Cefalosporinas: métodos de síntesis y estudios de modelación molecular

Número: 
Autores/Authors: 
Zalua Rodríguez Riera, Blanca Idelmis Tolón Murguía, Miguel Antonio López López.
Palabras Claves / Key words: 
cefalosporinas, síntesis, acilación, grupos protectores de la acilación, modelación molecular, cephalosporins, synthesis, acylation, acylation protective groups, molecular modelation.
Resumen: 

Las cefalosporinas son los antibióticos más utilizados en el tratamiento de enfermedades infecciosas por su amplio espectro de acción, buenas propiedades farmacocinéticas y baja toxicidad. La búsqueda de nuevas cefalosporinas efectivas frente a bacterias patógenas es una línea de investigación actual. En este trabajo se resumen los métodos de síntesis basados en la acilación de la función amino, unida a la posición C-7β y de introducción de sustituyentes en la posición C-3 del núcleo cefalosporánico más utilizados en la obtención de cefalosporinas, así como los grupos que con mayor frecuencia se utilizan para proteger los centros reactivos que existen en la molécula. Además, se resumen los estudios de modelación molecular realizados con el fin de contribuir al conocimiento de las propiedades electrónicas y las características químico estructurales en las cefalosporinas, así como de los mecanismos moleculares que sustentan su mecanismo de acción. Como resultado se puede afirmar que existe un amplio arsenal de procedimientos para efectuar modificaciones estructurales en las posiciones C-3 y C-7β del núcleo cefalosporánico, incluidos los métodos requeridos para la protección de grupos funcionales. Por otra parte, los trabajos de modelación molecular están avalados por numerosas publicaciones en que los métodos de la Mecánica Molecular y la Química Cuántica han desempeñado un papel fundamental en la determinación de los requisitos estructurales que influyen sobre la actividad antibacteriana y en la farmacocinética de estos compuestos. Sin embargo, los estudios de estructura actividad son relativamente escasos, en particular, los vinculados a la orientación del trabajo químico-sintético encaminado hacia la búsqueda de nuevas estructuras activas.

Abstract: 

Cephalosporins are the most commonly used antibiotics in the treatment of infectious diseases because of their broad actibacterial spectrum, good pharmacokinetics properties and relatively low toxicity. The search of new cephalosporins effective against bacterial pathogens is a current research. In the present paper, the synthetic methods based on of acylation of amino function at C-7β position and the procedures to introduce different substituents at C-3 position of cefalosporanic core are rewieved. In addition, a survey of the protective groups most often used to temporarily block the molecule reactive centers during the cephalosporin synthesis is made. In the other hand, it is summarized the molecular modeling studies made in order to know the electronic properties and structural chemical characteristics of cephalosporins, as well as the molecular mechanisms that support its mode of action. As a conclusion it is possible to assert that there is a wide array of procedures to make structural changes at C-3 and C-7β positions of the cefalosporanic core, including the methods required for the protection of functional groups during cephalosporin synthesis. In relation with the molecular modeling, there are a lot of publications where the molecular mechanics methods and quantum chemistry have played a key role in determining the structural requirements that influence the antibacterial activity and pharmacokinetics of these compounds. However, there are few structure-activity relationship studies, especially thosefocused on guiding the chemical-synthetic efforts directed towards the search for new active structures.

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