Síntesis, actividad antibacteriana e interacción del ADN con complejos de inclusión entre compuestos lantánidos y β-ciclodextrina

Synthesis, antibacterial activity and interaction of DNA with lanthanide-β-cyclodextrin inclusion complexes

En este trabajo se han sintetizado complejos de lantánidos a partir de los derivados cloruros de La(III), Ce(III), Sm (III) e Yb(III) con ligandos cinamato, presentando coordinación bidentada entre el grupo carboxilo del ligando y el metal lantánido. Estos compuestos se utilizaron como huéspedes de la β-ciclodextrina con el fin de obtener complejos de inclusión mediante el método de co-precipitación, utilizando N,N-dimetilformamida como disolvente. Los productos de inclusión obtenidos fueron caracterizados mediante espectroscopia IR-ATR, Raman, UV-vis, RMN ¹H, RMN ¹³C, DRX, TGA-DSC, análisis elemental y complexometría con EDTA. Se realizaron pruebas de actividad antibacteriana empleando 6 cepas ATTC (S. aureus ATCC 25923, S. aureus ATCC 29213, E. coli ATCC 25922, P. aeruginosa ATCC 27853, S. Typhimurium ATCC 14028 y K. pneumoniae ATCC BAA-2146) mediante el método de microdilución con caldo Mueller-Hinton; los resultados de actividad biológica para los complejos lantánidos permitieron evidenciar el efecto sinérgico entre el catión lantánido y el ligando cinamato. Igualmente, para los complejos de inclusión se observó una disminución de la concentración mínima inhibitoria (CMI) respecto a los complejos lantánidos iniciales. Los resultados obtenidos con el ADN de timo de ternera y el ADN plasmídico pBR322 permiten proponer una interacción electrostática entre los complejos evaluados y la estructura molecular del ADN.

​1. INTRODUCCIÓN

Desde el descubrimiento de la penicilina y su producción en masa, ha transcurrido más de medio siglo, y durante este tiempo se han desarrollado una gran cantidad de medicamentos para ser utilizados en el tratamiento de enfermedades causadas por bacterias [1]. Debido a la problemática actual frente a bacterias multirresistentes a fármacos de primera línea, es necesario el descubrimiento de nuevas moléculas que puedan ser utilizadas como antibióticos. Una de ellas es el ácido cinámico, que naturalmente se extrae del aceite de canela y se utiliza ampliamente como aditivo en alimentos, cosméticos y fragancias [2-4]. Actualmente, se estudian sus propiedades farmacéuticas en vista de su probada actividad inhibitoria frente a diferentes cepas bacterianas y hongos [5-10]. Dicha actividad antimicrobiana puede provenir de las características estructurales del compuesto como el doble enlace (C = C) y el grupo carboxilo, que le confieren carácter hidrófobo a la molécula para que pueda interactuar sobre las proteínas en las bacterias [5,9,11], pues el primero podría formar complejos n con aminoácidos aromáticos, mientras que el segundo podría interactuar con aminoácidos de carácter básicos.

Recientes estudios de complejos metálicos con ligandos que contienen anillos aromáticos han presentado resultados prometedores de actividad antibacteriana y antifúngica [12,13], demostrando que, por lo general, la presencia del metal mejora la actividad en comparación a los ligandos libres, muchas veces debido a que la quelación aumenta la deslocalización de electrones en todo el sistema quelante y mejora la lipofilicidad que puede conducir a la ruptura de la barrera de permeabilidad celular, retrasando los procesos celulares normales [14].