Síntesis de las moléculas de la naturaleza
Las sustancias naturales son fuentes importantes de moléculas biológicamente importantes para tratar enfermedades. Más de 9 000 productos naturales, muchos de los cuales presentan actividad biológica, contienen pirrolidinas, aisladas inicialmente de las flores, o uno de sus derivados, las pirrolidinonas. Estas últimas son heterociclos que contienen nitrógeno, o estructuras moleculares cíclicas cuyo «círculo» está formado por más de un tipo de átomo, en este caso un átomo de nitrógeno (N) y cuatro átomos de carbono (C). A fin de aprovechar el potencial terapéutico de las pirrolidinas y las pirrolidinonas, los químicos orgánicos necesitan disponer de procedimientos de síntesis rentables, eficientes y ampliables con fines comerciales. Un grupo de investigadores europeos se propuso desarrollar nuevas formas de síntesis de estos compuestos mediante un proceso en el que interviniese y realizase labores de catalizacón un metal de transición y para ello contó con la financiación aportada por el proyecto Biopyrr («Nuevo método de síntesis de pirrolidinas y pirrolidinonas bioactivas»). Los metales de transición elegidos fueron el paladio (Pd), el zinc (Zn) y el manganeso (Mn). Los investigadores del proyecto se centraron en endo y exociclizaciones (formas de formar anillos) de cinco elementos de alquinil amino malonatos. Los dos métodos de ciclización, basados en Pd y Zn, permitieron obtener un rendimiento selectivamente elevado nivel isómero de interés, sin contaminación de la versión reflejada y no superponible de la misma molécula. Además, ambos métodos también permitían la ciclización de seis elementos y la síntesis de otros heterociclos. El desarrollo de las técnicas anteriores dio lugar al descubrimiento de la endociclización con cinco elementos de propargil amino malonato, proceso que da lugar a abundantes bloques constituyentes de tipo pirrolina y pirrolinona. Debido a la falta de información acerca de estas reacciones, los investigadores las estudiaron más a fondo con el fin de poder utilizar la formación de ciclos con nitrógeno en la síntesis de carbociclos (homociclos de carbono). Se comprobó que las nuevas técnicas de síntesis utilizando metales de transición económicos y no tóxicos son flexibles, eficientes, rentables y ecológicas. Al finalizar el proyecto, los científicos estaban empezando obtener la síntesis de un núcleo basado en pirrolidinona para sintentizar oxalomicina A, con la mediación de Mn y empleando Zn como catalizador. La familia de la oxalomicina es un tipo de nuevos compuestos bioactivos con actividad antiviral, antibiótica o antibacteriana y citotóxica (antitumoral). El consorcio del proyecto Biopyrr ha desarrollado con éxito métodos de síntesis económicos y de alta eficacia, catalíticos y no catalíticos, para obtener heterociclos altamente funcionalizados incluyendo las pirrolidinas y pirrolidinonas con N, componentes ubicuos en los productos naturales con actividad biológica.