Universidad de San Carlos de Guatemala Facultad de Ciencias Químicas y Farmacia Depto. de Química Orgánica Escuela de Química Licda. Diana Pinagel Br. Fayver de León 200711120 200922871 201113465 201119663 201119770 201119772 Glenda Yesenia Arévalo Gonzales Jossy Alejandro Aguirre Aguilar Javier Alejandro Caníz López Gerardo Alexander Chan Escalante Ligia Sofía Harmelin Marroquín Jennifer Jomaly Ortiz Morán Resumen de Artículo Características químicas, métodos de síntesis y potencial biológico de la Quinazolina y Quinazolinona derivados Los anillos heterocíclicos fusionados quinazolina son compuesto formado por un anillo de benceno y otro de pirimidina y su principal uso se encuentra en el campo de la medicina donde es empleado como agente contra la malaria y en tratamientos contra el cáncer. Adicionalmente los derivados de Quinazolina ayudan en el tratamiento de enfermedades neurodegenerativas como el Parkinson ya que se ha demostrado que este compuesto es un neuroprotector en cultivos primarios de soporte universal o líneas celulares dopaminérgicas y Quinazolinona es un compuesto heterocíclico con un lugar único en el campo de la química médica. La Quinazolinona ha ganado importancia como antimaláricos, antifúngico, antiviral, antiprotozoo, relajante muscular, antituberculosa, acaricidas, antimicrobiano, anti-inflamatorio, anticonvulsivos, analgésicos, antihipertensivo, diurético, sedante, actividad anticoccidial, antituberculosos, y el agente contra el cáncer. Esto incluye numerosos análogos derivados de la sustitución del sistema de anillos de Quinazolinona, y la derivatización de la estructura de anillo de quinolina. Ambas quinazolina y Quinazolinona han sido de enorme consideración debido a sus aplicaciones ampliadas en el campo de la química farmacéutica, se consideran como un producto químico importante para la síntesis de varias moléculas utilizadas fisiológicas y farmacológicas de importancia, siendo estos una gran clase de compuestos biológico. Este informe amplia la enorme potencialidad y se centró en las diversas actividades biológicas de quinazolinas y Quinazolinona. Esta revisión resume los métodos sintéticos representativos, ya sea tradicional o novela, y los clasifica en cinco clasificaciones principales, incluyendo Aza-reacción, reacción asistida por microondas, reacción catalizada por metales, la reacción promovida por ultrasonido y la fase de transferencia de la catálisis. Además, otros tres tipos de reacciones también se enumeran a cabo, los cuales fueron diseñados ya sea como métodos complementarios en la mayoría de los experimentos o se utilizan como los principales métodos en algunas investigaciones, incluyendo ciclación oxidativa, Reactivo reflujo y la síntesis de una sola olla. Además, las investigaciones bioactividad de derivados de quinazolina también se trataron con el fin de proporcionar valiosa referencia para la futura síntesis y la investigación biológica de estos compuestos 1. Propiedades químicas de Quinazolina Las Quinazolinas son estables en soluciones de ácido diluido y alcalinas frío, pero se destruye cuando se hierven estas soluciones. O-aminobenzaldehido, amoníaco y ácido fórmico se forman cuando quinazolina se hierve con ácido clorhídrico. 1.1. La hidrólisis, oxidación y reducción: La oxidación de quinazolina en ácido acuoso diluido con dos equivalentes de peróxido de hidrógeno a temperatura ambiente dio quinazolina 3,4-dihidro-4-oxo. En medio alcalino, las especies neutras anhidras de quinazolina eran predominantemente se someten a oxidación con KMnO4 y produjeron 3,4-dihidro-6-oxo 4 quinazolina 1.1.1. Oxidación: Hidrogenación catalítica 1.1.2. Reducción: La reducción con amalgama de sodio 1.2. Reacción de sustitución electrófila de quinazolina: La nitración es la reacción de sustitución electrofílica sólo conocida de quinazolina. El orden esperado de reactividad es en las posiciones 8> 6> 5> 7> 4> 2. No oxidación del anillo heterocíclico puede ocurrir bajo estas condiciones porque el catión hidratado no está presente. 1.3. Las reacciones de alquilación: Estas sales dieron las bases quinazolinas, seudoalquilo 3-3,4-dihidro-4-hidroxi en tratamiento con álcalino fuerte 1.4. Reacciones de adición: Quinazolina es altamente reactivo frente a los reactivos aniónicos que ataquen a la posición 4. Bisulfato de sodio, cianuro de hidrógeno, acetona, 2-butanona, acetofenona y ciclohexanona. 2. Síntesis de compuestos de Quinazolina: Existen varios métodos para la síntesis de quinazolina entre los que podemos encontrar: 2.1. Síntesis de Niementowski : síntesis que emplea ácido antranílicos y compuestos carbonílicos para obtener derivados de la γ-hidroxiquinolina sin aislar el intermediario. 2.2. Síntesis de Grimmel, Guinther y Morgan: Reacción basada en el ácido oaminobenzoico como sustrato y me da un producto 2,3-disustituido 3,4- dihidro-4oxoquinolina. 2.3. Sintetizado a partir de anhidro isatoico: el anhídrido isatoico es fácil de reaccionar con aminas para dihidro-4-oxoquinazolines por ortoformiato de etilo a reflujo durante 1-6 horas 2.4. Síntesis a partir 3,1,4-Benoxazonas y aminas: Las aminas y anilinas alifáticas reaccionan con 2-metil-5-nitro-oxoquinazolas. 2.5. Síntesis a partir acetato de 2-acetamido-5-nitrobenzoato de metilo: reacción usando como sustratos 2-acetamido-5-nitrobenceno y amoniaco alcohólico se calienta y me da como producto la quinazolina. 2.6. Síntesis de Sen y Ray: Reacción en que se utiliza isobutilamidas con ureatano y peróxido de fosforo en xileno para dar 2-propilo y 2-isopropil-3,4-dihidro-4oxoquinazolina 3. Métodos para la síntesis de Quinazolina y derivados de Quinazolinona. 3.1. Síntesis a partir de ácido antranilico y urea: síntesis apartir de la fusión entre ácido antranílico con urea para dar un producto de 1,2,3,4-tetrahidro-2,4dioxoquinazolina. 3.2. Síntesis a partir del ácido o-ureidobenzoico: Se prepara a partir del ácido antranilico y cianato de potasio. Los ácidos ureido se ciclan fácilmente por calentamiento. 3.3. Síntesis a partir o-etoxicarbonilo aminobenzoico, esteres o amidas: Se usa benzamida o-etoxicarbonilamino y derivados de 4-metil luego se calienta por encima de sus puntos de fusión perdiendo agua y forma 1,2,3,4-tetrahidro-2,4dioxoquinazolina. 3.4. Síntesis a partir de derivados de ácido ftálico: síntesis que utiliza el reordenación de Curties Hoffman o Lossan. 3.5. Síntesis a partir de isatinas: requiere la oxidación con peróxido de hidrogeno en solución alcalina, esto es con el fin de formar la yodo quinazolina. 3.6. Síntesis a partir de 2-aminobencilamina: La 2-aminobencilamina reacciona con butirolactona para dar como producto 3-(2-clorobenciliden) más 1,2,3,9tetrahidropirrolo-2-quinazolina. 4. Importancia biológica de los derivados de quinazolina Los diversos quinazolinas sustituidas y Quinazolinonas están teniendo significancia como antihipertensivo, antineoplásicos, antidepresivos, antipsicóticos y actividades, mientras que algunos derivados de quinazolina y quinazolinonas se encuentran para ser agentes eficaces como analgésicos, antipsicóticos, antiarrítmico, hipnóticos sedantes, antibacteriano, anti-inflamatorio, antifúngico, antimalárico, anticonvulsivo, anticoccidial, anti-Parkinson, cáncer y otras actividades. 4.1. Quinazolinonas como actividad anticancerígena: Una serie de derivados de quinazolina que contiene restos de tiosemicarbazida y presentan actividad biológica como agentes antitumorales. Una serie de derivados basados en quinazolina mostró potente antagonista, selectiva y biodisponible por vía oral del factor de crecimiento derivado de plaquetas receptor. 4.2. Quinazolinonas como actividad antibacteriana: Derivados de Quinazolinona (DK-1 al DK-7), compuestos sintetizados a los cuales se evaluaron para la actividad antibacteriana por el método de placa de taza mediante la medición de la zona de inhibición. Se mostró que la actividad antibacteriana de la ampicilina es más potente mediante un medicamento estándar. Se evaluó una serie de derivados de quinazolinas por su actividad biológica en varios cultivos bacterianos. Se investigaron las actividades antibacterianas de quinazolinas sustituidas contra cepas bacterianas E. coli, P. aeruginosa, B. subtilis y S. aureus. La sensibilidad de las bacterias Gram positivas a las quinazolinas probados fue mayor que la de las bacterias Gram negativas. 4.3. Quinazolinonas como actividad antifúngica: Octahidroquinazolina se obtuvo mediante una modificación de la reacción Biginelli con bromuro de fenicillo y bromo de malononitrilo para proporcionar tiazol quinazolina y encontraron la interacción del compuesto con formamida, ácido fórmico, y fenil isotiocianato, mostrado actividad antifúngica frente a Candida albicans. Todos estos compuestos exhiben buena actividad antifúngica, especialmente compuesto, que tiene un amplio espectro de actividad biológica; mostrando una potente actividad inhibidora sobre el crecimiento de la mayoría de los hongos con valores que van desde 8,3 hasta 64,2 g / ml. 4.4. Actividad antituberculoso: Algunos quinazolinonas se informaron como potentes agentes quimioterapéuticos en el tratamiento de la tuberculosis (TB). Una serie de derivados de 2-alquiltio-6-yodo-3-sustituido-quinazolin-4-ona fueron seleccionados por su actividad in vitro anti TB contra la cepa Mycobacterium tuberculosis HRV. respectivamente. 4.5. Quinazolina de agentes antivirales: Una serie de derivados de bases Schiff 2-fenil quinazolina se evaluaron por su actividad como agentes antivirales. Compuestos que exhibieron actividad antiviral contra el virus del herpes simple virus-1 (KOS) y Quinazolinonas actúan como actividad anti-VIH. 4.6. Agentes antimutagénicos: Presentes en la dieta constituyen una opción importante como agentes quimiopreventivos contra el cáncer y otros padecimientos de riesgo, ya que la mayoría de los inhibidores de la mutagénesis provenientes de otras fuentes pueden causar efectos adversos. Los antimutágenos pueden ser agrupados en dos grandes categorías: los agentes bloqueadores, que impiden que los carcinógenos alcancen o reaccionen con los sitios diana y los agentes supresores, que previenen la evolución de los procesos neoplásicos. De manera general operan mediante los siguientes mecanismos: 4.6.1. Mecanismos extracelulares. 4.6.1.1. Inhibición de la mutación e iniciación del cáncer por mecanismos celulares. 4.6.1.2. Inhibición de la promoción del tumor 4.6.1.3. Inhibición de la progresión del tumor. 4.6.1.4. Inhibición de la invasión y metástasis. 4.7. Quinazolinonas como Actividad Antimutagénicos: Los cuales tienen propiedades mutagénicas y antimutagénicas. Se investigaron mediante el uso de Salmonella typhimurium y E. coli. 4.8. Quinazolinona como la actividad anticoccidial: estos modifican el anillo de quinazolina contra Eimeria tenella, poseen una alta actividad anticoccidial y pueden servir como un compuesto líder para el desarrollo de fármacos anticoccidiales en el futuro 4.9. Anti-inflamatorios y agentes analgésicos: Una serie de derivados de quinazolina mostró potente analgésico y la actividad anti-inflamatoria. Todos estos compuestos demostraron una potente actividad como analgésico anti-inflamatorio más que el compuesto de referencia indometacina 4.10. Quinazolina como antidepresivo y anticonvulsivo: Los derivados fueron evaluados por su actividad como depresor del SNC y agentes anticonvulsivos dando como resultado todos los compuestos mostraron actividad anticonvulsivante. 4.11. Quinazolinonas como agentes antimaláricos: Los compuesto 2,4-diamino-6 [(aril) tio] quinazolina, poseen propiedades contra la malaria en la que el grupo 4amino se sustituye por restos de hidracina e hidroxilamina y se encontró que tales cambios reducen notablemente las propiedades contra la malaria de esta serie. 4.12. Quinazolinonas con actividad antioxidante: derivados de tiazol quinazolinas obtenidos por condensación de diferentes aldehídos aromáticos con 4-nitro anilina son examinados para detectar la actividad antioxidante mediante el ensayo de DPPH radical, actividad captadora de óxido nítrico, y la actividad de eliminación de peróxido de hidrógeno e informó que se encontraron compuestos sintetizados (97-99) siendo la actividad antioxidante la más potente. 4.13. Agentes antileishmania: Los compuestos tanto de origen natural y sintético que comprende un grupo diverso de estructuras química, han reportado actividad como agentes antileishmania. Estos incluyen principalmente heterocíclico de nitrógeno tales como quinolinas, purina, pirimidina, fenotiazinas, bisbenzimida, pirazolilo, piridina, benzotiazol, e imidazoles y estos muestran actividad antileishmania prometedora contra Leishmania donovani. 4.14. Agentes neuroprotectores (efectos protectores en el sistema nervioso) 4.15. Agentes anti-obesidad. 4.16. Agentes anti-hipertensivos. 4.17. Agentes anti-histaminicos H-1. 4.18. Agentes anti-protozoarios. DISCUSIÓN Los compuestos heterocíclicos que contienen un núcleo quinazolina y Quinazolinona juegan un papel muy importante en el campo de la química médica. Muestra amplia gama de actividades con fines terapéuticos. Un gran número de compuestos de quinazolina se han sintetizado y evaluado por sus diferentes actividades biológicas.. Los fármacos de quinazolina y Quinazolinona basado están volviendo muy importante clase de agentes terapéuticos y es probable que sustituir son la base de muchos productos farmacéuticos que se pueden obtener en un futuro muy próximo. Los fármacos de quinazolina y Quinazolinona serán creados a gran escala por diferentes procesos de investigación y desarrollo y se convertirán comercialmente disponible para usos terapéuticos. Los perfiles biológicos de esta nueva generación de quinazolina y Quinazolinona representan un gran progreso con respecto a los compuestos más antiguos. Este estudio pone de una manera eficiente de comprensión acerca de la relación con el farmacoforo, que puede ayudar aún más el proceso de la evolución de diseño de fármacos. Este estudio también puede acelerar los procesos de diseño para generar un mayor número de moléculas terapéuticamente activas. El tratamiento molecular de moléculas potencialmente plomo sigue siendo un importante mecanismo de enfoques para el descubrimiento y desarrollo de nuevas moléculas de la droga [94-99]. Combinación de dos o más restos en una sola es un procedimiento general de manipulación y esto probablemente puede resultar en el aumento de las actividades biológicas y la deducción de los efectos secundarios adversos. CONCLUSIÓN Las diversas modificaciones estructurales de todo el anillo condensado de las quinazolinas y quinazolinonas , se evaluaron posteriormente evaluar para determinar su utilidad en el tratamiento de diversas condiciones de enfermedad. Las Quinazolinas y quinazolinonas, siendo el cuerpo central del farmacóforo, tienen diferentes tipos de sustituyentes. Sobre la base de sus diferentes propiedades fisicoquímicas, ejercieron una gama diversificada de efectos terapéuticos. Por lo tanto podemos concluir que el objetivo de esta revisión será sin duda proporcionar a los investigadores un conocimiento profundo de la relación estructura-actividad de estudio, lo que ayuda aún más en el diseño de un gran número de compuestos de quinazolinas y quinazolinonas con un fuerte impacto en la curación de muchas enfermedades mortales BIBLIOGRAFIA Arencibia Arrebola1 D., Rosario Fernández L., López Feria Y., Díaz Rivero D. (2009) Las plantas, fuente de agentes antimutagénicos y quimiopreventivos. Reviste de toxicología en línea. (retel) Instituto Finlay, Vicepresidencia de Investigaciones, Ciudad Habana, Cuba. Hassanzadeh F., E. Jafari, G.H. Hakimelahi, M. Rahmani Khajouei, M. Jalali, G.A. Khodarahmi, (2012) Antibacterial, antifungal and cytotoxic evaluation of some new quinazolinone derivatives. Res Pharm Sci. 2012 Apr-Jun; 7(2): 87–94. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3501904/ Rashmi A., et. Al, (2011, Diciembre), Quinazoline: an overview. Wang D. & Gao f., (2013), Quinazoline derivatives: synthesis and bioactivities, Recuperado de Fuente Académica database. International Journal of Pharmacy and Pharmaceutical Sciences, (2009), SYNTHESIS AND ANTIBACTERIAL ACTIVITY OF QUINAZOLINONE DERIVATIVES DEEPTI KOHLI , S. RIAZ HASHIM1 , SAGAR VISHAL , MANISH SHARMA and ASHUTOSH KUMAR SINGH Recuperado de Fuente Académica database.