cuando se habla se la selectividad de los fármacos a la Ciclooxigenasa 2 también hay que
referirse a los daños toxicológicos que tienen estos fármacos en el organismo en especial en
79
complicaciones gastrointestinales. En el siguiente esquema se puede observar que el grado
de selectividad por la enzima no tiene una relación directa con la toxicidad digestiva.
Figura 19. Selectividad por la Ciclooxigenasa 2 y seguridad gastrointestinal (The University
of British Columbia. 2001)
Teniendo en cuenta el estudio anterior y verificando que los fármacos que están catalogados
de tener alguna clase de contraindicación en su gran mayoría tienen efectos secundarios como
el cáncer estomacal, para este estudio se tendrán como medicamentos de referencia para
juzgar a los nuevos diseños solamente los que se encuentran en la tabla 1.
Una vez realizados los diseños de los fármacos en el programa online y realizada la
evaluación de la energía de afinidad se puede observar que de las 120 pruebas realizadas 61
tienen la misma o mayor afinidad con la COX-2 que el naproxeno. Teniendo en cuenta que
80
el objetivo del estudio es que el nuevo fármaco diseñado tenga una mayor energía de afinidad
que el punto de referencia (Naproxeno) se procede a seleccionar las estructuras con una
afinidad de mínimo -8.2 con la enzima, obteniendo un total de 44 estructuras posibles.
Tabla 5. Estructuras preseleccionadas por afinidad molecular
Diseños seleccionados
Opción 33= -8.4
Opción 45= -8.4
Opción 46= -8.2
Opción 64= -8.4
Opción 65= -8.3
Opción 66= -8.6
Opción 77= -8.9
Opción 78= -8.6
Opción 79= -8.6
81
Opción 80= -9.2
Opción 85= -8.6
Opción 86= -8.2
Opción 88= -9.2
Opción 89= -9.6 Opción 90= -9.5
Opción 91= -9.6
Opción 92= -9.4
Opción 93= -8.9
Opción 94= -9.4
Opción 95= -10.4
Opción 96= -8.8
82
Opción 97= -9.9
Opción 98= -9.1
Opción 99= -9.7
Opción 100= -9.4
Opción 101= -9.5
Opción 102= -9.7
Opción 103= -10.1
Opción 104= -9.1
Opción 105= -9.2
Opción 106= -8.6
Opción 107= -9.7 Opción 108= -9.4
83
Opción 109= -9.2
Opción 110= -9.1
Opción 111= -8.9
Opción 112= -9.2
Opción 113= -8.6
Opción 114= -9.3
Opción 115= -9.3
Opción 116= -9.2
Opción 117= -9.6
Opción 119= -8.7
Opción 120= -8.7
84
Utilizando como único criterio la energía de afinidad del diseño con la enzima se plantean
las anteriores 44 estructuras como opciones válidas y mejores que la estructura del
naproxeno. Una vez evaluada la energía se debe tener en cuenta la toxicidad del
medicamento, para esto se plantea un estudio toxicológico a los anteriores diseños.
7.2. ESTUDIO DE TOXICIDAD
Para el estudio toxicológico de los fármacos diseñados se utilizó la herramienta online
PreAdmet, la cual plantea una clase de parámetros con los que se clasifica el grado de
toxicidad de la sustancia. Como en el caso anterior el naproxeno será el punto de referencia
para poder comparar la toxicidad de los nuevos diseños.
Figura 20. Estudio de toxicidad para el naproxeno
85
Como se puede observar en la imagen anterior el naproxeno es perjudicial para la salud
gastrointestinal, comprobando lo dicho en el estudio de The University of British Columbia
y resumido en la figura 19 sobre la selectividad por la Ciclooxigenasa 2 y seguridad
gastrointestinal. También se puede ver resaltado en color rojo los parámetros que en la
investigación se basó para concluir una toxicidad mejor que la del naproxeno. Estos
parámetros serán el test mutágenico, lo cancerígeno que es en ratas y ratones, la inhibición
en la hERG y un test en cuatro diferentes bacterias.
En la siguiente tabla se puede observar el estudio toxicológico de los 44 diseños de fármaco
realizados, resaltando en color rojo el parámetro que no es positivo y en color azul cuando el
parámetro es mejor que en el fármaco de referencia. En caso de que no se resalte el parámetro
será igual al de referencia.
Tabla 6. Estudio toxicológico de los diseños de fármaco
Opción Estructura Toxicidad
33
86
45
46
64
87
65
66
77
88
78
79
80
89
85
86
88
90
89
90
91
91
92
93
94
92
95
96
97
93
98
99
100
94
101
102
103
95
104
105
106
96
107
108
109
97
110
111
112
98
113
114
115
99
116
117
119
100
120
Teniendo en cuenta los parámetros ya establecidos sobre la toxicidad de los fármacos
diseñados, de las 44 opciones diseñadas 2 cumplen con una toxicidad mucho mejor que la
del naproxeno. Se escogen los diseños 33 y 88 como estructuras que cumplen no solo con
una selectividad por la Ciclooxigenasa 2 mayor que la del naproxeno, sino también como
fármacos con un menor porcentaje de probabilidad de causar molestias gastrointestinales.
Como se puede observar en la tabla 6, tanto la opción 33 como la 88 en el estudio toxicológico
tienen en todos los parámetros utilizados un resultado negativo para toxicidad, además en el
test de Ames el resultado fue no mutágenico y por último la inhibición del gen hERG en
ambos casos tiene un bajo riesgo.
Figura 21. Opciones 33 y 88. Mejores candidatos para una posterior síntesis
101
Teniendo en cuenta la complejidad de las estructuras y la energía obtenida en ambos casos,
se plantearon rutas de síntesis para los dos compuestos, al final se determinó que para la
estructura 33 los reactivos requeridos en su totalidad eran comerciales y de fácil acceso por
lo tanto este fue el compuesto elegido.
7.3. SÍNTESIS DEL FÁRMACO
7.31. Reacción con el reactivo de Lucas y alquilación
Figura 22. Reacción del reactivo de Lucas con propilenglicol
Una vez obtenido el producto se le agregó un desecador, en este caso sulfato de sodio anhidro
para que se eliminara el agua. Se filtró y se le agregó benceno y tricloruro de aluminio para
luego llevar a reflujo durante 3 horas.
Figura 23. Alquilación de Friedel – Crafts realizada
102
Teniendo en cuenta el procedimiento propuesto en la metodología se llevó a cabo la
elaboración del reactivo de Lucas con las cantidades propuestas. En un primer momento el
reactivo de Lucas se preparó solamente con agitación en frío, pero la alquilación final no
funcionó. No se produjo ninguna reacción como se muestra a continuación:
Figura 24. Seguimiento de la reacción de alquilación
Como se puede observar en la anterior placa de cromatografía que se realizó con una fase
móvil de sílica gel y con una fase estacionaria de acetato de etilo - hexano (4-1), no se produjo
ninguna clase de reacción por la posibilidad de que el reactivo de Lucas no reaccionará con
el propilenglicol impidiendo la formación del 2-cloropropano-1-ol fundamental para la
alquilación. Además se confirmó que no reaccionó por el resultado arrojado por análisis
infrarrojo, esto se muestra a continuación:
103
Figura 25. Espectro infrarrojo de la fase orgánica del primer ensayo
Se puede observar en el IR que resultó de la sustancia que se analizó en la fase orgánica del
producto de la alquilación que tiene 3 picos alrededor de los 3000 y dos picos mayores en
1500 y 1000 respectivamente que indican frecuencias muy cercanas al espectro de infrarrojo
del benceno, lo que indica que la reacción no se produjo y los reactivos aún están en su forma
original.
Los espectros de infrarrojo que fueron tomados durante la investigación se llevaron a cabo
en un espectrofotómetro Bruker propiedad de la Universidad del Bosque, el cual se muestra
a continuación
104
Figura 26. Espectrofotómetro utilizado durante la investigación
Teniendo en cuenta que el ensayo anterior fue infructuoso se hizo la preparación del reactivo
de Lucas y la reacción entre el reactivo de Lucas con el propilenglicol utilizando un montaje
de reflujo para aumentar la temperatura y observar si la reacción se producía esta vez.
Figura 27. Reflujo utilizado para la reacción de Lucas con Propilenglicol
105
Al utilizar un montaje de reflujo para hacer la primera parte de la reacción se pudo evidenciar
que efectivamente la reacción dio lugar, esto se observa en las placas cromatográficas
tomadas una vez pasaron las 3 horas de reacción de alquilación.
Figura 28. Seguimiento de la reacción de alquilación
Comparando las dos placas cromatográficas que se tomaron después de realizar la
alquilación, se muestra en la que se encuentra en la figura 28 que a diferencia de la otra placa,
la reacción si se produjo, esto se podría asegurar porque se evidencia la aparición de un punto
nuevo corrido por la fase móvil. Se debe tener en cuenta que la fase móvil utilizada fue la
misma en los dos casos (Acetato de etilo - Hexano 4:1).
Una vez finalizada la síntesis se observaron dos fases, en ambos casos se realizaron análisis
de espectroscopia infrarroja haciendo un crudo de reacción con la fase inorgánica y una
verificación de los picos en la fase orgánica como se puede ver a continuación
106
Figura 29. Crudo de reacción de la fase Inorgánica
En la figura anterior se puede observar la comparación de los espectros de tres diferentes
sustancias que fue denominado crudo de reacción, en este se pueden observar el espectro del
agua de un color azul, el espectro del propilenglicol de color verde y el espectro del producto
obtenido de color amarillo.
El exceso de agua que se puede observar, se registra por la baja cantidad de desecador
utilizado, se recomienda aumentar la cantidad en una futura replicación de la síntesis. Por
otro lado en el espectro del producto se observa la tensión O–H desde 3600 hasta 3200
aproximadamente, en 1036 hay una pequeña banda indicando la tensión C-O, otra banda
importante es la que se resalta en 2474 que se viene formando desde aproximadamente 2200
explicando el estiramiento C=C de aromaticidad, en 770 se observa una pequeña banda
indicando la formación de una monosustitución en el anillo de benceno, en 2930 se
evidencian estiramientos simétricos y asimétricos del CH2 mientras que en 2970 los
estiramientos del CH3, en 1630 se muestra una gran banda que comprueba las vibraciones de
107
C=C de anillo. Si se compara el espectro del producto con el del propilenglicol se puede ver
una similaridad entre ellos con pequeñas diferencias como las bandas en 2472 y 1630 que
indican ambas la presencia de tensiones de tipo C=C, indicando la presencia de un compuesto
aromático. El crudo de reacción aclara que aunque se generó una reacción en la síntesis aún
existe reactivo por consumir, por esta razón se propone aumentar los tiempos de reacción
cuando se quiera volver a producir.
Por otro lado el espectro de la fase orgánica se muestra a continuación:
Figura 30. Espectro de infrarrojo de la fase orgánica
En el anterior espectro se puede ver con claridad las típicas bandas del benceno, 3 picos
alrededor de los 3000 por la vibración =C-H y dos picos mayores en 1500 y 1000 por las
vibraciones de enlaces tipo C=C, pero a diferencia del espectro del benceno se pueden ver
bandas gruesas alrededor de 2900 que indican estiramientos simétricos y asimétricos de CH3,
además de otra banda gruesa alrededor de 2800 indicando un enlace de tipo CH-CH3, al ser
108
las anteriores bandas tan gruesas se supone un solapamiento de la banda que está emergiendo
que indica la formación del OH.
De igual manera que en el crudo de reacción, el espectro de la fase orgánica indica que la
reacción aún está transcurriendo por lo que todavía se observan reactivos en el resultado del
espectro.
7.32. Sulfonación
Figura 31. Reacción de sulfonación
A cada una de las fases independientemente se les agregó ácido sulfúrico al 98% teniendo en
cuenta que ya contenía el trióxido de azufre y se mantuvo a reflujo durante 3 horas, este
procedimiento se siguió de esta manera por los motivos expuestos anteriormente sobre la
existencia del producto en ambas fases de la síntesis, a continuación se puede observar cada
uno de los montajes por separado.
109
Figura 32. Sulfonación en la fase orgánica
En la imagen anterior se observa el procedimiento llevado en la fase orgánica del producto
de la alquilación.
Figura 33. Sulfonación en la fase inorgánica
110
En la imagen anterior se observa el procedimiento realizado en la fase orgánica del producto
de la alquilación.
Una vez pasado el tiempo de reacción se llevó a cabo una neutralización con bicarbonato de
sodio y para las dos fases se hizo una extracción con diclorometano. Una vez realizado este
procedimiento se observó la formación de un producto sólido en la fase inorgánica siendo
está la que se siguió trabajando.
Por otro lado cuando se realizó la extracción con diclorometano en la fase orgánica no ocurrió
la cristalización por lo que se desechó, lo anterior teniendo en cuenta que las sulfonas se
presentan en forma de polvo blanco y cristalino (Valdivia Blondet, L. 1996)
Con la fase inorgánica se siguió analizando por espectroscopia los grupos funcionales
presentes en la síntesis, por esta razón se tomaron dos espectros IR, el primero antes de
realizar la neutralización y cristalización y el segundo luego de estos procedimientos.
111
Figura 34. Espectro de infrarrojo de la sulfonación en la fase inorgánica antes de la
cristalización.
En el anterior espectro se puede ver como la presencia del ácido sulfúrico hace que se opaque
la señal en 3400, además de que los picos significativos no se ven con claridad. Los picos
que se señalan en el espectro claramente son alrededor de 2900 la presencia de estiramientos
simétricos y asimétricos de CH2, en 2500 los estiramientos de los enlaces C=C confirmados
en 1600, se observan dos picos alrededor de 1048 y 1018 confirmando la presencia de enlaces
S=O de la sulfona además de una banda en 854 revalidando el éxito de la síntesis, indicando
la disustitución en el compuesto aromático en posición para.
Una vez neutralizado, extraído y cristalizado el producto se pudo ver el sólido blanco como
se observa en la figura a continuación
112
Figura 35. Producto final de la síntesis
Al anterior sólido también se le realizó análisis por IR, en este caso se comparan ambos
espectros verificando en el final una imagen de bandas definidas y sin impurezas.
Figura 36. Espectro de infrarrojo de la sulfonación en la fase inorgánica después de la
cristalización
113
En este último espectro se observan las bandas de una manera más clara por la neutralización
realizada al producto, en este caso se muestran bandas significativas como son en 3300 y
3200 mostrando la tensión de los enlaces O-H, en 2960 confirmando la presencia de
estiramientos simétricos y asimétricos de CH3, en 2930 mostrando la presencia de
estiramientos simétricos y asimétricos de CH2, la huella del benceno se muestra alrededor de
1900 a 2100 y confirmando la presencia del compuesto aromático con la banda gruesa en
alrededor de 1643, la banda gruesa alrededor de 1390 indicando el enlace entre CH – CH3,
las dos bandas en 1048 y 1018 confirmando la presencia de enlaces S=O de la sulfona, la
banda después de los 800 indicando la disustitución del benceno en para y por último una
banda en 750 que indica estiramientos de tipo S-O.
Teniendo en cuenta el anterior resultado en el espectro de infrarrojo se podría afirmar la
presencia de la sulfonación en el compuesto, mostrándose la sustitución en para en el anillo
aromático y de compuestos con enlaces de tipo S=O. Se debe tener en cuenta que el análisis
de los espectros realizados en la investigación se basó en el Manual para la interpretación de
espectros infrarrojos del profesor Carlos Eduardo Calderón Gómez.
114
8. CONCLUSIONES
El método computacional es efectivo a la hora de ahorrar tiempo y dinero en el diseño de
nuevos fármacos, teniendo en cuenta que por energías de afinidad se obtuvieron más de 40
propuestas positivas con respecto al naproxeno como punto de referencia.
Se pudo evidenciar que la toxicidad de los fármacos que se encuentran en el mercado es muy
alta y los diseños realizado en el estudio tienen una toxicidad menor en comparación, lo que
hace pensar que lo positivo del trabajo realizado es la propuesta de estructuras que al ser
sintetizadas tendrán un mecanismo de acción mejor en el cuerpo.
El intento de síntesis del nuevo fármaco fue comprobado mediante los crudos de reacción y
los espectros de infrarrojo obtenidos y analizados, sin embargo su valoración se limita en
cuanto a la poca intensidad de algunas señales importantes en la elucidación del compuesto,
sin embargo la estructura planteada puede ajustarse a lo observado en el espectro.
Se comprobó que el grupo sulfona en un fármaco es eficiente a la hora del tratamiento de
numerosas afecciones, en las que intervienen los fenómenos inflamatorios y las alteraciones
secundarias de las enzimas. Se hace necesario una revisión de los mecanismos de acción y
efectos secundarios con pruebas in vivo.
115
BIBLIOGRAFÍA
1. Álamo, C., 2005. Guía Farmacológica de analgésicos, 1 edición, Aran España.
2. Alemán, C., Muñoz, S., 2003. Aplicaciones de los métodos computacionales al estudio de
la estructura y propiedades de polímeros, polímeros: Ciencia y Tecnología.
3. Balsinde, J. Balboa, M. Denis, E. 1998. Functional coupling between secretory
phospholipase A2 and cycloxygenase - 2 and its regulation by cytosolic group IV
phodpholipase A2… Proc Natl Acad Sci USA.
4. Blobaum, A. Marnett, L. 2007. Structural and functional basis of ciclooxygenase
inhibition. Journal of Medicinal Chemistry.
5. Bort, J., 2000. Química teórica y computacional. Publicaciones Univesitat Jaume, Brasil.
6. Calderón Gómez, C. 1985. Manual para la interpretación de espectros infrarrojos.
Universidad Nacional de Colombia.
7. Copeland, R. Willians, J. Giannaras, J. Nurnberg, S. Convington, M. Pinto, D. 1994.
Mechanism of selective inbition of the inductible isoform of prostaglandin G/H synthase…
Proc Natl Acad Sci USA.
8. Crofford, L. 1997. COX-1 and COX-2 tissue expression: implications and predictions… J.
Rheumatol.
9. Cuevas, G. 2005. Química computacional. La química.
116
10. Fernández, G., 2012. Sulfonación del benceno.
Quimicaorganica.org/benceno/278sulfonacion-del-benceno.html.
11. García de Lorenzo, A., López, J., Sánchez, M., 2000. Respuesta inflamatoria sistémica:
fisiopatología y mediadores. Leganés, Madrid.
12. García, J., Gómez-Reino, J., 2000. Fisiopatología de la ciclooxigenasa-1 y
ciclooxigenasa-2.
13. González, M., 2010. Farmacóforos en química farmacéutica.
14. Hila, T. Neilson, K. 1992. Human cyclooxigenase - 2 cDNA… Proc Natl Acad Sci USA.
15. Inmaculada, J., Martínez, S., 1999. Diccionario de química. Primera edición,
Complutense editorial, España.
16. Jahuey Unalesco. Alquilación de Friedel-Crafts.
17. Lamarque, A., Maestri, D., 2008. Fundamentos teorico - practicos de la química
orgánica. Primera edición, Universidad Nacional de Córdoba, Argentina.
18López Ávila, J., 2012. Intoxicaciones por antiinflamatorios no esteroideos.
19. Loza, E., 2011. AINEs en la práctica clínica: lo que hay que saber.
20. Maloney, James O. 2008. Perry Chemical Engineers Handbook. Editorial McGraw-Hill.
21. Medina, F., Vallejo, F. Diseño de fármacos asistido por computadora.
22. Moncada, J., Salgado, G., 2007. Caracterización de la reactividad intrínseca de los
halobencenos en el modelo computacional de la teoría de funciones de la densidad. Real
Sociedad Española de Química, España.
23. Morita, I. Schindler, M. Regier, M. Otto, J. Hori, T. Smith, W. 1995. Differential
intracellular locations for prostaglandin endoperoxidase H syntetase-1. J Biol Chem.
24. Pérez, A., López, A., 2002. Antiinflamatorios no esteroideos (AINES). Consideraciones
para su uso estomatológico.
117
25. Prieto, J., 2007. Antiinflamatorios no esteroideos (AINES). ¿Dónde estamos y hacia
dónde nos dirigimos. Vol 4.
26. Quired. Documento en PDF. Identificación de grupos funcionales.
27. Raviña, E,. 2008. MEDICAMENTOS. Un viaje a lo largo de la evolución histórica del
descubrimiento de fármacos. Universidad de Santiago de Compostela, España.
28. Rivera, A., 2006. AINES: Su mecanismo de acción en el sistema nervioso central.
29. Sánchez, C. 2011. Antiinflamatorios no esteroideos, AINES. UCIMED.
30. Skoog, D., 2008. Principios de análisis instrumental. Sexta edición, Edamsa
Impresiones, México D.F.
31. Solo formulas., 2012. NAFTALENO. Disponible en: soloformulas.com/naftaleno.html.
32. Speight, James G. 2002. Chemical Process and Design Handbook. Editorial McGraw-
Hill.
33. The Scripps Research Institute. 2016. Autodock. autodock.scripps.edu.
34. The University of British Columbia. 2001. Modificado de: Selective COX 2 inhibitions,
Therapeutics Letter.
35. Valdivia Blondet, L. 1996. Artículos de revisión Sulfonas. Dermatología peruana.
36. Vane, J. 1971. Inhibición de las prostaglandinas y mecanismo de acción de la aspirina.
Nature New Biol.
37. Vásquez, D., Ibarra, A., 2004. Diccionario de química. Primera edición, Complutense
editorial, España.
38. Velásquez, L. Manual de farmacología básica y clínica. Editorial médica panamericana
Buenos Aires.
