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: jrao@indicasat.org.pa

Jefe del Centro: Dr. Marcelino GutierrezEmail: mgutierrez@indicasat.org.pa

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: crios@indicasat.org.pa

• 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!