Estudio por modelado y anclaje molecular de la amida preparada a partir del ácido 2-hidroxieperuico

Abstract

Hexane extract of flowers of Ageratina petiolaris was subjected to alkaline hydrolysis using KOH and methanol to obtain the 2α-hidroxieperuic acid (2). After obtaining the diterpene, methylation of carboxyl group was carried out with diazomethane yielding the methyl ester 3. 2α-acetoxieperuic acid (4) was methylated with diazomethane to obtain the corresponding methyl ester 5. A cinnamte derivative (6) was prepared from the methylester 3 using cinnamoyl chloride and pyridine. Derivatives 3, 6, 7 and a theoretical derivative 8, were subjected to a molecular model study, therefore molecular mechanics conformational search was made via the Monte Carlo protocol with MMFF force-field, conformations in the first 5 kcal/mol were analyzed and subsequently geometry optimization of these conformations were calculated at DFT B3LYP/6-31G(d,p) level of theory. Once obtained lower energy conformation we proceeded to the docking study between tubulin heterodimer and the derivatives: methylester 3, cinnamate 6, amide 7, and a theoretical derivative 8. Prediction of the active site of the diterpene derivatives in beta-tubulin is similar that occupied by paclitaxel but lower affinity.

De Ageratina petiolaris se obtuvo el extracto hexánico de las flores, el cual se sometió a hidrólisis alcalina empleando KOH y metanol para obtener el ácido 2α-hidroxieperuico (2). Una vez obtenido el diterpeno se realizó la metilación en el grupo carboxilo con diazometano formando el éster metílico del ácido 2α-hidroxieperuico (3). A partir del ácido 2α-acetoxieperuico (4) empleando diazometano se obtuvo el correspondiente éster metílico 5. Empleando al éster metílico del ácido 2α-hidroxieperuico (3) se preparó el cinamato 6 utilizando cloruro de cinamoílo y piridina. Ya preparado los derivados 3, 6, la amida 7, así como el derivado teórico 8, se construyeron los modelos moleculares de partida de cada uno de ellos, seguido de una búsqueda conformacional empleando el protocolo de Monte Carlo con Mecánica Molecular, posteriormente se analizaron las conformaciones realizando un corte dentro de las primeras 5 kcal/mol, se optimizó la geometría de los confórmeros que contribuían de manera notable en la distribución de Boltzmann empleando la Teoría de Funcionales de la Densidad a nivel de cálculo B3LYP/6- 31G(d,p). Una vez obtenido el confórmero de menor energía se procedió a realizar el estudio de anclaje molecular entre el heterodímero de alfa- y beta-tubulina con los diferentes derivados: el éster metílico 3, el cinamato 6, la amida 7 y el derivado 8. Los cuales indican que la predicción del sitio activo de los derivados diterpénicos preparados a partir del producto natural 2 de Ageratina petiolaris en el heterodímero de alfa- y betatubulina es el mismo sitio que el ocupado por el paclitaxel.