Estudio electroquímico de derivados de 5-nitroindazol y análisis espectroscópico de sus complejos de inclusión con ciclodextrinas

Abstract

En este trabajo se presenta un estudio electroquímico y análisis espectroscópico de derivados de 5-nitroindazol (JNI-5, JNI-6, JNI-9, JNI-10), compuestos en los que se ha comprobado su actividad antitripanosida. La formación del anión radical nitro, se estudió por Voltametría Cíclica y Resonancia de Espín Electrónico. Se propusieron dos tipos de mecanismos de reducción i) Una reducción monoelectrónica I para JNI-6, JNI-9 y JNI-10 seguido por un equilibrio acido-base y finalmente una reducción monoelectrónica II, y ii) Reducción monoelectrónica para JNI-5. La diferencia en el mecanismo de reducción se basa en el hecho de que JNI-6, JNI-9 and JNI-10 poseen un protón lábil en su estructura. La reactividad del anión radical nitro con glutatión se estudió, donde JNI-9 fue más sensible que los otros compuestos a este antioxidante. Se estudió la inclusión de estas moléculas en ciclodextrinas, obteniéndose valores de constantes de asociación (Método Solubilidad de Fase) para todos los complejos formados con β-ciclodextrina (βCD), 2-hidroxipropil-β-ciclodextrina (HPβCD) y 2,6-dimetil- β-ciclodextrina (DMβCD), destacándose para los complejos formados entre JNI-6 y JNI-10 con DMβCD valores de Ka de 8955 M-1 y 2149 M-1, respectivamente. Por otra parte JNI-9 presentó baja asociación con las tres ciclodextrinas. Todos los complejos presentaron estequiometria 1:1, de acuerdo a gráficos de Job. Se determinaron las geometrías de inclusión para los complejos entre JNI-5, JNI-6 y JNI-10 con DMβCD, determinándose, mediante estudios 2D-RMN y/o variación de desplazamientos químicos (Δδ), que todas las moléculas se incluyen por la parte ancha de la ciclodextrina.

In this work, we present an electrochemical study and spectroscopic analysis of four 5-nitroindazole derivatives (JNI-5, JNI-6, JNI-9 and JNI-10), which have antitrypanosida activity. The formation of the radical’s species, for example, nitro anion radical, was studied by cyclic voltametric and by ESR studies. We proposed two types of reduction mechanism, i) a monoelectronic reduction for JNI-6, JNI-9 and JNI-10 followed by an acid-base equilibrium and finally a monoelectronic reduction II, and ii) only a monoelectronic reduction for JNI-5. The difference in the reduction mechanism lies in the fact that JNI-6, JNI-9 and JNI-10 have labile hydrogen in their structure. A reactivity study for the nitro anion radical with glutathione was done, where JNI-9 was more sensible than the other compounds by the addition of this antioxidant. The inclusion study of this molecules in cyclodextrins was done, obtaining the association constant (Ka) by the phase solubility methods for all the complexed formed with β-cyclodextrin (βCD), 2-hydroxipropyl-β-cyclodextrin (HPβCD) and 2,6-dimethyl-β-cyclodextrin (DMβCD). The Ka values obtained for JNI-6-DMβCD and JNI-10-DMβCD were 8955 M-1 and 2149 M-1, respectively. On the other hand, JNI-9 showed low association with all cyclodextrins studied. All the complexed show a 1:1 stoichiometric, in agreement with Job`s Plot. The inclusion geometry for JNI-5- DMβCD, JNI-6- DMβCD and JNI-10- DMβCD was determinated with 2D-RMN and/or chemical shift variations (Δδ) studies. We found that for all complexed formed, the substrate is included for the wide side of the 2, 6-dimethyl-β-cyclodextrin.