Tesis de abajo hacia arriba




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títuloTesis de abajo hacia arriba
fecha de publicación24.10.2015
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Aplicaciones

Tecnología de materiales

Química supramolecular y molecular automontaje procesos en particular se han aplicado al desarrollo de nuevos materiales. Grandes estructuras pueden accederse fácilmente usando síntesis de abajo hacia arriba como se componen de moléculas pequeñas que requieren menos pasos para sintetizar. Por lo tanto la mayoría de los enfoques de abajo hacia arriba a la nanotecnología se basa en química supramolecular.
Catálisis

Una aplicación importante de química supramolecular es el diseño y la comprensión de catalizadores y catálisis. Interacciones noncovalent son de gran importancia en la catálisis, reactivos de enlace en conformaciones adecuados para la reacción y disminuye la energía del estado de transición de reacción. Síntesis orientadas en la plantilla es un caso especial de catálisis supramolecular. Sistemas de encapsulación como micelas y dendrímeros también se utilizan en la catálisis para crear microambientes adecuado para reacciones (o pasos en reacciones) al progreso que no es posible utilizar en una escala macroscópica.
Medicina

También es importante para el desarrollo de nuevas terapias farmacéuticas química supramolecular mediante la comprensión de las interacciones en un sitio de enlace de drogas. El área de la entrega de drogas también ha logrado avances críticos como resultado de química supramolecular proporciona encapsulación y dirigido mecanismos de lanzamiento. Además, los sistemas supramoleculares han sido diseñados para interrumpir las interacciones entre proteínas-proteínas que son importantes para la función celular.
Almacenamiento de datos y procesamiento

Química supramolecular ha sido utilizado para demostrar las funciones de la computación en una escala molecular. En muchos casos, las señales fotónicas o químicas han sido utilizadas en estos componentes, pero eléctrica de interconexión de estas unidades se ha demostrado también por dispositivos de supramolecular transducción de señales. Almacenamiento de datos se ha logrado mediante el uso de interruptores moleculares con unidades fotocromáticas y photoisomerizable, electrochromic y redox-unidades conmutables e incluso por movimiento molecular. Sintéticas puertas lógicas moleculares han demostrado a nivel conceptual. Cálculos incluso a gran escala han sido alcanzados por semi-synthetic equipos de ADN.
Química verde

Investigación en química supramolecular también tiene aplicaciones en química verde donde las reacciones han sido desarrollados que proceder en estado sólido dirigido por no covalente. Tales procedimientos sean muy deseables, ya que reducen la necesidad de disolventes durante la producción de productos químicos.
Otros dispositivos y funciones

Química supramolecular a menudo se persigue desarrollar nuevas funciones que no pueden aparecer a partir de una sola molécula. Estas funciones incluyen también propiedades magnéticas, capacidad de respuesta luz, resolución automática de problemas polímeros, sensores moleculares, etc.. Investigación supramolecular se ha aplicado a desarrollar sensores de alta tecnología, procesos para tratar los residuos radiactivos y agentes para CAT analiza de contraste.


Aplicación de la Química Supramolecular al diseño de nuevos fármacos

Esta línea trata de la aplicación de la química supramolecular a la búsqueda de nuevos fármacos con tres objetivos prioritarios:
1) Búsqueda de receptores sintéticos capaces de modificar, mediante complejación selectiva, niveles anómalos de aminoácidos dicarboxílicos o catecolaminas neurotransmisores que generan enfermedades neurodegenerativas.
2) Búsqueda de receptores sintéticos capaces de inhibir la toxicidad y/ó neurotoxicidad de drogas estimulantes de tipo anfetamina mediante procesos de complejación selectiva.
3) Busqueda de nuevos fármacos complejantes de Fe(II) de actividad antiparasitaria por su capacidad para inhibir la superóxido dismutasa de hierro (FeSOD)
En los últimos años esta estrategia ha conducido a interesantes resultados:
1a) Se han desarrollado receptores poliamínicos de pirazol que, en solución acuosa y a pH fisiológico, interaccionan selectivamente con L-glutamato en forma zwiteriónica. Algunas de estas poliaminas son capaces de inhibir procesos de muerte neuronal excitotóxica. Alternativamente, receptores poliamínicos de pirazol ó piridina forman complejos binucleares de Cu(II) y/ó Zn(II), que interaccionan eficaz y selectivamente con L-glutamato en solución acuosa a pH fisiológico. Se ha comprobado que uno de estos complejos poliamina-Zn(II) actúa como neuroprotector, bloqueando la actividad del receptor VR1.
1b) Se ha sintetizado un criptando poliamínico de 1H-pirazol, que en solución acuosa y a pH fisiológico, forma un complejo estable de inclusión con dopamina (Ks 105M-1). Además se demostró que receptores poliamínicos de estructura cíclica ó bicíclica que forman complejos binucleares de Cu(II) interaccionanan eficazmente con el grupo catecol de dopamina a pH fisiológico formando complejos ternarios receptor-2Cu(II)-dopamina.
2a) Se ha descubierto que receptores protón-ionizables de 1H-pirazol generan sales de pirazolato de sodio que interaccionan eficaz y selectivamente con cloruros (ó sulfatos) de amonio de drogas anfetamínicas y derivados de tipo ¨éxtasis¨. Una de estas sales sódicas inhibió parcialmente la neurotoxicidad inducida por metanfetamina in vivo en ratones.
2b) Estudios con receptores acíclicos derivados de piridazina demuestran que las interacciones de apilamiento potencian la complejación y transporte selectivo de fenetilaminas lipófilas en relación a dopamina.
3) Se ha demostrado que, en general, la supervivencia de parásitos protozoarios está próximamente relacionada con la capacidad de determinadas enzimas para evadir el daño originado por radicales libres tóxicos procedentes de sus huéspedes. Entre ellas, la superóxido dismutasa de hierro (FeSOD), parece ser la enzima normalmente asociada con tripanosomátidos y juega un papel relevante como defensa antioxidante de Trypanosoma cruzi. Por tanto, aquellos compuestos que inhiben la acción protectora de la FeSOD son buenas dianas de actividad antiparasitaria que afecta tanto al crecimiento como a la supervivencia de células parasitarias. Dado el papel predominante de los grupos prostéticos, la complejación competitiva del ión metálico de la FeSOD podria ser una eficiente via de desactivación de su efecto antioxidante. Hemos encontrado una serie de derivados de benzo[g]ftalazina con capacidad para complejar iones metálicos de transición, que en forma libre se comportan como inhibidores de FeSOD. En estos compuestos, parece existir una relación entre el modo de complejación del ligando, la pauta de inhibición de la enzima y la actividad antiparasitaria observada.
Dado su carácter interdisciplinar, este proyecto está siendo desarrollado en colaboración con diferentes grupos de investigación

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