ANII | Agencia Nacional de Investigación e Innovación

El objetivo principal de la presente propuesta es explorar el uso de HMF (5-hidroximetilfurfural), una plataforma química aislada de biomasa, estudiando su reactividad en reacciones multicomponente siguiendo principios de la química verde, como estrategia para la obtención de nuevas moléculas bioactivas y el estudio de su actividad biológica preliminar como potenciales fármacos para el tratamiento de enfermedades crónicas no transmisibles. De esta forma, nos proponemos generar diversidad química mediante reacciones multicomponente con excelente eficiencia atómica, para así acceder a amplias regiones del espacio químico y por lo tanto a más oportunidades de obtener nuevas moléculas bioactivas, a partir del estudio de la reactividad y utilización de HMF como material de partida renovable en síntesis orgánica. Esta estrategia sintética nos permitirá obtener una biblioteca de compuestos diversa utilizando condiciones de reacción en consonancia con principios de la química verde. Esto es, estudiando de forma aislada o combinada la utilización de: a) reacciones multicomponente con excelente eficiencia atómica (Principio 1 y 2); b) disolventes verdes o reacciones en ausencia de disolvente (Principio 5); c) reacciones a temperatura ambiente o utilizando fuentes de energía eficientes como microondas o ultrasonido (Principio 6); d) utilización de HMF como materia prima renovable (Principio 7); e) catalizadores verdes o biocatálisis mediante la utilización de enzimas (Principio 9). Cabe destacar en relación con el alcance del proyecto que los compuestos diseñados mantendrán el grupo hidroximetilo proveniente del HMF, disponible para más transformaciones que optimicen sus propiedades fisicoquímicas y/o biológicas. La quimioteca así generada será sometida a una evaluación biológica primaria in vitro como potenciales agentes bioactivos y a partir de estos resultados podremos realizar estudios de relación estructura-actividad que serán la base para el diseño de nuevas moléculas con mejor perfil biológico.

El objetivo principal de este proyecto fue explorar el uso de HMF (5-hidroximetilfurfural), una molécula obtenida a partir de biomasa, como material de partida para diseñar y sintetizar nuevas moléculas bioactivas. Nos enfocamos en estudiar su reactividad en reacciones multicomponente, siguiendo principios de la química verde, como estrategia para generar compuestos que puedan convertirse en futuros medicamentos para tratar enfermedades crónicas no transmisibles. Para ello, trabajamos en la generación de diversidad química a través de reacciones multicomponente, que permiten obtener una gran variedad de compuestos de manera eficiente y sostenible. Utilizando HMF como insumo renovable, aplicamos metodologías respetuosas con el ambiente, como el uso de disolventes verdes o la ausencia de disolventes, reacciones a temperatura ambiente o mediante fuentes de energía alternativas como microondas y ultrasonido, y el empleo de catalizadores verdes o biocatálisis con enzimas. Una característica importante de nuestra estrategia fue conservar el grupo hidroximetilo del HMF en las nuevas moléculas, ya que este grupo funcional ofrece la posibilidad de futuras modificaciones que podrían mejorar sus propiedades biológicas o fisicoquímicas. La colección de compuestos obtenida fue evaluada mediante ensayos biológicos preliminares in vitro para identificar su potencial como agentes bioactivos. A partir de estos resultados, pudimos iniciar estudios de relación estructura-actividad, que servirán de base para el diseño racional de nuevas moléculas con perfiles biológicos mejorados. Este proyecto busca no solo avanzar en el descubrimiento de nuevos compuestos bioactivos, sino también promover métodos de síntesis más sustentables, contribuyendo a un enfoque más respetuoso con el ambiente en la investigación de nuevos medicamentos.