Síntesis de nuevas isoquinoleínas 1-sustituidas con actividad antibacteriana y antifúngica o dopaminérgica

Resumen

La Naturaleza ha proporcionado durante décadas una ingente cantidad de metabolitos secundarios activos (MSA) con muy diversas aplicaciones terapéuticas. Durante décadas, nuestro grupo de investigación se ha centrado tanto en el aislamiento de MSA de plantas pertenecientes a la familia de las Annonáceas como en el desarrollo de análogos estructurales de algunos MSA, especialmente acetogeninas y alcaloides isoquinoleínicos, que pudieran ser biológicamente activos. Considerando estos hechos se propuso en la presente Tesis Doctoral la consecución de los siguientes objetivos: 1- Estudio de los distintos tipos de MSA presentes en Annonáceas que han servido de inspiración para el desarrollo de nuevos fármacos destacando los hallazgos hechos durante décadas en nuestro grupo de investigación. 2- Síntesis y determinación de la actividad antibacteriana y antifúngica de: a) 1-Alquil-tetrahidroisoquinoleínas funcionalizadas con carbamatos y ésteres. b) Pirrolo[2,1-a]isoquinoleín-3-onas. 3- Síntesis de hexahidrociclopentilisoquinoleínas y estudio de su afinidad por receptores dopaminérgicos tipo-D1 y tipo-D2. Los resultados han sido resumidos y discutidos de la siguiente forma: En el Capítulo I se hace un breve estudio de los distintos MSA presentes en plantas de la familia Annonáceas. Se describe principalmente los hallazgos realizados en nuestro grupo sobre acetogeninas inhibidoras de la cadena respiratoria mitocondrial (CRM) como la laherradurina, la 15,24-diacetilguanacona semisintética, la squamocina y los distintos derivados semisintéticos de ésta. En el Capítulo II se expone la síntesis de tetrahidroisoquinoleínas (THIQ) 1-sustituidas con actividad antibacteriana y antifúngica o dopaminérgica. En un primer apartado se describe los antecedentes bibliográficos tanto sintéticos como biológicos que han inspirado este capítulo. En el segundo apartado de este capítulo se explica la síntesis de THIQ con actividad antibacteriana y antifúngica. En primer término se desarrolla la síntesis de THIQ 1-sustituídas funcionalizadas con un éster o carbamato. La síntesis del núcleo isoquinoleínico se realiza mediante una ciclodeshidratación de Bischler-Napieralski a partir de la ?-feniletilamida. Mediante una N-metilación, posterior reducción del imonio y una modificación del éster terminal de la cadena alquílica se obtiene la 1-pentanol-THIQ 2c. A partir de este compuesto se sintetizan derivados con función éster 2d-2k o carbamato 2l-2s sustituidos con diversos fenilos o fenetilos. En segundo término se muestra la síntesis de pirrolo[2,1-a]isoquinoleín-3-onas llevada a cabo. Una ?-feniletilamida con un éster terminal en una cadena alquílica más corta permite realizar una doble ciclación dando lugar a este tipo de THIQ. Se han sintetizado pirrolo[2,1-a]isoquinoleín-3-onas con distintos sustituyentes en posición 8. La determinación de la actividad antibacteriana y antifúngica de las THIQ sintetizadas se ha realizado con el método de difusión en agar mediante discos de papel midiéndose los halos de inhibición. En lo referente a la actividad antibacteriana de las 1-alquil-THIQ, todos los compuestos funcionalizados con un éster 2d-2k o carbamato 2l-2s manifestaron actividad frente a las bacterias ensayadas. Entre las 1-pentil-THIQ con función éster 2d-2k, se ha observado que, en rasgos generales, los compuestos más activos poseen un sustituyente fluorado en el anillo aromático (2e y 2i). Cabe destacar que las 1-pentil-THIQ con función carbamato y con un anillo aromático fluorado (2m y 2q) o clorado (2n y 2r) también mostraron mayor actividad antibacteriana. En lo respectivo a la actividad antifúngica de las 1-alquil-THIQ se ha observado la importancia de introducir sustituyentes lipófilos mediante una función éster o carbamato para lograr productos activos frente a los hongos empleados. De forma general, las 1-pentil-THIQ con función éster 2d-2k mostraron mayor actividad que los derivados funcionalizados con un carbamato 2l-2s. Entre las THIQ con función éster cabe destacar los compuestos con sustituyentes clorados 2f y 2j. Las pirrolo[2,1-a]isoquinoleín-3-onas sustituidas en posición 8 con un grupo lipófilo resultaron activas frente a la mayoría de las bacterias utilizadas. Cabe destacar que los productos 3a y 3d mostraron actividad antifúngica frente a todos los hongos empleados. En el tercer apartado del segundo capítulo se describe el procedimiento utilizado para sintetizar 7-fenil-hexahidrociclopentilisoquinoleínas (HCPIQ) empleando el reactivo de Eaton. Se han sintetizado HCPIQ N-alquiladas con grupos hidroxilos metoxilados o desprotegidos. El estudio de la afinidad por los receptores dopaminérgicos tipo-D1 y tipo-D2 se realizó in vitro utilizando un ensayo de competición con radioligandos en membranas de estriado de rata. Todas las HCPIQ han mostrado afinidad por los RD tipo-D1 y tipo-D2 en rango micromolar o nanomolar. En general, los compuestos catecólicos manifestaron mayor afinidad que sus análogos dimetoxilados. En las HCPIQ catecólicas se observó un incremento significativo de la afinidad por los RD tipo-D1 al introducir un sustituyente metilo o alilo en el nitrógeno. Cabe destacar la gran afinidad y selectividad por los RD tipo-D2 manifestada por las HCPIQ catecólicas 4b, 4d y 4f. El compuesto 4b mostró un valor de Ki de 29 nM y un cociente de Ki D1/D2 de 2465. El producto N-metilado 4d manifestó una gran afinidad (Ki = 13 nM) y un cociente de selectividad Ki D1/D2 de 1010. La N-alil-HCPIQ 4f mostró un valor de Ki de 18 nM y un cociente de Ki D1/D2 de 382. Considerando los resultados obtenidos se ha alcanzado las siguientes conclusiones: 1. El estudio sobre los MSA procedentes de Annonáceas se ha centrado especialmente en las acetogeninas y en los alcaloides isoquinoleínicos que han inspirado a nuestro grupo para desarrollar nuevos compuestos biológicamente activos. 2. Todas las 1-alquil-tetrahidroisoquinoleínas con una función éster o carbamato sustituidas con diversos fenilos o fenetilos mostraron actividad antibacteriana frente a todas las especies empleadas, destacando aquellos compuestos con sustituyentes halogenados. En cuanto a la actividad antifúngica, los compuestos con función éster resultaron generalmente más activos que los funcionalizados con carbamato. 3. Las pirrolo[2,1-a]isoquinoleín-3-onas con un sustituyente lipófilo en posición 8 mostraron actividad antibacteriana frente a la mayoría de las bacterias empleadas. Cabe destacar la actividad antifúngica desarrollada por los productos bencilados frente a todas las especies ensayadas. 4. Las hexahidrociclopentilisoquinoleínas catecólicas manifestaron gran afinidad, en rango nanomolar, y relevante selectividad por los receptores dopaminérgicos tipo-D2.