Derivatización de triterpenos naturales para la obtención de agentes anti-cancerígenos y anti-virales

Resumen

El trabajo de investigación desarrollado en esta memoria se encuadra dentro del campo de los Productos Naturales, en el área de la Química Orgánica. Como materia prima se han utilizado los productosprocedentes de los desechos de la molturación de la aceituna, lo que permite el aprovechamiento de recursos naturales propios de nuestra región, que por su abundancia y contaminación suponen un problema para Andalucía. El ácido oleanólico (ácido 3β-hidroxiolean-12-en-28-óico, AO) y el ácido maslínico (ácido 2α,3β-dihidroxiolean-12-en-28-óico, AM), son los principales componentes triterpénicos de estos residuos, los cuales han manifestado numerosas y variadas propiedades biológicas. Una de las características físico-químicas más determinantes que presentan estos ácidos triterpénicos es su poca solubilidad en agua, lo que influye de forma notable en su biodisponibilidad, y que conlleva que sus propiedades biológicas no se manifiesten con todo su potencial. Por este motivo el objetivo global del presente trabajo es “la derivatización de los productos naturales, ácido oleanólico y ácido maslínico, para la obtención de una librería de derivados, mejorando su solubilidad y sus actividades anti-cancerígenas y anti-VIH”. En los primeros capítulos de esta Tesis Doctoral, se realiza un estudio bibliográfico sobre los triterpenos pentacíclicos, destacando la biosíntesis, reactividad, derivatización y propiedades biológicas de los ácidos oleanólico y maslínico. El trabajo experimental desarrollado, se detalla en cinco publicaciones. En las 4 primeras publicaciones, se sintetiza varias bibliotecas de derivados de los ácidos oleanólico y maslínico mediante modificaciones en sus estructuras triterpénicas. Destacan las realizadas sobre el grupo o los grupos hidroxilo de C-2 o C-2/C-3 y el grupo carboxilo de C-28 de ambos ácidos. Los derivados obtenidos son ensayados frente a tres líneas celulares tumorales: B16F10 (melanoma de ratón), HT29 (adenocarcinoma de colon humano) y HepG2 (hepatocarcinoma humano). Los ensayos biológicos realizados para los diferentes derivados, abarcan desde el estudio de citotoxicidad, apoptosis, cambio en el potencial de membrana mitocondrial, hasta estudios morfológicos mediante tinción de Hoescht. Además, en colaboración con el Departamento de Física de la Universidad de Granada, se ha puesto a punto un ensayo para medir la solubilidad de los derivados obtenidos. En la quinta publicación (pendiente de ser enviada), se han sintetizado120 derivados bifuncionales de ácido oleanólico mediante la técnica de Síntesis Orgánica en Fase Sólida. Estos derivados incorporan uno o dos α- y ω-aminoácidos unidos al grupo carboxilo C-28 del triterpeno y varios grupos acilo que esterifican el grupo hidroxilo del anillo A de ácido oleanólico. Los derivados de ácido oleanólico obtenidos, han sido estudiados para ver la influencia, frente a la capacidad de inhibir la proteasa del virus VIH-1. Se ha estudiado la influencia por un lado, el acoplamiento de varios aminoácidos sobre el grupo carboxilo C-28 y, por otro, de la acilación sobre el grupo hidroxilo del anillo A del triterpeno. Los resultados obtenidos de todos estos trabajos, ponen de manifiesto una mejora considerable frente a la actividad anti-cancerígena y anti-viral en comparación a los productos triterpénicos de partida, los ácidos oleanólico y maslínico. Por ello, algunos de estos derivados sintetizados pueden ser futuros candidatos como agentes anti-cancerígenos y anti-virales frente a la proteasa del VIH. Por último, durante el transcurso de la presente Tesis Doctoral, se presentó la oportunidad de realizar una colaboración, entre nuestro Grupo de Investigación y los Departamentos de Física Aplicada de la Universidad de Granada y de Málaga. Ambos Departamentos de Física interesados por los productos naturales triterpénicos y los derivados obtenidos con propiedades biológicas frente al cáncer y a la proteasa del VIH, propusieron la realización de nanopartículas con dichos productos. Los primeros trabajos que se han llevado a cabo son principalmente el conocer las interacciones entre el triterpeno y las proteínas (albúmina sérica bovina, BSA y albúmina sérica humana, HSA). Nuestra labor en estas colaboraciones consistió, en la preparación, purificación e identificación de los distintos derivados de ácido maslínico que fueron suministrados a los citados investigadores para sus oportunos estudios químico-físicos. El objetivo final es conocer las interacciones fármaco-proteína dado que el AM y sus derivados han manifestado poseer propiedades anticancerígenas y BSA y HSA son consideradas proteínas transportadoras capaces de penetrar en los tumores malignos.