Investigadores logran un "avance clave" para la síntesis "sostenible" de fármacos fluorados

ALICANTE 12 Mar. (EUROPA PRESS) -

Un equipo del Instituto de Síntesis Orgánica (ISO) y del Departamento de Química Orgánica de la Universidad de Alicante (UA), Matcat, junto a investigadores de la Universidad de Murcia (UMU), han publicado en la revista científica 'Nature Communications' un "innovador" método para la trifluorometilación de compuestos orgánicos, una "avance clave" para la síntesis "sostenible" de fármacos fluorados.

El trabajo, titulado 'Dual-role iron species in photoelectrocatalytic radical trifluoromethylation with trifluoroacetates', está firmado por Sara Cuadros, investigadora Ramón y Cajal, e Irene Bosque y José C. Gónzalez-Gómez, de la UA, en colaboración con Sara Fernández-García y Francisco Juliá-Hernández, de la UMU.

La trifluorometilación, es decir, la incorporación del grupo CF3 en moléculas orgánicas, es una estrategia "ampliamente utilizada" en química farmacéutica porque "mejora propiedades clave" como la estabilidad metabólica, la lipofilia o la permeabilidad celular de los compuestos bioactivos y está presente en numerosos medicamentos de gran impacto clínico.

Un ejemplo "paradigmático" es la trifluridina, un fármaco antiviral y anticancerígeno "cuya eficacia aumenta notablemente tras la introducción del grupo trifluorometilo en su estructura", detalla la UA en un comunicado.

González-Gómez ha explicado que "los métodos tradicionales para introducir este grupo químico suelen requerir reactivos costosos, condiciones agresivas o agentes oxidantes en cantidades estequiométricas, lo que genera residuos y limita la escalabilidad de los procesos, por lo que desarrollar alternativas más limpias y eficientes constituye un reto prioritario en síntesis orgánica y química medicinal".

"Hemos diseñado una estrategia fotoelectrocatalítica que combina luz visible y corriente eléctrica para generar radicales trifluorometilo a partir de trifluoroacetato de sodio, un compuesto económico y fácilmente disponible", ha añadido.

Según los investigadores, la "clave" del avance "reside en el uso de especies de hierro que desempeñan un doble papel catalítico, ya que actúan como fotocatalizadores promoviendo la descarboxilación bajo irradiación y, al mismo tiempo, funcionan como electrocatalizadores facilitando la regeneración del ciclo catalítico sin necesidad de añadir oxidantes externos, lo que permite que la reacción se lleve a cabo en condiciones suaves y controlables generando únicamente subproductos limpios como dióxido de carbono e hidrógeno".

"EFICAZ"

La UA ha resaltado que "el nuevo protocolo ha demostrado ser eficaz con una amplia variedad de compuestos aromáticos y heteroaromáticos, incluidos sustratos ricos en electrones, especialmente sensibles a condiciones oxidantes".

Entre los ejemplos "más destacados", los investigadores consiguieron sintetizar en un solo paso la trifluridina, uno de los fármacos más vendidos, con actividad antiviral y anticancerígena, a partir de la desoxiuridina.

Por otro lado, la metodología se aplicó "con éxito" a moléculas de interés farmacológico, como la cafeína, la doxofilina o la metaxalona, lo que evidencia su "potencial para modificar compuestos bioactivos densamente funcionalizados".

Además, han precisado los investigadores, "el método es escalable mediante el simple aumento del tamaño de la celda electroquímica y una mayor iluminación, lo que refuerza su posible aplicación industrial, y utiliza hierro, un metal abundante y de bajo coste, en línea con los principios de la química sostenible, al emplear luz visible y electricidad como fuentes de energía y evitar reactivos oxidantes adicionales".