Estrategias biocatlíticas sobre compuestos del tipo benzopireno : cumarinas e isocromano, estudios del metabolismo y evaluación de la bioactividad

• Autores: Furque, Gabriela Inés
• Año de publicación: 2013
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Sosa, Virginia Estela; Barra, José Luis; Cabrera, José Luis; Peñeñory, Alicia Beatriz
• Materia: Cumarinas -- metabolismo; Bioanálisis; Membrana celular; Isócrono; Tejidos vegetales
• Institución: Universidad Nacional de Córdoba

Tesis (Doctor en Ciencia Químicas) – Universidad Nacional de Córdoba, 2013.
Fil: Furque, Gabriela Inés. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas; Argentina.
En este trabajo se presentan los resultados obtenidos al someter a reacciones de biotransformación a tres sustratos 3,4-dihidrocumarina, 7-hidroxi-4-metilcumarina e isocromano. Se emplearon diversos biocatalizadores tales como tejidos vegetales, levadura comercial y cepas de los hongos filamentosos: Aspergi/us ni'er, A. flavus, A. terreus y Cunninghamella spp. con el propósito de obtener compuestos activos. Todas las bioconversiones se evaluaron a diferentes tiempos de reacción luego del agregado del sustrato al medio de cultivo y se emplearon dos modalidades experimentales: células en crecimiento y en reposo. Las bioconversiones a partir de dihidrocumarina con los biocatalizadores presentados, permitieron extraer y purificar del medio de reacción a siete metabolitos de biotransformación. Los productos aislados fueron: ácido melilótico, un metil éster formado a partir del ácido melilótico, el dio¡: 2-(3'-hidroxipropil)fenol, 2-(3'-acetoxipropil)fenol, 6- hidroxi-3,4-dihidrocroman-2-ona, 4-hidroxi-2H-cromen-2-ona y de 2-(3'-hidroxipropil) fenol. Las correspondientes estructuras fueron dilucidadas por métodos espectro scópicos, fundamentalmente Resonancia Magnética Nuclear en una y dos dimensiones, espectroscopia de infrarrojo y espectrometría de masas. Esta última técnica se utilizó, acoplada a cromatografía gaseosa, para analizar la cinética de biotransformación a partir de la cual se propuso la ruta de metabolización. Las bioconversiones en 7-hidroxi-4-meti ¡cuma rina con A. nier dieron lugar a dos metabolitos hidroxilados selectivamente: 6,7-dihidroxi-4-metil-2H-1-benzopiran-2-ona y 7- hidroxi-4-(hidroximetil)cumarina. Por semi-síntesis a partir de 7-hidroxi-4-metilcumarina se formó 4-metil-7-metoxicumarina. En la bioconversión del compuesto anterior con A. nier ocurrió una reacción O-demetilación formando nuevamente 7-hidroxi-4-metilcumarina. Las biotransformaciones sobre isocromano llevaron a la obtención de metabolitos de oxidación: 1,1'oxodiisocromano, 3,4-dihidro-1H-isocroman-1-ona y 3,4-dihidro-1 H-isocromen1-o! a partir de los hongos filamentosos mientras que el empleo de levadura comercial dio lugar a 2-fenil-etanol y 4-(2'-hidroxietil)fenol. Del estudio del seguimiento de la reacción, los ensayos de inhibición enzimática y de las reacciones de solvólisis sobre 1,1'oxodiisocromano, fue posible proponer una vía metabólica. Por último se contrastan los resultados obtenidos con la reacción de isocromano con un agente oxidante de un electrón (CAN) a fin de hallar el mecanismo sintético por el que las enzimas modifican el sustrato. Los bioensayos con semillas de lechuga (Lactuca sativa) y sorgo (Sorghum saccharatum) permitieron evaluar la actividad de compuestos puros (sustratos y productos) en el proceso de germinación de las semillas. Los efectos se determinaron a través de la medida de la inhibición en la germinación y en la elongación de la radícula y revelaron comportamientos selectivos y diferenciales. Dihidrocumarina y sus derivados mayoritarios se mostraron muy activos frente a la inhibición de crecimiento radicular a todas las concentraciones probadas en la especie monocotiledónea y dkotiledónea. Por el contrario, 6-hidroxi dihidrocumarina presentó actividad selectiva pero baja actividad inhibitoria. En lo que respecta a isocromano y derivados se observó que el primero es más activo sobre la germinación para la especie dicotiledónea a concentraciones que van de moderadas a altas. Por su parte, 1,l'oxocliisocromano presentó comportamiento selectivo para las especies vegetales estudiadas y 3,4-dihidro-1H-isocroman-1-ona resultó un potente inhibidor de la germinación y del crecimiento radicular, selectivo entre especies a bajas concentraciones. Estos datos convierten a éste último metabolito junto con la dihidrocumarina en los compuestos más activos frente a las especies vegetales estudiadas.
Fil: Furque, Gabriela Inés. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas; Argentina.