Receptores fluorogénicos como sensores para dicarboxilatos

Resumen

El trabajo desarrollado en esta Tesis Doctoral está enmarcado dentro del campo de la Química Supramolecular y el Reconocimiento Molecular. Se han diseñado y sintetizado sensores fluorogénicos y se ha estudiado su aplicación para el reconocimiento y detección de aniones dicarboxilato de cadena variable [-OOC-(CH2)n-COO-] (n=0-6) y de -aminoácidos ácidos (aspartato y glutamato). La detección de estos sustratos es importante ya que los dicarboxilatos participan en numerosos procesos metabólicos, como los ciclos del ácido cítrico y del glioxilato, en la generación de enlaces fosfato de alta energía o en la biosíntesis de importantes intermedios y los aminoácidos aspartato y glutamato son los principales neurotransmisores excitatorios del sistema nervioso central. Los sensores para los dicarboxilatos son ditópicos y neutros y forman complejos mediante enlaces de hidrógeno. Como unidades enlazantes se han utilizado ureas, amidopirroles, amidocarbazoles y urea-carbazoles conectadas a través de espaciadores adecuados (m-xililendiamina, isoftálico, grupo carbonilo) que definen la forma y el tamaño de una cavidad complementaria hacia los dianiones y permiten cierta adaptación de los receptores a la longitud de la cadena de los sustratos. Como unidades indicadoras (fluoróforos) se han empleado dansilo, acridina y carbazol. Las constantes de asociación (Kas) y las estequiometrías de los complejos con los dicarboxilatos se han evaluado por técnicas espectroscópicas de RMN 1H y por fluorescencia. En algunos casos, la formación de los complejos ha quedado también avalada por difracción de rayos X que ha permitido establecer unívocamente sus estructuras. De entre los sensores desarrollados para dicarboxilatos se ha seleccionado el que presenta las mayores Kas para succinato y glutarato, además de buena respuesta óptica, para introducir en su esqueleto un éter corona (conectado a través de diferentes funciones) para la asociación del grupo amonio presente, a pH fisiológico, en los aminoácidos aspartato y glutamato. Todos los sensores preparados en este trabajo son estables y sintéticamente accesibles lo cual es ideal para usos prácticos.