Resumen:
El objetivo del presente trabajo fue sintetizar moléculas sencillas, homodímeras, cuyas estructuras resultaran análogos simplificados de la molécula de echinomicina(8). Determinar su actividad citotóxica y efectuar ensayos de unión al ADN para evaluar el grado de afinidad que presentaban por él. En el capítulo I se desarrollaron los siguientes temas: 1.1.- Se efectúa una revisión bibliográfica acerca del comportamiento de moléculas, con estructuras aromáticas planares, frente al ácido desoxirribonucléico. 1.2.- Descripción del proceso de unión macromolécula-ligando y de los modelos de intercalación. 1.3.- Termodinámica de la intercalación. 1.4.- Se realiza una descripción de los compuestos bis-intercalantes, las características estructurales de la molécula de echinomicina miembro más conocido de la familia de los antibióticos de quinoxalina y su comportamiento como agente bis-intercalante frente a la molécula de ADN. 1.5.- Se describe la influencia que las características estructurales del "puente" (longitud, grupos químicos presentes, etc.) ejercen... (falta la siguiente hoja del resumen en la tesis)...posible, debiendo seguirse rutas alternativas que permitieran obtener cada uno de los isómeros de forma inequívoca. La síntesis del compuesto 37 implicó la formación de un anhidrido mixto del ácido pirúvico que permitió obtener el intermediario 41: N-(4-metoxi-2-nitrofenil)piruvanida que por reducción produjo el compuesto esperado. El compuesto 40 se sintetizó con escaso rendimiento a través de una destilación azeotrópica con cloruro de metileno. Se comprobó que al encontrarse libre la posición 3 del anillo quinoxalínico, la síntesis del compuesto 6-metoxi-2[1H]quinoxalinona conduce realmente a la formación de una mezcla de isómeros (6-metoxi-2[1H]quinoxalinona(36) y 7-metoxi-2[1H]quinoxalinona(35)) que resulta imposible separar. La estructura del isómero 36 resultaba particularmente interesante, se efectúa una síntesis regioselectiva que permite obtener un producto que contiene un 92% del isómero deseado. Se detallan otros caminos de síntesis para este isómero, discutiéndose los resultados obtenidos en cada caso y describiendo los intermediarios aislados. La síntesis del isómero 35 presentó muchas dificultades, se discuten los resultados obtenidos. Por último se describe la síntesis del ácido 2-quinoxalincarboxílico(62). 2.1.2.- Síntesis de derivados generadores de la unión "puente". Los derivados fueron agrupados en cinco clases: polimetilénicos, amídicos, amino-amídicos, poliamínicos y estructuras rígidas y semi-rígidas. Fueron sintetizados los compuestos N,N'-bis(2-cloroacetil)-1,6-diaminohexano (71); N,N'-bis(2-cloroacetil)-1,2-diaminoetano(70); N,N'-bis(2-cloroacetil)-4,4'-bipiperidina(80) y N,N'-bis(2-cloroacetil)piperazina(81) siguiendo el mismo esquema de síntesis. El compuesto 1,2-di(p-hidroxifeniloxi)etano(78) y N,N'-bis(2-aminoacetil)-1,6-diaminohexano(72). Como intermediarios se aislaron N,N'-bis(2-azidoacetil)-1,6-diaminohexano(79) presursor del compuesto 72 y un derivado de este último obtenido por hidrogenación del compuesto 79 en presencia de ácido acético, el compuesto N,N'-bis(2-acetilaminoacetil)-1,6-diaminohexano(74). Dentro de las estructuras dpoliamínicas se intentó sin resultado efectivo la reducción del compuesto 72 tanto en presencia de borano como de hidruro de litio y aluminio y posteriormente la síntesis de N,N'-bis(3-aminopropil)-1,6-di(4-toluensulfonil)diaminohexano(85). Se aislaron y purificaron los intermediarios N,N'-di(p-toluensulfonil)-1,6-hexanodiamina(83) y N,N'-bis(2-cianoetil)-1,6-di(p-toluensulfonil)hexanodiamina(84). Las distintas estructuras fueron concebidas a partir de los resultados obtenidos en los ensayos de citotoxicidad sobre cultivos de células KB de los compuestos siameses. 2.2.- Síntesis de compuestos homodímeros de quinoxalina y derivados. Se discute la síntesis de tres series de compuestos. 2.2.1.- La serie A es originada por compuestos dímeros derivados de 2[1H]quinoxalinona(28) y 3-metil-2[1H]quinoxalinona(33). Inicialmente se analizó la posibilidad de sustitución de la sal de 2[1H]quinoxalinona, que se comporta como un anión bidentado frente a estructuras "puente" que son dihalogenuros de alquilo. Se sintetizan mayoritariamente compuestos N-sustituídos, partiendo de estructuras simples, flexibles, polimetilénicas, las que serán variadas en función de los resultados obtenidos en los ensayos de citotoxicidad. Se logran así los compuestos 1,4-bis(2-oxoquinoxalín-1-il)butano(89); 1,4-bis(3-metil-2-oxoquinoxalín-1-il)butano(90); 1,6-bis(2-oxoquinoxalín-1-il)hexano(91) y 1,6-bis(3-metil-2-oxoquinoxalín-1-il)hexano(92). Como derivados O-sustituídos se sintetizan los productos 1,2-bis[4-(2-oxiquinoxalil)feniloxi]etano(93) y 1,2-bis[4-(3-oxiquinoxalil)feniloxi]etano(94) cuya bajísima solubilidad impide la realización de los ensayos de citotoxicidad, razón por la que se prosigue con la síntesis de derivados N-sustituídos por estructuras puenteantes menos flexibles debido a la presencia de grupos amida. Se obtienen así los compuestos 1,2-bis[2-(2-oxoquinoxalín-1-il)]etano(95); 1,2-bis[2-(3-metil-2-oxoquinoxalín-1-il)acetilamino]etano(96); 1,6-bis[2-(2-oxoquinoxalín-1-il)acetilamino]hexano(97); 1,6-bis[2-(3-metil-2-oxoquinoxalín-1-il)acetilamino]hexano(98); 1,6-bis[2-(3-metil-6-metoxi-2-oxoquinoxalin-1-il)acetilamino]hexano(99); entre los que se destaca el compuesto 97 por su actividad citotóxica. Posteriormente se utiliza una estructura puente rígida, donde el átomo de nitrógeno amídico forma parte de un ciclo dando orígen a los compuestos: N,N'-bis[2-(2-oxoquinoxalin-1-il)acetil]4,4'-bipiperidina(101); N,N'-bis[2-(3-metil-2-oxoquinoxalin-1-il)acetil]4,4'-bipiperidina(102); N,N'-bis[2-(2-oxoquinoxalin-1-il)acetil]piperazina(103); N,N'-bis[2-(3-metil-2-oxoquinoxalin-1-il)acetil]piperazina(104). Observando el comportamiento de los quince nuevos productos sintetizados, se puede concluir que en todos los casos se observa una marcada insolubilidad en solventes orgánicos, hecho que dificulta la realización de los ensayos de unión al ADN y obligó a realizar los ensayos de citotoxicidad con suspenciones en Tween 80. De los resultados obtenidos es posible establecer que: a) la presencia del grupo metoxilo en posición 6 y/o 7 del anillo bencénico no produce un aumento de la actividad citotóxica como se esperaba en relación a datos bibliográficos. b) la presencia del grupo metilo en posición 3 en el anillo diazínico no arroja resultados concluyentes por el momento. c) No parecería ser beneficiosa la presencia del oxígeno en posición 2 pues permitiría la formación de puentes de hidrógeno en algunos compuestos. 2.2.2.- Surge así la serie B en la que la presencia de grupos amina en posición 2 del anillo diazínico actúa como punto de unión de cadenas polimetilénicas de longitud variable y provoca un aumento de la solubilidad en agua. Son sintetizados diez nuevos compuestos, entro los que se encuentran seis productos disustituídos, N,N'-bis(3-metilquinoxalin-2-il)1,6-hexanodiamina (106); N,N'-bis(2-quinoxalinil)1,6-hexanodiamina (107); N,N'-bis(2-quinoxalinil)1,8-octanodiamina (109); N,N'-bis(2-quinoxalinil)1,12-dodecanodiamina (111); N,N'-bis(3-metilquinoxalin-2-il)1,8-octanodiamina (116); N,N'-bis(3-metilquinoxalin-2-il)1,12-dodecanodiamina (118) y los respectivos derivados monosustituídos, aislando además cinco intermediarios disililados. Los compuestos 109 y 116 muestran una actividad citotóxica mayor que el compuesto 97 de la serie A. Considerando adecuada esta longitud de cadena se aumenta su rigidez mediante la inclusión de dos grupos amida, se utiliza para ello un puente similar al del compuesto 97, se obtiene N,N'-bis[2-(2-quinoxalinil)acetilamino]-1,6-hexanodiamina (120b), cuya actividad citotóxica resultó mucho menor que la de los compuestos 109 y 116. Se sintetizan dos compuestos con una estructura "puente" de naturaleza semi-rígida, de tipo poliamínico, N,N'-bis[N-(2-quinoxalinil)aminopropil]piperazina (121b) y N,N'-bis[N-(3-metilquinoxalin-2-il)aminopropil]piperazina 122. Se observó que la actividad del compuesto 121 mejora, pero sin alcanzar los niveles de los compuestos 109 y 116. Se puso de manifiesto que la presencia del grupo metilo en posición 3, produce una fuerte disminución de la actividad citotóxica. A través de los resultados observados se concluye que los miembros 109 y 116 son los más activos de la serie y que la presencia del sustituyente en posición 3 podría llegar a producir una disminución considerable en la actividad citotóxica razón por la que se decide mantener la posición 3 libre. 2.2.3.- A fin de lograr mayor analogía con la molécula de echinomicina, se sintetizan cinco miembros de la serie C, cuya característica principal es poseer un grupo amida directamente unido al núcle quinoxalínico, que actúa como punto de unión de cadenas polimetilénicos y amínicas similares a las de la serie B. Se sintetizan: 1,6-bis(quinoxalin-2-carbamoíl)hexano(128); 1,8-bis(quinoxalin-2-carbamoil)octano(129); 1,12-bis(quinoxalin-2-carbamoíl)dadecano(130); N,N'-bis[N-(quinoxalin-2-carbamoil)propilamino]piperazina(131) y N,N'-bis[2-(quinoxalin-2-carbamoil)acetil]1,6-diaminohexano(132). De los tres nuevos compuestos sintetizados en esta serie (129, 130 y 131), uno de ellos, el compuesto más activo de este trabajo de Tesis, inhibiendo el crecimiento de cierto tipo de células neoplásticas (ovario y CNS) en un 100% a una concentración de 5.10^(-5) µg/ml. 2.2.3.- Se discuten las asignaciones de las señales de los espectros de RMN-1H de los compuestos correspondientes a cada una Consulte el resumen completo en el documento.
