Chemoenzymatic routes to enantiopure hydroxytetrahydrofurans: muscarine and its analogues

Muscarine was identified as an active principle of the poisonous mushroom Amanita muscaria over 170 years ago and has been identified as an agonist of acetylcholine. The synthesis of all stereoisomers of muscarine have been accomplished at this stage by chemical methods and the biological activity of these compounds tested. A number of synthetic routes to enantiomerically pure muscarine and its analogues have been published. In this work, we are focussed on the use of a novel biotransformation strategy to access these compounds. Asymmetric synthesis involves targeting a synthetic pathway leading to one enantiomer of a compound and biocatalysis is one strategy used in asymmetric synthesis. Chapter 1 consists of a review of the relevant literature pertaining to the synthesis and stereoselective transformations of 3-hydroxytetrahydrofuranss. A review of synthetic routes to these compounds is presented, with a particular focus on routes to the natural product muscarine and its analogues. Chapter 2 discusses the preparative routes to the 3-hydroxytetrahydrofurans via 3(2H)- furanones. Steps amongst which include Rh(II) mediate cyclisation and kinetic resolution via baker’s yeast mediated carbonyl reduction, resulting in enantioenriched 3- hydroxytetrahydrofuran derivatives. Finally, application of this methodology to the preparation of all four enantiomers of an analogue of desmethylmuscarine and the synthesis of epimuscarine is described. Chapter 3 consists of a detailed experimental section outlining the synthetic procedures employed.

Avancement vers la synthèse du (+) et du (-)-hodgsonox

Ce mémoire décrit les travaux qui ont été réalisés sur la synthèse de l’hodgsonox, un sesquiterpène tricyclique comportant un éther diallylique dans un cycle tétrahydropyranique. Les approches envisagées sont la formation du cycle à cinq puis la formation du tétrahydropyrane et une autre plus convergente qui implique la synthèse des deux cycles en une seule étape. La première partie du mémoire discute de la synthèse d’un précurseur acyclique du cycle à cinq membres, afin de réaliser une réaction de métathèse de fermeture de cycle. Toutefois, les essais n’ont pas été concluants et cette voie a été abandonnée. Dans la deuxième partie, une nouvelle approche impliquant la synthèse d’un bicycle par une réaction de Pauson-Khand a été étudiée. Le précurseur de la réaction de Pauson- Khand a été préparé en 9 étapes (30% de rendement global) à partir du diéthyle tartrate. Le produit de cyclisation a été également obtenu mais il n’a pas été possible par la suite d’introduire le groupement isopropyle. Dans la dernière partie de ce mémoire, les travaux de Lise Brethous sur la synthèse de l’hodgsonox ont été repris. Celle-ci avait montré que le cycle à 5 membres pouvait être obtenu à partir de l’a-acétyl g-butyrolactone et que la formation du bicycle pouvait être réalisée par une réaction catalytique d’insertion d’un composé diazoïque dans un lien O-H. Certaines de ces étapes ont été optimisées et différents tests ont été effectués pour réaliser les dernières étapes de la synthèse de l’hodgosonox, mais sans succès.

Avancement vers la synthèse du (+) et du (-)-hodgsonox

Ce mémoire décrit les travaux qui ont été réalisés sur la synthèse de l’hodgsonox, un sesquiterpène tricyclique comportant un éther diallylique dans un cycle tétrahydropyranique. Les approches envisagées sont la formation du cycle à cinq puis la formation du tétrahydropyrane et une autre plus convergente qui implique la synthèse des deux cycles en une seule étape. La première partie du mémoire discute de la synthèse d’un précurseur acyclique du cycle à cinq membres, afin de réaliser une réaction de métathèse de fermeture de cycle. Toutefois, les essais n’ont pas été concluants et cette voie a été abandonnée. Dans la deuxième partie, une nouvelle approche impliquant la synthèse d’un bicycle par une réaction de Pauson-Khand a été étudiée. Le précurseur de la réaction de Pauson- Khand a été préparé en 9 étapes (30% de rendement global) à partir du diéthyle tartrate. Le produit de cyclisation a été également obtenu mais il n’a pas été possible par la suite d’introduire le groupement isopropyle. Dans la dernière partie de ce mémoire, les travaux de Lise Brethous sur la synthèse de l’hodgsonox ont été repris. Celle-ci avait montré que le cycle à 5 membres pouvait être obtenu à partir de l’a-acétyl g-butyrolactone et que la formation du bicycle pouvait être réalisée par une réaction catalytique d’insertion d’un composé diazoïque dans un lien O-H. Certaines de ces étapes ont été optimisées et différents tests ont été effectués pour réaliser les dernières étapes de la synthèse de l’hodgosonox, mais sans succès.

Synthetic studies towards the total synthesis of hexacyclinic acid

In the first chapter of this thesis, published works found in the literature about hexacyclinic acid and FR182877 are reported and commented. A quick summary of the previous work done in the Prunet group is also described. In the second and third chapter, a more detailed account of the work undertaken during this PhD was given. Firstly, syntheses of two ABC tricycles incorporating tert-butyl and (trimethylsilyl)ethyl esters were undertaken. These syntheses include two key steps previously developed in the group, a diastereoselective Michael addition and a Snider cyclisation. Multiple conditions for the hydrolysis of the esters were attempted but none of them gave the desired product. The main part of this work is focused on the synthesis of a CDEF model and in particular about the development of the key step, the formation of a nine-membered ring. Several DEF fragments were synthesised in short synthetic sequences and as single isomers. Six different synthetic pathways were developed in total and a novel method, a Michael/elimination reaction, was found to be a very efficient way to close the desired medium-size ring. From the nine-membered ring, regioselective reduction and palladiumcatalysed allylic substitution led to the formation of the CDF tricycle. Final steps of the synthesis were fruitless and led only to decomposition. A synthesis of a chiral C-ring was also developed during this PhD. II Finally, another project was undertaken, not related to hexacyclinic acid. Methodology developed in the group for the diastereoselective formation of trisubstituted alkenes employing a temporary silicon-tethered ring-closing metathesis was extended to homoallylic alcohols. The first steps of the method were similar to the previous methodology but the end-game had to be modified in favour of an oxidation/reduction sequence to successfully obtain the desired products with the correct geometry. In the fourth chapter, procedures and analytical data for the synthesised compounds previously described are reported.

LMS tables for waist circumference and waist-to-height ratio among Colombian children and adolescents: The FUPRECOL study

Background: Indices predictive of central obesity include waist circumference (WC) and waist-to-height ratio (WHtR). The aims of this study were 1) to establish a Colombian youth smoothed centile charts and LMS tables for WC and WHtR and 2) to evaluate the utility of these parameters as predictors of overweight and obesity. Method: A cross-sectional study whose sample population comprised 7954 healthy Colombian schoolchildren [boys n=3460 and girls n=4494, mean (standard deviation) age 12.8 (2.3) years old]. Weight, height, body mass index (BMI), WC and WHtR and its percentiles were calculated. Appropriate cut-offs point of WC and WHtR for overweight and obesity, as defined by the International Obesity Task Force (IOTF) definitions, were selected using receiver operating characteristic (ROC) analysis. The discriminating power of WC and WHtR was expressed as area under the curve (AUC). Results: Reference values for WC and WHtR are presented. Mean WC increased and WHtR decreased with age for both genders. We found a moderate positive correlation between WC and BMI (r= 0.756, P < 0.01) and WHtR and BMI (r= 0.604, P < 0.01). The ROC analysis showed a high discrimination power in the identification of overweight and obesity for both measures in our sample population. Overall, WHtR was slightly a better predictor for overweight/obesity (AUC 95% CI 0.868-0.916) than the WC (AUC 95% CI 0.862-0.904). Conclusion: This paper presents the first sex- and age-specific WC and WHtR percentiles for both measures among Colombian children and adolescents aged 9–17.9 years. By providing LMS tables for Latin-American people based on Colombian reference data, we hope to provide quantitative tools for the study of obesity and its comorbidities.

Análisis de tecnologías eco eficientes para la disposición final de residuos sólidos en las empresas Coraseo S.A y Seacor S.A

Los residuos sólidos como consecuencia directa de las actividades humanas, han representado un reto desde sus inicios, de ahí se empezaron a desarrollar técnicas y prácticas para garantizar una adecuada gestión de los residuos, nuestros primeros ancestros encontraron en los botaderos a cielo abierto la solución más fácil para disponer los desechos de animales y residuos de comida en sitios cercanos a sus viviendas, por ejemplo, los griegos poseen registros de la inauguración del primer relleno municipal en la ciudad de Atenas hace más de 2000 años. La evolución de las culturas, la revolución industrial y el crecimiento poblacional acelerado han modificado no solo la composición sino también la cantidad de los residuos sólidos producidos, haciendo cada día más difícil su adecuada gestión debido a su alto grado de toxicidad, la ausencia de materiales biodegradables y su volumen, traduciendo esto en un gran impacto. El panorama no es muy alentador y los pronósticos emitidos por el Banco Mundial prevén que para el año 2025 los niveles mundiales de residuos sólidos urbanos alcanzaran 2,2 millones de toneladas por año. Basada en el interés por la adecuada gestión de los residuos y la disminución del impacto ambiental de las empresas Coraseo S.A y Seacor S.A, la presente investigación busca seleccionar la metodología y/o tecnología más apropiada teniendo en cuenta las condiciones económicas, logísticas y de infraestructura de la empresa y la comunidad involucrada. En primera instancia se estudió en profundidad el panorama empresarial y posteriormente se seleccionó un grupo de cuatro propuestas para la transformación y aprovechamiento de los residuos sólidos que fueron evaluadas a nivel económico, normativo, medio ambiental. Los datos analizados sugieren entre otras cosas, un robustecimiento del marco legal ambiental colombiano y mundial, una mayor colaboración económica de los organismos internacionales y las entidades bancarias y finalmente una reducción en los costos de las tecnologías disponibles para el aprovechamiento de los residuos sólidos, haría posible el sueño de las sociedades de gestionar efectivamente los residuos sólidos generando el menor impacto ambiental posible y en el caso del grupo empresarial Cordobés lograr innovar y emprender con un proyecto eco eficiente como el que se evaluó.

Prevalencia y factores asociados al síndrome de agotamiento profesional en residentes de diferentes especialidades médicas : una revisión de la literatura de los últimos 15 años

El Síndrome de Agotamiento Profesional (SAP), es común en los trabajadores de la salud, particularmente en los expuestos a altos niveles de estrés en el trabajo e incluye el agotamiento emocional, despersonalización y baja realización personal. Se considera que los médicos residentes presentan una mayor prevalencia del síndrome que los médicos debido a que se encuentran en entrenamiento, período en el cual están sometidos a alta carga laboral debido a las largas horas de trabajo, horarios irregulares, privación de sueño, intensas demandas emocionales, así como la presión de dominar un gran conocimiento clínico. Objetivo. Determinar la prevalencia del Síndrome de Agotamiento Profesional o Burnout en la población de médicos residentes. Metodología. Se realizó una búsqueda de artículos en la base de datos electrónica Pubmed, seleccionando aquellos publicados entre los años 2001 al 2016, tanto en idioma inglés como en español, a texto completo y enfocados en estudios en médicos residentes. Resultados. Los hallazgos sugieren que el Síndrome de Agotamiento Profesional o Burnout es altamente prevalente, que varía de acuerdo a la residencia que se esté realizando, encontrando un promedio del 50% con un rango de 27% a 75% entre las diferentes especialidades de la población estudiada y, en consecuencia, puede constituir un problema de salud que amerita atención en cada Institución, esto a pesar de que la prevalencia pueda variar de un lugar a otro y en las diferentes especialidades. Conclusiones. El SAP o Burnout constituye un problema de salud entre la población de médicos residentes, lo que sugiere la conveniencia de diseñar medidas para su prevención como informar en la inducción al programa de residencia sobre el riesgo de la aparición del síndrome y sus síntomas, consultar tempranamente ante signos de alarma, adecuar el sistema de vigilancia epidemiológica para que incluya esta condición específica y ajustar o disminuir la carga laboral entre otras.