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Estudio químico, computacional y farmacológico de ibuprofeno

Abstract:

En esta investigación, se presenta un estudio teórico y experimental de la reacción de síntesis del ibuprofeno. El objetivo de esta disertación fue aplicar los conceptos espectroscópicos y termodinámicos dentro del marco de la Teoría del Funcional de la Densidad y compararlos con los datos experimentales. La investigación consta de tres etapas. La primera abarca el trabajo de laboratorio, el cual, incluye la síntesis experimental, la extracción del principio activo del producto comercial, y el análisis por espectroscopia de infrarrojos y ultravioleta/visible de los productos obtenidos. En la segunda, se utilizó el programa de modelamiento electrónico estructural GAUSSIAN 03, donde se obtuvo una optimización molecular de todas las estructuras que intervienen en la reacción, las energías y las propiedades espectroscópicas (espectro IR, espectro UV/VIS y espectro RMN). La tercera comprende una modelación de la interacción de la molécula de ibuprofeno con las enzimas Ciclooxigenasa 1, Ciclooxigenasa 2 y Citocromo P450 2C9 por medio de métodos de dinámica molecular. Para esto, se utilizó el programa Autodock 4 y Autodock VINA. En la síntesis experimental se obtuvo un rendimiento de la reacción de 1,37%. Se aislaron todos los productos intermedios y se obtuvieron los espectros que fueron comparados con los espectros computacionales. El producto final tuvo una correlación del 92% en comparación al estándar, lo que demuestra que se trata de ibuprofeno impuro. La extracción de muestras comerciales fue un éxito obteniéndose una correlación de espectros mayor al 98%, lo que indica que el principio activo es efectivamente ibuprofeno. En el estudio termodinámico se obtuvieron entalpías estándar de reacción negativas para cada paso de la reacción de síntesis, lo que demuestra que la síntesis de ibuprofeno es un proceso exotérmico. Los espectros computacionales fueron comparados con los obtenidos experimentalmente y los de la literatura, obteniéndose una excelente correlación. En el modelamiento molecular, los mejores resultados se lograron con Autodock VINA, por lo que éstos fueron comparados con resultados experimentales obtenidos mediante cristalografía de rayos X. Los métodos computacionales, tanto el acoplamiento molecular como el modelamiento electrónico estructural, son totalmente comparables con resultados obtenidos experimentalmente demostrando ser bastante exactos. Esto comprueba la aplicabilidad de estos métodos en el proceso de síntesis y diseño de nuevos fármacos.