Efeito do substituinte “-F” nas propriedades electrónicas e estruturais de fluoroquinolonas

Este estudo incide sobre as características que a presença do ião flúor em moléculas concede. Mais concretamente em fluoroquinolonas, antibióticos que cada vez são mais utilizados. Fez-se uma analise de vários parâmetros para obtermos informação sobre a interação fármaco-receptor nas fluoroquinolonas. Sendo para isso utilizadas técnicas de caracterização química computacional para conseguirmos caracterizar eletronicamente e estruturalmente (3D) as fluoroquinolonas em complemento aos métodos semi-empíricos utilizados inicialmente. Como é sabido, a especificidade e a afinidade para o sitio alvo, é essencial para eficácia de um fármaco. As fluoroquinolonas sofreram um grande desenvolvimento desde a primeira quinolona sintetizada em 1958, sendo que desde ai foram sintetizadas inúmeros derivados da mesma. Este facto deve-se a serem facilmente manipuladas, derivando fármacos altamente potentes, espectro alargado, factores farmacocinéticos optimizados e efeitos adversos reduzidos. A grande alteração farmacológica para o aumento do interesse neste grupo, foi a substituição em C6 de um átomo de flúor em vez de um de hidrogénio. Para obtermos as informações sobre a influência do ião flúor sobre as propriedades estruturais e electrónicas das fluoroquinolonas, foi feita uma comparação entre a fluoroquinolona com flúor em C6 e com hidrogénio em C6. As quatro fluoroquinolonas presentes neste estudo foram: ciprofloxacina, moxiflocacina, sparfloxacina e pefloxacina. As informações foram obtidas por programas informáticos de mecânica quântica e molecular. Concluiu-se que a presença de substituinte flúor não modificava de forma significativa a geometria das moléculas mas sim a distribuição da carga no carbono vicinal e nos átomos em posição alfa, beta e gama relativamente a este. Esta modificação da distribuição electrónica pode condicionar a ligação do fármaco ao receptor, modificando a sua actividade farmacológica.

This study focuses on the characteristics that the presence of fluoride ion in molecules grants. More specifically in fluoroquinolone antibiotics that are increasingly being used. The analysis of various parameters allowed getting information on the interaction pharmacological receptor on fluoroquinolones. For this characterization were used techniques of computational chemistry to get electronically and structurally characterized (3D) fluoroquinolones in addition to semi-empirical methods used initially. As is known, specificity and affinity for the target site, is essential to the effectiveness of a drug. Fluoroquinolones have suffered a great development since the first quinolone synthesized in 1958, and since then numerous derivatives were synthesized in the same. This is due to be easily manipulated by deriving drugs that are highly potent, broad spectrum, optimized pharmacokinetic factors and adverse effects reduced. The pharmacologically significant change to the increased interest in this group was the substitution of C6 of a fluorine atom instead of hydrogen. To get information about the influence of fluoride ion on the electronic and structural properties of the fluoroquinolones, a comparison was made between the fluoroquinolone fluorine with hydrogen at C6 and C6. The four fluoroquinolones in this study were: ciprofloxacin, moxiflocacin, sparfloxacin and pefloxacin. Information has been obtained by computer programs of quantum mechanics and molecular. It was concluded that the presence of substituent fluorine did not change significantly the geometry of the molecules but the load distribution on vicinal carbon atoms and the alpha, beta and gamma regarding this. This modification of the electronic distribution may affect the binding of the drug to the receptor, changing its pharmacological activity.