Capítulo 2. Introducción general, objetivos y planteamiento
2.2 Objetivos y planteamiento
En el planteamiento de esta tesis se ha tenido en cuenta la necesidad de la búsqueda de nuevos compuestos de PtII y PtIV con estructuras no convencionales
trans-[PtCl2(amina)(amina’)] y trans-[PtCl2(OH)2(amina)(amina’)], así como la de realizar estudios de hidrólisis de complejos trans-PtII no realizados previamente, con el fin de avanzar en el conocimiento de su mecanismo de acción.
Estudios de citotoxicidad realizados anteriormente para compuestos trans-
PtII y PtIV nos llevaron en primer lugar a plantearnos la síntesis de los complejos
trans-[PtCl2(dma)(ma)] y trans-[PtCl2(OH)2(dma)(ma)], por contener los ligandos dimetilamina y metilamina con menor impedimento estérico que el ligando isopropilamina presente en los compuestos sintetizados previamente, determinar la citotoxicidad en las líneas celulares tumorales SF268, MCF-7 y NCI-H460 utilizadas en el Instituto Nacional del Cáncer (NCI) de USA, y hacer una comparación de los resultados.
Dada la importancia que la etapa de hidrólisis tiene dentro de la secuencia de pasos que preceden a la unión de estos complejos a su diana terapéutica, nos propusimos el estudio detallado de la hidrólisis de los complejos trans-PtII, tanto para conocer las características cinéticas de su equilibrio, como las especies presentes en disolución.
La técnica de RMN 2D [1H,15N] HSQC ha sido la herramienta fundamental con la que hemos realizado este estudio. Por este motivo, uno de los objetivos iniciales de esta Tesis fue la síntesis de los complejos marcados con 15N.
Una vez sintetizados los complejos trans-[PtCl2(15N-amina)(15N-amina’)] se determinaron los valores de pKa de las moléculas de agua coordinadas al platino en las acuoespecies generadas en la hidrólisis, y se obtuvieron las constantes de velocidad de acuación-anación mediante la utilización de la técnica de RMN 2D [1H,15N] HSQC.48,49
Se ha estudiado también la hidrólisis de los complejos trans-PtII por conductimetría, y comparado sus resultados con los del cisplatino, y con los obtenidos por RMN 2D [1H,15N] HSQC.
48 Berners-Price, S. J.; Frenkiel, T. A.; Frey, U.; Ranford, J. D.; Sadler, P. J. J. Chem. Soc., Chem.
Commun. 1992, 789
49Davies, M. S.; Cox, J. W.; Berners-Price, S. J.; Barklage, W.; Qu, Y.; Farrell, N. Inorg. Chem. 2000,
Por otra parte, la modificación del comportamiento antitumoral del transplatino observada tras su fotoactivación50 nos impulsó a investigar el comportamiento fotoquímico de los complejos trans-PtII que forman parte de esta Tesis doctoral. Se ha realizado un estudio detallado de la fotoactivación del complejo trans-[PtCl2(isopropilamina)(metilamina)] analizando su comportamiento en disolución acuosa, y su fotorreactividad en reacciones frente a biomoléculas de relevancia biológica, como las purinas guanosina-5’-monofosfato y adenosina -5’- monofosfato, y la pirimidina citidina-5’-monofosfato.
Hasta la fecha los estudios de actividad antitumoral in vitro de los complejos de PtIV de fórmula trans-[PtCl2(OH)2(amina)(amina’)] no han mostrado una tendencia clara para establecer, de forma general, si son más o menos activos que sus análogos de PtII, pero puesto que se ha demostrado que existe una correlación entre el potencial de reducción y la farmacología de complejos de PtIV, y también que la modificación de los ligandos axiales en estos complejos modula su solubilidad, su capacidad de entrar en las células, y el potencial y velocidad de reducción,51 otro objetivo de esta Tesis fue la evaluación del potencial de reducción de los compuestos de PtIV recogidos en esta memoria.
Dado que los complejos de PtIV son considerados prodrogas que deben activarse a través de su reducción a sus análogos de PtII, y que se ha descrito que es posible la fotoactivación de complejos de PtIV mediante irradiación52,53 nos planteamos aplicar esta técnica de fotoactivación a los complejos de PtIV. La principal diferencia de estos compuestos con respecto a los estudiados previamente radica en la ausencia de un ligando reductor en el complejo. La realización de ambos estudios electroquímicos y fotoquímicos, podría aportar información complementaria en el estudio de los complejos de PtIV.
2.2.2 Estructura de la memoria
Esta memoria consta de un capítulo escrito en inglés “Chapter 1”, donde se describen y discuten los resultados obtenidos durante esta investigación.
Los demás capítulos están escritos en castellano. El capítulo 2 contiene la introducción general y los objetivos planteados en esta Tesis. En la introducción se realiza una descripción de la evolución de los fármacos de platino, sus limitaciones,
50Heringova, P.; Woods, J.; Mackay, F. S.; Kasparkova, J.; Sadler, P. J.; Brabec, V. J. Med. Chem. 2006,
49, 7792
51Hall, M. D.; Hambley, T. W. Coord. Chem. Rev. 2002, 232, 49
52Kratochwil, N. A.; Zabel, M.; Range, K. J.; Bednarski, P. J. J. Med. Chem. 1996, 39, 2499
los avances realizados en el conocimiento de su mecanismo de acción y los nuevos campos de investigación abiertos para el diseño de futuros fármacos de platino.
Posteriormente, se presentan los capítulos 3-6 que se han dividido en: introducción, parte experimental y, finalmente, resultados y discusión.
El capítulo 3, titulado “Síntesis, caracterización y citotoxicidad de complejos trans-PtII y PtIV en las líneas celulares tumorales SF268, MCF-7 y NCI- H460” recoge los métodos de síntesis y caracterización de los complejos. Además, se muestran los datos de citotoxicidad obtenidos para estos complejos en las líneas celulares tumorales modelo del Instituto Nacional del Cáncer (USA) SF268, MCF-7 y NCI-H460, realizados bajo la supervisión del Dr. Amancio Carnero en el CNIO.
Los estudios de la hidrólisis de complejos trans-PtII con aminas alifáticas marcadas con 15N por RMN 2D [1H,15N] HSQC se abordan en el capítulo 4, donde se detallan además los métodos utilizados para la síntesis de estos complejos
trans-[15N-PtII] y la correspondiente caracterización. Se presenta también el estudio de esta hidrólisis realizado mediante la variación de la conductividad de las muestras en disolución acuosa, por lo que este capítulo se ha titulado “Estudios
de hidrólisis de complejos trans-PtII por RMN 2D [1H,15N] HSQC y
conductimetría”.
Los estudios de fotoactivación de la hidrólisis y fotorreacciones de los complejos trans-PtII con las nucleobases 5’-GMP, 5’-AMP y 5’-CMP están recogidos en el capítulo 5, titulado “Fotoactivación de la hidrólisis de complejos trans-PtII y fotorreacciones con nucleobases”.
El capítulo 6 muestra los estudios electroquímicos realizados con los hidroxo complejos trans-PtIV, análogos a los correspondientes de PtII. Además, se muestra el estudio fotoquímico del complejo trans-[PtCl2(OH)2(dma)(ipa)]. El título con que se presenta este capítulo es “Fotoquímica y electroquímica de dihidroxo complejos
trans-PtIV”.
Al final de esta memoria se describen las conclusiones a que ha dado lugar esta investigación, el apéndice y los agradecimientos.
El apéndice de esta memoria es común para la versión española e inglesa por lo que los pies de las Figuras y los encabezados de las Tablas están escritos en ambos idiomas. Las referencias han sido incluidas de forma independiente en la versión inglesa y española.