Síntesis, Caracterización química y fotoquímica de nuevos ésteres derivados de Lomefloxacina : estudio de su actividad antibacteriana fotoinducida

Abstract

La Lomefloxacina es una de las fluoroquinolonas con mayor actividad antibacteriana y también es conocida por exhibir una severa fototoxicidad por exposición al sol. La fotosensibilidad es un término empleado para describir las reacciones no deseadas de fármacos, pigmentos y aditivos de comidas con la radiación proveniente de las emisiones solares (UVA/UVB). En este trabajo se propone modificar la estructura la Lomefloxacina, específicamente en el grupo carboxilato mediante las reacciones con fenol y B-naftol para formar ésteres derivados de Lomefloxacina y aumentar su estabilidad frente a la radiación UVA y UVB, y así evaluar su potencial aplicación en fototerapia dinámica antibacteriana frente a E. coli. Se realizó la purificación del Clorhidrato de Lomefloxacina (LOM.HCl) que es la presentación comercial, se obtuvo un rendimiento del 73% de la base libre de Lomefloxacina, La síntesis se llevó a cabo mediante la esterificación, en medio acido gaseoso, en una solución acuosa de cloroformo con una relación estequiométrica de 1:3 fluoroquinolona:alcohol obteniendo un rendimiento de 78% y 73% para el éster fenílico y el éster naftílico, respectivamente. La caracterización estructural se llevó a cabo mediante técnicas espectroscópicas como Espectroscopia de Absorción en el Infrarrojo (FT-IR), Espectroscopia de Resonancia Magnética Nuclear (1H RMN y 13C RMN), Espectroscopia de Resonancia Magnética Nuclear Bidimensional (COSY y HMQC), Espectrometría de Masas, Espectrofotometría Ultravioleta-Visible (UV-Vis) y Espectroscopia de Fluorescencia, comprobando la inclusión de los grupos aromáticos en la estructura. La caracterización fotoquímica consistió en 1- Determinación de la fotoestabilidad de los productos de la esterificación encontrándose que los dos ésteres se degradan con la interacción con los rayos UVA y UVB, en menor proporción que el compuesto de partida. 2- Determinación de los rendimientos cuánticos de fluorescencia: se observó una tendencia de Lomefloxacina> éster fenílico de Lomefloxacina > éster naftílico de Lomefloxacina en agua, en PBS la tendencia observada fue Lomefloxacina> éster naftílico de Lomefloxacina> éster fenílico de Lomefloxacina. 3- Determinación de los rendimientos cuánticos de generación de oxígeno singlete obteniéndose la tendencia Lomefloxacina > éster fenílico de Lomefloxacina > éster naftílico de Lomefloxacina, infiriendo así que la inclusión de grupos resonantes disminuye el tiempo de vida media del estado triplete. 4- Determinación de producción de radicales libres oxigenados, observando que la tendencia de la producción de radicales libres por parte de los compuestos es la siguiente: éster naftílico de Lomefloxacina> Lomefloxacina> éster fenílico de Lomefloxacina, demostrando así que el éster fenílico muestra preferencia por el mecanismo de fotosensibilización tipo II (mayor producción de oxigeno singlete) que para la transferencia electrónica, al contrario, el éster naftílico muestra una marcada preferencia por la producción de radicales libres oxigenados (mecanismo de fotosensibilización tipo I) que por la transferencia energética al oxígeno. La determinación de la actividad antibacteriana fotoinducida demostró que el éster fenílico de Lomefloxacina es el compuesto que mayor inactivación hace sobre la viabilidad celular de la E. coli, pudiendo atribuirse el mecanismo tipo II en la que se genera la especie Oxígeno Singlete, y la acción que esta especie ejerce sobre la viabilidad de la bacteria. Debido a que se encontró que la integridad estructural de los compuestos se ve comprometida al exponerse a las radiaciones UVA y UVB, se sugiere el estudio de la estructura de los compuestos obtenidos luego de la radiación, asilándolos y caracterizándolos estructuralmente para comprobar que la descomposición es debido a la liberación del flúor y todas las variaciones estructurales que se derivan de esta