Skip navigation.

Departamento de Química Inorgánica.

Asignatura: Aplicaciones de la Química Bioinorgánica a la Farmacia

Facultad de Farmacia.

 

Aplicaciones de la Química Bioinorgánica a la Farmacia

Programa de Teoría

I. Generalidades

Tema 1: Introducción y consideraciones generales acerca de la presencia de metales en los sistemas biológicos.

  • Origen de la presencia de metales en los Sistemas Biológicos.
  • Elementos químicos que forman parte de los Sistemas Biológicos.
  • Funciones biológicas de los elementos inorgánicos.

Tema 2: Interacciones de iones metálicos con ligandos biológicos.

  • Generalidades.
  • Propiedades generales de los cationes metálicos.
  • Ligandos biológicos para los iones metálicos.
  • Interacción metal-proteína.
  • Estabilidad de complejos y factores que afectan a la misma.
  • Efecto macroquelato y características de quelatos con ligandos macrocíclicos.

Tema 3: Algunas consideraciones electrónicas de iones de interés en sistemas biológicos.

  • Vanadio
  • Cromo
  • Manganeso
  • Hierro
  • Cobalto
  • Níquel
  • Cobre

Tema 4: Metodología y técnicas experimentales usadas en Química Bioinorgánica.

  • Posibilidades de enfoque de la investigación en química bioinorgánica.
  • Métodos difractométricos.
  • Métodos espectroscópicos (electrónico y vibracional).
  • Medidas de susceptibilidad magnética.
  • Resonancia de espín electrónico.
  • Otras técnicas usadas en el estudio de compuestos modelo: Análisis térmico diferencial. (TG/ATD). Resonancia magnética nuclear (RMN). Espectroscopia Mossbauer.

II. Química Bioinorgánica de algunos sistemas biológicos.

Tema 5: Química Bioinorgánica del oxígeno y del nitrógeno.

  • Aspectos generales.
  • Activación del Oxígeno.
  • Oxidación biológica.
  • Transporte y Almacenamiento del dioxígeno.
  • Activación del nitrógeno.

Tema 6: Química Bioinorgánica del hierro.

  • Aspectos generales.
  • Proteínas de hierro que contienen grupos hemo.
  • Proteínas de hierro/azufre.
  • Sistemas conteniendo unidades Fe-O-Fe.
  • Metabolismo del hierro.

Tema 7: Química Bioinorgánica del cobre.

  • Aspectos generales. Cobre tipo 1; Cobre tipo 2; Cobre tipo 3.
  • Oxidasas.
  • Transportadores de electrones.
  • Superóxido dismutasa (SOD).
  • Hemocianinas.
  • Metabolismo de cobre.

Tema 8: Química Bioinorgánica del cobalto.

  • Aspectos generales.
  • Vitamina B12.
  • Metabolismo del cobalto.

III. Acción terapéutica y toxicidad.

Tema 9: Compuestos antitumorales.

  • Cáncer. Origen y tratamiento.
  • Relación estructura-actividad antitumoral. Reglas empíricas.
  • Actividad antitumoral-reactividad frente al DNA.
  • Algunas consideraciones acerca de la química de coordinación del Pt.
  • Características estructurales del DNA. Grupos funcionales del DNA como ligando.
  • Modos de reacción de complejos de Pt(II) con DNA.
  • Otros compuestos con propiedades antitumorales.

Tema 10: Toxicología de algunos metales de transición.

  • Generalidades.
  • Mecanismos de defensa y detoxificación.
  • Algunos contaminantes típico

Programa de Prácticas

Se propone al alumno la síntesis y caracterización (parcial) de una serie de compuestos ternarios de cobre(II) con N derivados del ácido iminodiacético y la nucleobase Adenina. Como metal de coordinación se ha elegido en todos los casos Cu(II) por ser un ion con reacciones relativamente rápidas y que en la mayoría de los casos llevará a la obtención de compuestos cristalinos bastante llamativos. Las prácticas están proyectadas de tal forma que cada alumno elige el compuesto que desea obtener, en función del periodo de prácticas que ha elegido. Una vez hecha la síntesis ha de proseguir un periodo de vigilancia y control de la preparación hasta su aislamiento final. En los distintos cuadernos de prácticas, que a tal efecto ha elaborado el Departamento, el alumno tendrá oportunidad de ir conociendo, e interpretando con la ayuda del Profesor, las distintas técnicas usadas en la caracterización de los distintos compuestos. Se propone el estudio de los siguientes compuestos:

  • (AdeH2)[Cu(HEDTA)(H2O)]·2H2O
  • [Cu(MIDA)(AdeH)(H2O)]·H2O
  • [Cu(NBzIDA)(AdeH)(H2O)]·H2O

Ejecución de las Prácticas:

Primer y Segundo días: información general del programa de prácticas y síntesis del compuesto elegido. Tercer día y siguientes: aislamiento y caracterización.

Bibliografía

A) Textos:

  • "QUÍMICA BIOINORGÁNICA" J. S. Casas, V. Moreno, A. Sánchez, J. L. Sánchez, J. Sordo. Ed. Síntesis (2002).
  • "QUÍMICA BIOINORGÁNICA" Enrique Baran Ed. McGraw-Hill
  • "BIOINORGANIC CHEMISTRY: INORGANIC ELEMENTS IN THE CHEMISTRY OF LIFE" Wolfgang Kaim and Brigitte Schwederski. Ed. John Wiley and Sons.
  • "INTRODUCCIÓN A LA QUIMICA BIOINORGANICA" M. Vallet, J. Faus, E. García-España y J. Moratal Ed. Síntesis (2003).

B) Otros textos:

  • "PRINCIPLES OF BIOINORGANIC CHEMISTRY" Stephen J. Lippard and Jeremy M. Berg. Ed. University Science Books.
  • "BIOINORGANIC CHEMISTRY" Bertini; Gray; Lippard and Valentine. Ed. University Science Books.
  • "THE BIOLIGICAL CHEMISTRY OF THE ELEMENTS. THE INORGANIC CHEMISTRY OF LIFE" J.J.R. Frausto da Silva and R.J.P. Williams. Ed. Oxford University Press.

C) Enciclopedias:

  • "METAL IONS AND BIOLOGICAL SYSTEMS" Astrid Sigel and Helmut Sigel. Ed. Marcell Dekker.
  • "HANDBOOK OF THE TOXICOLOGY OF METALS" Lars Friberg; Gunnar F. Nordberg and Velimir B. Vouk.Ed. Elsevier.
  • "HANDBOOK OF NUCLEOBASES COMPLEXES" J. R. Lusty, P. Wearden, V. Moreno CRC Press (vol. II)