ACADEMIA NACIONAL DE CIENCIAS ACADEMIA NACIONAL DE CIENCIAS EXACTAS FÍSICAS y NATURALESEXACTAS FÍSICAS y NATURALES

CICLO DE DIFUSIÓN CICLO DE DIFUSIÓN CIENTÍFICACIENTÍFICA

20122012

QUÍMICA INORGÁNICA MEDICINAL: QUÍMICA INORGÁNICA MEDICINAL: NUEVAS PERSPECTIVAS PARA LA NUEVAS PERSPECTIVAS PARA LA MEDICINA y la FARMACOLOGÍAMEDICINA y la FARMACOLOGÍA

Enrique J. BaranEnrique J. BaranCentro de Química InorgánicaCentro de Química Inorgánica (CEQUINOR)

Facultad de Ciencias Exactas, UNLPFacultad de Ciencias Exactas, UNLPC. Correo 962, 1900 La PlataC. Correo 962, 1900 La Plata

yy Academia Nacional de Ciencias Exactas, Físicas y NaturalesAcademia Nacional de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales

(Email: baran@quimica.unlp.edu.ar)(Email: baran@quimica.unlp.edu.ar)

Evolución históricaEvolución histórica

El uso de compuestos inorgánicos en El uso de compuestos inorgánicos en Medicina se remonta al mundo antiguo.Medicina se remonta al mundo antiguo.

Los egipcios usaban cobre para Los egipcios usaban cobre para esterilizar el agua.esterilizar el agua.

Los chinos utilizaban diferentes Los chinos utilizaban diferentes compuestos de oro con fines compuestos de oro con fines terapéuticos.terapéuticos.

El cloruro mercurioso se utilizó, El cloruro mercurioso se utilizó, ampliamente, como diurético, a partir ampliamente, como diurético, a partir del Renacimiento.del Renacimiento.

A estas referencias más antiguas podemos agregar algunos A estas referencias más antiguas podemos agregar algunos compuestos inorgánicos más, muchos de los cuales siguen compuestos inorgánicos más, muchos de los cuales siguen siendo de uso habitual:siendo de uso habitual:

SnFSnF22: aditivo a pastas dentales.: aditivo a pastas dentales.

MgSOMgSO447H7H22O: laxante.O: laxante. ZnO: astringente; tratamiento de heridas de ZnO: astringente; tratamiento de heridas de

piel.piel. Al(OH)Al(OH)33: antiácido, antitranspirante.: antiácido, antitranspirante.

II22: desinfectante.: desinfectante.

BaSOBaSO44: agente de contraste para rayos X.: agente de contraste para rayos X.

Robert Koch (1843-1910) (1843-1910) Paul Ehrlich (1854-1915) (1854-1915)

Química BioinorgánicaQuímica Bioinorgánica

Como consecuencia directa Como consecuencia directa de los de los rápidos y continuados avances en el rápidos y continuados avances en el campo de la campo de la Química BioinorgánicaQuímica Bioinorgánica durante los últimos veinte años hemos ido durante los últimos veinte años hemos ido adquiriendo un panorama sumamente adquiriendo un panorama sumamente claro acerca de la actividad y el efecto que claro acerca de la actividad y el efecto que los metales y otros sistemas inorgánicos los metales y otros sistemas inorgánicos tienen en sistemas biológicos. tienen en sistemas biológicos.

Aspectos BásicosAspectos Básicos

I.I. Problemas asociados a una incorrecta Problemas asociados a una incorrecta distribución de elementos esenciales:distribución de elementos esenciales:

Suplementación de elementos-traza esencialesSuplementación de elementos-traza esenciales Remoción de excesos de elementos esenciales Remoción de excesos de elementos esenciales

(Quelatoterapias)(Quelatoterapias)

II. II. Problemas asociados a elementos tóxicos:Problemas asociados a elementos tóxicos: QuelatoterapiasQuelatoterapias

III. III. Fármacos basados en compuestos metálicos Fármacos basados en compuestos metálicos (metalofármacos).(metalofármacos).

Diagrama de BertrandDiagrama de Bertrand

Suplementación de Suplementación de elementos-traza esencialeselementos-traza esenciales

Deficiencia de elementos esencialesDeficiencia de elementos esenciales

Deficiencia primariaDeficiencia primaria

Deficiencia secundariaDeficiencia secundaria

Deficiencia asociada a patologíasDeficiencia asociada a patologías

Deficiencia de hierroDeficiencia de hierro

La deficiencia de hierro constituye el problema La deficiencia de hierro constituye el problema nutricional más frecuente a nivel mundial.nutricional más frecuente a nivel mundial.

Afecta a un 24% de la población (en países Afecta a un 24% de la población (en países desarrollados afecta entre 4 y 10% de la desarrollados afecta entre 4 y 10% de la población, en países en desarrollo trepa hasta el población, en países en desarrollo trepa hasta el 40%).40%).

Estudios recientes de la WHO muestran que en Estudios recientes de la WHO muestran que en países en desarrollo, el 47% de las mujeres en países en desarrollo, el 47% de las mujeres en edad reproductiva son, al menos, ligeramente edad reproductiva son, al menos, ligeramente anémicas.anémicas.

Suplementación de FeSuplementación de Fe

-- Sales simples de ácidos inorgánicos:Sales simples de ácidos inorgánicos: FeSOFeSO44 Fe Fe22(SO(SO44))33 NH NH44Fe(SOFe(SO44))22.12H.12H22OO

-- Sales simples de ácidos orgánicos:Sales simples de ácidos orgánicos: fumarato ferroso gluconato ferrosofumarato ferroso gluconato ferroso

-- NaFe[EDTA] NaFe[EDTA]

-- Fe elemental: Fe(CO) Fe elemental: Fe(CO)55 Fe + 5 CO Fe + 5 CO

NaFe[EDTA]NaFe[EDTA]

Recomendado por WHO como el agente Recomendado por WHO como el agente suplementador de Fe más adecuado para suplementador de Fe más adecuado para países en desarrollo. países en desarrollo.

Ampliamente utilizado y difundido como fuente Ampliamente utilizado y difundido como fuente de suplementación de Fe.de suplementación de Fe.

Excelente biodisponibilidad y buen perfil Excelente biodisponibilidad y buen perfil organoléptico.organoléptico.

Se adiciona a harinas (Europa, Brasil, Pakistán), Se adiciona a harinas (Europa, Brasil, Pakistán), salsas de soja (China) o de pescado (Vietnam), salsas de soja (China) o de pescado (Vietnam), con muy buenos resultados.con muy buenos resultados.

Suplementación de Cu Suplementación de Cu

- Complejos de Cu(II) - Complejos de Cu(II) con amino ácidos y con amino ácidos y péptidos pequeños.péptidos pequeños.

- Bis(histidinato)Cu(II)- Bis(histidinato)Cu(II)Cu

H2N

N

N

H

O

O

N

N

O

NH2

O

HCu

H2N

N

N

H

O

O

N

N

O

NH2

O

H

Suplementación de ZnSuplementación de Zn

ZnSOZnSO44 ZnCl ZnCl22

acetato, glutamato, estearatoacetato, glutamato, estearato

ZnZn55(OH)(OH)88ClCl22.H.H22OO

NaNa22ZnZn33(CO(CO33))44.3H.3H22OO

Suplementación de MgSuplementación de Mg

- L-glutamato de Mg(II) tetrahidratado- L-glutamato de Mg(II) tetrahidratado

- bis(L-piroglutamato) de Mg(II) (“pidolato”)- bis(L-piroglutamato) de Mg(II) (“pidolato”)

- citratos de Mg(II)- citratos de Mg(II)

Mg(HAsp)Cl.3HMg(HAsp)Cl.3H22OO

Suplementación de SeSuplementación de Se

Compuestos inorgánicos sencillos:Compuestos inorgánicos sencillos: SeOSeO22

NaNa22SeOSeO33 H H22SeOSeO33

NaNa22SeOSeO44

MMIIII(SeO(SeO33H)H)22nHnH22O (MO (MIIII = Mg, Cu) = Mg, Cu)

Compuestos orgánicos sencillos:Compuestos orgánicos sencillos:

CH3 Se CH2 CH2 CH COOH

NH2

Tris(picolinato)cromo(III)Tris(picolinato)cromo(III)

Remoción de elementos Remoción de elementos tóxicostóxicos

Primeros agentes Primeros agentes quelantesquelantes

2,3-dimercaptopropanol (BAL); EDTA2,3-dimercaptopropanol (BAL); EDTA

OHSH

SH

NN

COOH

COOH

HOOC

HOOC

Otros ácidos Otros ácidos poliaminopolicarboxílicospoliaminopolicarboxílicos

DTPADTPA

TTHATTHAN

N

N

COOH

HOOC

HOOC

COOH

COOH

NN

N

COOH

HOOC

HOOC

COOH

COOH

Enfermedades y desórdenes Enfermedades y desórdenes tratables por quelatoterapiastratables por quelatoterapias

Sobrecarga de FeSobrecarga de Fe

Enfermedad de WilsonEnfermedad de Wilson

Mal de AlzheimerMal de Alzheimer

Desferrioxamina BDesferrioxamina B

Deferiprona Deferiprona

DeferasiroxDeferasirox

CH3

N CH3

OH

O OH

O

N

N

OH

N

OH

D-penicilaminaD-penicilamina TrietilenetetraminaTrietilenetetramina

C C COOHCH3

CH3 H

SH NH2

H2NNH

NH2

NH

ClioquinolClioquinol 2,2’-metilenedi-8-2,2’-metilenedi-8-quinolinolquinolinol

N

Cl

I

OH

Complejos con actividad:Complejos con actividad:

AntiartríticaAntiartrítica AntiinflamatoriaAntiinflamatoria AntiulcerosaAntiulcerosa SODSOD AntimicrobianaAntimicrobiana Anti-HIVAnti-HIV Insulino-miméticaInsulino-mimética

AuranofinaAuranofina

Sistemas con actividad Sistemas con actividad anti-HIV:anti-HIV:

HP-23 HP-23 (Montagnier,1985):(Montagnier,1985):[NaSb[NaSb99WW2121OO8686]]18-18-

Fullerenos modificadosFullerenos modificados Bloquean los llamados receptores CD4 de la membrana

plasmática imposibilitando su interacción con la llamada glicoproteína gpl20 de la envoltura viral

KK77[PTi[PTi22WW1010OO2424].6H].6H22O O (Yamase, 1990)(Yamase, 1990) Inhibe replicación del HIV “Inhibe replicación del HIV “in vitroin vitro””

Insulino-miméticos:Insulino-miméticos:

Citratos de Bi(III) con actividad Citratos de Bi(III) con actividad antiulcerosaantiulcerosa

Complejos con Complejos con actividad antitumoralactividad antitumoral

CisCis-diclorodiaminoplatino(II)-diclorodiaminoplatino(II)

US-NCI (1980) Adaptado de P.J. Sadler, , Chem. Brit.. 19, , 182 (1982).

VV11/6211/62

GaGa16/4116/41

RuRu20/20/

100100

RhRh20/2020/20

SnSn170/170/

14341434

TaTa2/142/14

PtPt212/212/

11001100

AuAu15/9515/95

PbPb54/54/

278278

Complejos de Pt(IV)Complejos de Pt(IV)

Tetraplatino JM-216

Otros complejosOtros complejos

Complejos de RuComplejos de Ru

Budotitano

Otro tipo de complejos usados Otro tipo de complejos usados con fines diagnósticos o con fines diagnósticos o

terapéuticos:terapéuticos:

Actividad fotodinámicaActividad fotodinámica Drogas antihipertensivas (Drogas antihipertensivas (CaptoprilCaptopril)) RadiofármacosRadiofármacos Sistemas para terapias por captura de Sistemas para terapias por captura de

neutronesneutrones Agentes de contraste para estudios de Agentes de contraste para estudios de

RMNRMN

Agentes de contraste para Agentes de contraste para RMNRMN

Nuevo fármaco para el Nuevo fármaco para el tratamiento de tratamiento de

hiperfosfatemiashiperfosfatemias

FOSRENOL

La2(CO3)3.4H2O

MUCHAS GRACIAS POR MUCHAS GRACIAS POR VUESTRA ATENCIÓN VUESTRA ATENCIÓN

E INTERÉSE INTERÉS