Nuevos materiales iónicos basados en polioxometalatos con actividad frente a microorganismos patógenos

Abstract

La síntesis de nuevos materiales híbridos, combinando las propiedades de los componentes orgánicos e inorgánicos, da como resultados compuestos con propiedades físicas y químicas únicas. Actualmente, en el campo de la química medicinal, se buscan nuevos materiales que tengan alta bioactividad y especificidad, y presenten seguridad y bajos riesgos para la salud. Los polioxometalatos (POMs) son oxo-clusters metálicos inorgánicos e importantes candidatos para ser usados como fármacos con actividad antiviral, antibacterial y antitumoral. Una ventaja para la formación de compuestos multifuncionales es que los POMs al tener carácter aniónico, se pueden combinar con cationes funcionales y así poseer un segundo componente reactivo en su estructura. Se espera que la derivación de los POM con socios orgánicos, incluidas las moléculas sintéticas y las bases biológicas naturales, dé lugar a un efecto sinérgico y concluya en nuevas funciones y/o propiedades biológicamente activas. Esta tesis doctoral se basa en el diseño y la síntesis de nuevos materiales iónicos a base de POMs con aplicaciones antibacterianas, antifúngicas y antivirales. Se presentará la caracterización, el análisis de algunas de sus propiedades farmacocinéticas, el comportamiento en un sistema biológico y mecanismo de acción potencial terapéutico y se plantean futuras direcciones clínicas. El acceso a materiales híbridos con una base biológica y los POMs es atractivo, ya que permite obtener compuestos con propiedades únicas e interesantes desde el punto de vista biológico.

The synthesis of novel hybrid materials, combining the properties of organic and inorganic components in one compound, results in materials with unique physical and chemical properties. Currently, medicinal chemists are looking for new hybrid materials which have high bioactivity and specificity, and present low health and safety risks. Polyoxometalates are inorganic metal oxo-clusters and important drug candidates with remarkable antiviral, antibacterial, and antitumoral activities. One key advantage of anionic polyoxometalates (POMs) is that a functional cation can easily be introduced as a second reactive component to afford multifunctional compounds. Derivatization of POMs with organic partners, including synthetic molecules and natural bio-bases, is expected to result in a synergetic effect and endow the POM hybrid with novel functions or properties. This dissertation is about the design and synthesis of novel polyoxometalate-based ionic materials towards antibacterial, antimicrobial and antitumoral applications. The characterization, analysis of their pharmacokinetics properties, mechanism of action, therapeutic potential and future clinical directions will be presented. Access to pure POM-based organic bio-based hybrid materials is particularly attractive as they can combine high-cluster loadings with unique properties that open the door to an enhanced field of biological applications.