NAGIOS: RODERIC FUNCIONANDO

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

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

dc.contributor.advisor	Cortés Martínez, Diego M.
dc.contributor.advisor	Sanz Ferrando, María Jesús
dc.contributor.advisor	Cabedo Escrig, Nuria
dc.contributor.author	Galán Morant, Abraham
dc.contributor.other	Departament de Farmacologia	es_ES
dc.date.accessioned	2016-02-04T08:34:05Z
dc.date.available	2016-02-05T05:45:06Z
dc.date.issued	2015	es_ES
dc.date.submitted	19-02-2016	es_ES
dc.identifier.uri	http://hdl.handle.net/10550/50647
dc.description.abstract	Nature has provided for decades a huge number of active secondary metabolites (ASM) with a broad spectrum of therapeutic applications. For decades, our research group has focused its studies on the isolation of active secondary metabolites from plants belonging to the Annonaceous family and on the development of structural analogues of some ASM such as acetogenins and isoquinoline alkaloids, which may be biologically active. Therefore, in the present Doctoral Thesis we proposed the achievement of the following objectives: 1- Study of the different types of ASM present in the Annonaceous family that may inspire the development of new drugs with particular emphasis findings encountered by our group in the last decades. 2- Synthesis and determination of the antibacterial and antifungal activity of: a) 1-Alkyl-tetrahydroisoquinolines functionalized with carbamates and esters. b) Pirrolo[2,1-a]isoquinolin-3-ones. 3- Synthesis of hexahydrocyclopentylisoquinolines and study of their affinity towards type-D1 and type-D2 dopaminergic receptors. In Chapter I a brief study regarding the different ASM present in plants from the Annonaceous family has been done. It has been mainly described the findings encountered by our group on mitochondrial respiratory chain (MRC) inhibition by acetogenins such as laherradurin, the semisynthetic 15,24-diacetylguanacone, squamocin and its different semisynthetic derivatives. In Chapter II the synthesis of 1-substituted tetrahydroisoquinolines (THIQ) with antibacterial and antifungal or dopaminergic activity is described. In the first section we review the bibliographic backgrounds of both, chemical synthesis and biological activities that led us to carry out the study. In the second section of this chapter, we present the synthesis of THIQ with antibacterial and antifungal activity. First it is develop the synthesis of 1-substituted THIQ functionalized with an ester or carbamate. The synthesis of the isoquinoline core is performed by a Bischler-Napieralski cyclodehydration from the β-phenylethylamide. Next, by means of an N-methylation, subsequent reduction of the imonium and a modification of the terminal ester at the alkyl chain, the 1-pentanol-THIQ 2c is obtained. From this compound derivatives with ester 2d-2k or carbamate 2l-2s function substituted with different phenyls or phenethyls have been synthesized. Next, it is shown the synthesis of pyrrolo[2,1-a]isoquinolin-3-ones carried out. A β-phenylethylamide with a terminal ester at a shorter alkyl chain allows a double cyclization leading to this type of THIQ. Pyrrolo[2,1-a]isoquinolin-3-ones with different substituents at 8-position were then synthesized. The evaluation of the antibacterial and antifungal activity of the synthesized THIQ were carried out by the paper disk-agar diffusion method measuring the inhibition halos. Regarding the antibacterial activity of the 1-alkyl-THIQ, all compounds functionalized with an ester 2d-2k or carbamate 2l-2s displayed activity against the tested bacteria. Among the 1-pentyl-THIQ with ester function 2d-2k, we observed that, in general terms, the most active compounds have a fluorinated substituent at the aromatic ring (2e and 2i). It should be noted that the 1-pentyl-THIQ with carbamate function and with a fluorinated (2m and 2q) or chlorinated (2n and 2r) aromatic ring showed also greater antibacterial activity. In regard to the antifungal activity of 1-alkyl-THIQ, the relevance of introducing lipophilic substituents through an ester or carbamate function to achieve active products against the assayed fungi has been observed. In general, the 1-pentyl-THIQ with ester function 2d-2k showed greater activity than the derivatives functionalized with a carbamate 2l-2s. Among the THIQ with ester function, it was noteworthy the effect displayed by the compounds with chlorinated substituents 2f and 2j. The pyrrolo[2,1-a]isoquinolin-3-ones substituted at 8-position with a lipophilic group, were found to be active against most of the tested bacteria. Notably products 3a and 3d displayed antifungal activity against all fungi assayed. In the third section of the second chapter the procedure used to synthesize 7-phenyl-hexahydrocyclopentylisoquinolines (HCPIQ) using Eaton’s reagent has been described. N-alkylated HCPIQ with methoxylated or deprotected hydroxyls groups have been synthesized. The affinity study towards type-D1 and type-D2 dopaminergic receptors was carried out in vitro by a competition assay with radioligands on rat striatal membranes. All HCPIQ have shown affinity towards type-D1 and type-D2 DR at a micromolar or nanomolar range. In general, catecholic compounds displayed greater affinity than their dimethoxylated analogues. In catecholic HCPIQ we observed a significant increase of the affinity towards type-D1 DR by introducing a methyl or allyl substituent at the nitrogen. It should be noted the great affinity and selectivity towards type-D2 DR revealed by the catecholic HCPIQ 4b, 4d and 4f. Compound 4b showed a Ki value of 29 nM and a Ki D1/D2 ratio of 2465. The N-methylated product 4d displayed a high affinity (Ki = 13 nM) and a selectivity ratio Ki D1/D2 of 1010. The N-allyl-HCPIQ 4f showed a Ki value of 18 nM and a Ki D1/D2 ratio of 382. Regarding these results we achieved the following conclusions: 1. The active secondary metabolites from plants of the Annonaceous family, mainly acetogenins and isoquinoline alkaloids, have inspired our research group for decades leading to the development of new compounds with biological activity. 2. Of note, all THIQ with an ester or carbamate function substituted with different phenyls or phenethyls, showed antibacterial activity against all the species tested, highlighting compounds bearing halogenated substituents. In regard to the antifungal activity, compounds with an ester function showed generally greater activity than the THIQ with a carbamate function. 3. Pyrrolo[2,1-a]isoquinolin-3-ones with a lipophilic substituent at 8-position showed antibacterial activity against most of the bacteria tested. Notably, benzylated products exerted antifungal activity against all fungal species assayed. 4. The catecholic hexahydrocyclopentylisoquinolines showed remarkable high affinity (nanomolar range) and relevant selectivity towards type-D2 dopaminergic receptors.	en_US
dc.description.abstract	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 β-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 β-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.	es_ES
dc.format.extent	190 p.	es_ES
dc.language.iso	es	es_ES
dc.subject	farmacognosia	es_ES
dc.subject	síntesis	es_ES
dc.subject	antibacteriano	es_ES
dc.subject	antifúngico	es_ES
dc.subject	dopaminérgico	es_ES
dc.title	Síntesis de nuevas isoquinoleínas 1-sustituidas con actividad antibacteriana y antifúngica o dopaminérgica	es_ES
dc.type	doctoral thesis	es_ES
dc.subject.unesco	UNESCO::CIENCIAS MÉDICAS	es_ES
dc.embargo.terms	0 days	es_ES