El Doctor en Química es académico del Departamento de Química Orgánica y Físico-Química de nuestra Facultad de Ciencias Químicas y Farmacéuticas se adjudicó uno de los 36 proyectos pos doctorados 2012 de la Universidad de Chile.
El Doctor en Química Oney Ramírez Rodríguez, académico del Departamento de Química Orgánica y Físico-Química de nuestra Facultad de Ciencias Químicas y Farmacéuticas se adjudicó uno de los 36 proyectos pos doctorados 2012 de la Universidad de Chile.
Conversamos sobre que se trata su proyecto y estas son sus respuestas:
¿Qué son las quinonas e hidroquinonas?
"Las quinonas son dicetonas cíclicas a,?-no saturadas de estructura tal que se pueden convertir por reducción en hidroquinonas, fenoles con dos grupos hidroxilo en relación 1,2 ó 1,4. Estos compuestos son altamente conjugados debido a eso presentan color y son estables. La fácil interconversión quinona-hidroquinona proporciona un sistema redox muy conveniente que ha sido ampliamente estudiado. Muchas de las propiedades de las quinonas resultan de su tendencia a formar el sistema hidroquinónico aromático. Se han aislado quinonas, algunas relacionadas con sistemas aromáticos muy complejos, de fuentes biológicas tan diversas como hongos, vegetales superiores, esponjas y otros. En muchos casos parece que participan en ciclos de oxidación reducción que son esenciales para estos organismos.
La oxidación de la hidroquinona más común (1,4-dihidroxibenceno) produce la p-benzoquinona. Esta oxidación puede llevarse a cabo en el laboratorio por agentes oxidantes suaves. La reacción involucra la remoción de un par de electrones y dos protones desde la hidroquinona. Este proceso es reversible y la p-benzoquinona es fácilmente reducida a la hidroquinona por agentes reductores suaves.
En la naturaleza se utiliza mucho este tipo de reacción en procesos reductivos y oxidativos para transportar un par de electrones de una sustancia a otra, en procesos con catálisis enzimática. Por esta razón, el estudio de los potenciales de redox de los sistemas quinona - hidroquinona es objeto de gran interés en las investigaciones actuales, tanto teóricas como experimentales.
Numerosas quinonas desempeñan papeles vitales en la bioquímica de las células y los organismos. Ellas ejercen actividades biológicas relevantes, siendo un ejemplo de ello la Vitamina K1, que es un factor importante en la coagulación sanguínea y la coenzima Q, una quinona que interviene en la cadena de transporte de electrones en las células".
¿Para qué sirve la síntesis de ellas?
"Las quinonas forman la segunda mayor clase de agentes antitumorales aprobados para uso clínico en Estados Unidos. Muchas más se encuentran en estudios clínicos y preclínicos y su mecanismo de acción ha sido ampliamente investigado.
Actualmente su síntesis tiene un gran interés debido a su potencial uso como fármacos para el tratamiento de diversas dolencias. Sus actividades citostáticas y antimicrobianas emergen debido a su capacidad de actuar como inhibidores potentes de la cadena de transporte electrónico, como desacopladores de la fosforilación oxidativa, como agentes intercaladores en la hélice doble del ADN, como agentes de alquilación reductiva de biomoléculas, y como productores de radicales libres de oxígeno (por ciclo redox) bajo condiciones aeróbicas.
En todos estos casos, el mecanismo de la acción, in vivo, requiere la biorreducción de las quinonas como el primer paso que activa el proceso".
¿De qué se trata de investigación que desarrollas?
"El proyecto que actualmente desarrollo aprovecha la versatilidad sintética de la reacción de Diels y Alder para la obtención de librerías de quinonas e hidroquinonas biológicamente activas. Trabajo en la síntesis de vinil-1,4-benzoquinonas, sustituidas en la posición 2- del grupo vinilo por grupos aceptores de electrones, para ser empleadas en reacciones de cicloadición de demanda electrónica inversa, que conduzcan a la obtención de nuevas quinonas carbo- y heterocíclicas.
Esta segunda generación de quinonas obtenidas es un punto central del cuál parten varias rutas de síntesis para la obtención de nuevas hidroquinonas y quinonas tetra- y pentacíclicas con potencial actividad antitumoral, antifúngica y antimicrobiana. Ellas pueden actuar ahora como dienófilos en reacciones Diels-Alder de demanda electrónica normal con dienos a elección, reaccionar con diferentes nucleófilos en adiciones de Michael y los grupos procedentes de la vinil-1,4-benzoquinona inicial pueden ser transformados para la obtención de nuevas estructuras, que a su vez, pueden experimentar Diels-Alder y adiciones de Michael para la obtención de familias de compuestos con potencial actividad biológica.
Por otra parte, trabajo en la síntesis y caracterización de nuevos dienoles quirales que serán sustratos en estudios de reactividad, en la búsqueda de reacciones de Diels-Alder facialmente selectivas.
La presencia de quiralidad en las nuevas quinonas e hidroquinonas tri-, tetra- y pentacíclicas les confiere un interés adicional en relación con las potenciales actividades biológicas de ellas.
Finalmente, trabajo en el empleo del dieno de Dane en reacciones de cicloadición con quinonas bi- y tricíclicas para la obtención de nuevas hidroquinonas y quinonas policíclicas. Con esto, se amplía la versatilidad sintética de este dieno, cuya fundamental aplicación es la síntesis de esteroides".
¿Cuáles son los avances o descubrimientos que has logrado?
"Hasta este momento he obtenido interesantes resultados, tanto por la actividad biológica de los compuestos sintetizados, como por los estudios realizados en las reacciones de Diels y Alder que involucran a las quinonas.
He realizado reacciones de Diels y Alder con elevada regioselectividad, donde está regioselectividad viene dada por la competencia entre la formación de un puente de hidrógeno intermolecular y repulsiones estéricas en el estado de transición.
Hemos encontrado una ruta fácil de síntesis para la preparación de quinonas tetracíclicas angulares.
Las hidroquinonas tri- y tetracíclicas que he obtenido presentan actividad antiproliferativa, lo que nos permite sentar las bases para posteriores transformaciones estructurales que permitan mejorar esta actividad".
¿Cuánto tiempo llevas con ella? ¿Y cuál es el plazo final?
"Comencé a trabajar en quinonas y reacciones de Diels y Alder cuando inicié mi doctorado, en marzo de 2004, con el Dr. Ramiro Araya Maturana, en la Facultad de Ciencias Químicas y Farmacéuticas de la Universidad de Chile.
Actualmente sigo trabajando en su grupo y por tanto me mantengo vinculado con estos compuestos.
El proyecto en el que me encuentro trabajando ahora, del cual soy investigador responsable, tiene una duración de 3 años, desde 2011 hasta 2014".
Un poco de su vida personal
Oney es de origen cubano, está casado con la Doctora en Química, también cubana, Merlis de Armas y hace menos de seis meses tuvieron a su primera hija, Aytana.
Sus cercanos dicen que siempre se ha caracterizado por su buen humor y compañerismo.
Durante su formación profesional ha sido destacado al recibir las siguientes distinciones:
� Premio "Alma Mater". Universidad de La Habana, La Habana, Cuba. Año académico 1999-2000.
� "Profesor Joven más Destacado". Facultad de Química, Universidad de La Habana, La Habana, Cuba. Año académico 1999-2000.
� Mención en la categoría "Profesor Joven más Destacado". Facultad de Química, Universidad de La Habana, La Habana, Cuba. Año académico 2000-2001.
A sus 35 años, y en términos de producción en investigación ha participado de siete publicaciones, ha dirigido cuatro tesis de pregrado y ha desarrollado los siguientes temas de investigación:
1. Estudios de reactividad Diels-Alder de dienoles quirales y aquirales con quinonas bicíclicas 5-oxosustituidas, evaluación antitumoral y antiparasitaria de quinonas e hidroquinonas tri- y tetracíclicas. Director: Prof. Dr. Ramiro Juan Araya Maturana. Laboratorio de Mecanismos de Reacción, Facultad de Ciencias Químicas y Farmacéuticas, Universidad de Chile, Santiago de Chile, Chile. Marzo de 2004 - Actualidad.
2. Síntesis de 1,4-dihidropiridinas con potencial actividad antagonista del Calcio. Directora: Profa. Dra. Margarita Suárez Navarro. Laboratorio de Síntesis Orgánica, Facultad de Química, Universidad de La Habana, La Habana, Cuba. Septiembre de 2002 - Febrero de 2004.
3. Síntesis de cristales líquidos heterocíclicos a partir del furfural. Directora: Profa. Dra. María del Carmen Pina Luis. Laboratorio de Materiales Orgánicos, Instituto de Materiales y Reactivos, Universidad de La Habana, La Habana, Cuba. Septiembre de 1994 - Julio de 2002.
Jueves 27 de octubre de 2011