Study and applications of dynamic chemical networks of pseudopeptidic compounds
- Autores: Maria Lafuente Fabra
- Directores de la Tesis: Ignacio Alfonso Rodríguez (dir. tes.), Jordi Solà i Oller (dir. tes.), Pedro Romea Garcia (tut. tes.)
- Lectura: En la Universitat de Barcelona ( España ) en 2018
- Idioma: español
- Tribunal Calificador de la Tesis: Vicente Marchan Sancho (presid.), Andrés de la Escosura Navazo (secret.), Sebastian Ulrich (voc.)
- Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Química Orgánica por la Universidad de Barcelona
- Materias:
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- Resumen
El presente proyecto de investigación se puede incluir en el amplio campo de la química supramolecular que definió el Premio Nobel Jean Marie Lehn como la "química más allá de la molécula". Se basa en procesos de ensamblaje molecular a través de fuerzas intermoleculares y ha permitido sintetizar arquitecturas fascinantes con aplicaciones muy importantes. Esta Tesis Doctoral se basa en el diseño y síntesis de nuevas moléculas pseudopeptídicas para ser usadas como bloques constituyentes en la generación de quimiotecas combinatorias dinámicas. La originalidad de la idea radica en la preparación de estructuras químicas con distinta topología molecular (monopodales, bipodales, tripodales), lo que puede conducir potencialmente a una gran diversidad estructural (lineal, cíclica, policíclica) mediante la adecuada combinación de dichos bloques constituyentes en procesos dinámicos. Con ello se planteó el objetivo de estudiar el efecto de la geometría y la topología molecular en la composición de las quimiotecas dinámicas.
Tras suponer que la estabilización de un compuesto u otro es debido a las interacciones intramoleculares, se estudió el comportamiento adaptativo de estas quimiotecas dinámicas combinatorias para apoyar esta premisa. El estudio sistemático de los factores intrínsecos (estructura química y valencia del BB) y extrínseco (pH, fuerza iónica y codisolvente orgánico) proporcionó información importante sobre las interacciones intramoleculares no covalentes que dirigen estos sistemas. Los sistemas que dieron lugar a procesos de reconocimiento molecular eficiente, se estudiarían en detalle.
Seguidamente y partiendo del conocimiento adquirido y los resultados obtenidos hasta el momento, se planteó modificar los correspondientes bloques constituyentes para llevar a cabo sistemas dinámicos con una aplicación práctica, la preparación de sensores químicos específicos de aminoácidos, capaces de funcionar en medios acuosos. Con ello se ha conseguido por primera vez la preparación de un sistema dinámico capaz de producir una respuesta fluorescente en presencia de la L-cisteína y, lo que es más importante, su dímero oxidado L-cistina. Este entramado molecular actúa como un sensor fluorescente selectivo de cisteína, incluso en presencia de otros aminoácidos y en fluidos biológicos, como la orina humana, con la consiguiente potencial aplicación para el diagnóstico de cistinuria, una enfermedad metabólica relacionada con el transporte deficiente de dicho aminoácido.
