Estudio computacional de derivados de piperazin-2-ona como building blocks en reacciones de acoplamiento para la síntesis química de pequeñas moléculas asociadas a lactamas y con potenciales aplicaciones bioactivas

Abstract

El presente trabajo propone realizar un estudio computacional de nuevas posibles moléculas farmacológicas con un potencial bioactivo aplicable al ser humano, mediante el acoplamiento de las moléculas o derivados de la piperazin-2-ona y lactmas como building blocks. Se empleó software de diseño molecular y la plataforma virtual en línea ofrecida por el SIB (Swiss Institute of Bioinformatics). Se consideró como precursores que contengan el farmacóforo de estudio a: rivaroxabán, apixaban y sidenafil, mientras que como grupos lactámicos se seleccionó a la penicilina y amoxicilina. Se utilizó Chem Draw Professional y Avogadro para la generación de la estructura molecular 2D y 3D, código SMILES, y determinación de propiedades químicas básicas. Las propiedades fisicoquímicas y farmacocinéticas, semejanza con medicamentos, compatibilidad con la química médica, y radar de biodisponibilidad se determinaron a través del uso de la plataforma bioinformáticas SwissADME y sus diferentes aplicativos. Se determinó un total de 6 combinaciones y se procedió a acoplar empíricamente fragmentos de los precursores que contenían piperazina-2-ona con fragmentos de las lactamas. La mejor propuesta encontrada es la combinación 2B que se construyó en base a los fragmentos del rivaroxabán y penicilina, porque cumple con los parámetros establecidos para que una sustancia sea considerada un fármaco, alcanzado un peso molecular de 333.36 g/mol; lipofilicidad (XLOGP3) de 0,66; polaridad (TPSA) 194 Ų; solubilidad (log S) de -2.25 y accesibilidad sintética de 3.5. Tras el análisis con el aplicativo Swiss Tarjet Prediction se infiere que el principal blanco farmacológico posible es como receptor acoplado a proteínas de la familia CG por ejemplo ligando natural de GRM1. En base a las funciones principales reportadas para el glutamato se concluye que la molécula encontrada podría ser usada en el desarrollo de fármacos para tratamientos terapéuticos contra la ezquisofrenia, el transtorno bipolar, la depresión y el cáncer de mama.