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FOTOTOXICIDAD DEL DIURETICO ACETAZOLAMIDA. CARÁCTER FOTOSENSIBILIZADOR DE OXÍGENO MOLECULAR SINGULETE Y REACTIVIDAD FRENTE AL OXÍGENO EXCITADO.
Resumen
Resumen: Los medicamentos sulfas son utilizados en el tratamiento de diversas patologías [1], entre las que se destaca su acción antibacteriana, como diuréticos, como inhibidores de la anhidrasa carbónica y como fármacos hipoglicemiantes. Sin embargo, el uso de varios de estos medicamentos conlleva al desarrollo de efectos secundarios adversos como alergias, dermatitis, urticaria y fotosensibilidad[2], e incluso se han reportado estudios donde se evidencia su participación en procesos de peroxidación lipídica[3]. Estos efectos secundarios por desarrollarse en tejidos expuestos a la luz, se asocian con la inestabilidad fotoquímica del medicamento. En particular para la acetazolamida, diurético perteneciente al genero de las sulfas[4], se han reportado estudios de foto descomposición tanto en medio aeróbico como anaeróbico[5], con un rendimiento cuántico en la formación de foto productos de 0.24 y cuya interacción propuesta incluye la participación de oxígeno molecular singulete, presentando como centro reactivo en la acetazolamida el anillo tiodiazol. Sin embargo, no se tienen evidencias experimentales que permitan determinar la naturaleza del intermediario de interacción entre ambas especies, específicamente si la reacción es de tipo bipolar o una cicloadición, lo cual puede estimarse con estudios del efecto del solvente, a través del uso de ecuaciones lineales de energía Libre LSER[6], que permita percibir la naturaleza de los intermediarios en función de la sensibilidad de la reacción frente a cambios de solvente, con el uso de parámetros empíricos del solvente, indicativos de polaridad, polarizabilidad, carácter ácido y carácter básico, entre otros. Por otra parte, dado el riesgo asociado al uso de este medicamento, se hace muy interesante evaluar su carácter fotosensibilizador en la generación del oxígeno molecular singulete[7, 8], por su participación en el aumento del estrés oxidativo y estudiar el tipo de interacción que predomina en el proceso de apagamiento del oxígeno excitado por parte de este medicamento, determinando si se privilegia el proceso químico tras la formación de productos o interacciones de tipo físico en los que se regenera el medicamento y en cuyo caso podría plantearse una potencial acción antioxidante de la acetazolamida frente al oxígeno excitado. Esto puede evaluarse con estudios de actinometría en estado estacionario, realizando tanto el seguimiento a la desaparición de acetazolamida en su reacción de descomposición fotosensibilizada, con el cálculo de la constante de apagamiento químico kr, como realizando el seguimiento al consumo del oxígeno excitado con el cálculo de la constante de reactividad total kT, y cuya diferencia corresponde a la constante física kq Adicionalmente y dada la diversidad de grupos funcionales en la acetazolamida y en general en los medicamentos sulfas, es muy interesante evaluar sus tendencias de reactividad local frente a especies electrofílicas como el oxígeno excitado a través de modelos teóricos, incluyendo un análisis conformacional previo a nivel de Mecánica Molecular. Entre los descriptores de reactividad a utilizar, se encuentran los índices de reactividad local de Fuküi a la luz de la Teoría de Funcionales de la Densidad[9] calculadas como las funciones de Fukui condenzadas[10], empleando el análisis de población de Milliken y de cargas naturales, y cuyo objetivo es estimar los sitios preferidos en la acetazolamida para la reacción con sustratos electrofílicos. También se realizará análisis topológico de Bader[11] de la Teoría de Átomos en Moléculas, específicamente con el cálculo de los Mapas de Potencial Electrostático, superficies de isopotencial y puntos críticos. Ambas teorías basan el análisis de reactividad en la función de densidad electrónica en torno a cada núcleo, ro(r). El análisis en paralelo de los resultados experimentales y teóricos, permitirá evaluar lo acertado de estos modelos en reflejar la reactividad de la acetazolamida frente al oxígeno excitado y proyectar estos estudios sobre la familia de medicamentos sulfas. Finalmente, también con el objeto de contribuir de forma significativa al planteamiento del mecanismo, se hace necesario hacer una evaluación rigurosa del estado electrónico de la acetazolamida que reacciona con el oxígeno excitado, involucrando el estudio de los orbitales de frontera, HOMO y LUMO, y el análisis de la simetría orbital.
Convocatoria
Nombre de la convocatoria:SEDE MEDELLÍN - CONVOCATORIA DIME BICENTENARIO INDEPENDENCIA DE LA NACIÓN AÑO 2008-2009
Modalidad:MODALIDAD I - PROYECTOS DE INVESTIGACIÓN EN ÁREAS ESTRATÉGICAS EN EL MARCO DEL SISTEMA NACIONAL DE CIENCIA+TECNOLOGÍA+INNOVACIÓN (SNCYT)
Responsable