PROYECTO INSTITUCIONAL

Química del flúor y de los compuestos fluorados, estudios espectroscópicos y fotoquímicos, aplicaciones químicas, bioquímicas, catalíticas, farmacéuticas y prospectivas

 
INTEGRANTES: Todos los grupos de CEQUINOR
 
RESUMEN:

El objetivo general del presente trabajo es el de integrar una temática que involucre al F2 (gas) como reactivo y a partir del mismo alcanzar aplicaciones vinculadas a diferentes sistemas y estudios. El primer desafío es el de establecer nuevamente la química del flúor tanto en Argentina como en Latinoamérica. Su importancia estratégica es singular. Abarca toda la gama de la química como así también su potencial resulta agravado para ser empleado en el proceso de separación de isótopos de uranio (y de otros átomos). Se intentará adquirir al compuesto comercial. Se dispone de información de tres fuentes: Kali Chemie A.G. en Alemania, Pelchem en Sudáfrica y Trigas en Brasil. Por otra parte, la generación del gas mediante vía electroquímica es otro de los desarrollos considerados para el presente proyecto. Un objetivo central de la propuesta es la de formar RRHH capacitados en la disciplina. En este punto es de mencionar que nos encontramos en vinculación cercana con el grupo que se desempeña en el Instituto Balseiro y que atiende también la planta para el enriquecimiento de uranio de Pilcaniyeu en la provincia de Río Negro.
Los objetivos específicos se relacionan con la síntesis, aislamiento y caracterización de sustancias hasta el
momento desconocidas enfatizando el esfuerzo de la utilización de F2 (gas) para lo cual ya se cuenta en el nuevo CEQUINOR con laboratorios adecuados y condiciones de seguridad máximas. Estos resultados se inscriben en el área de la química básica de compuestos covalentes, ya que se trata generalmente de sustancias pequeñas, cuyas propiedades fisicoquímicas pueden estudiarse con gran detalle. Se extenderá esta temática a la síntesis de complejos de metales de transición conteniendo flúor como ligando para su estudio subsecuente empleando múltiples espectroscopias y técnicas. Dada la relevancia del óxido nítrico (NO) en sistemas biológicos parte de la síntesis estará orientada a complejos que contengan ese grupo además del fluoruro; éste podrá estar como ligando o modificando la estructura de otro ligando orgánico, por ejemplo. Es así que se plantea también el estudio de nuevas hidrazonas conteniendo sustituyentes flúor en los compuestos precursores (aldehídos e hidrazidas) a fin de mejorar las propiedades farmacológicas del producto obtenido, por ejemplo las correspondientes a la actividad antituberculósica y la citotoxicidad. También se perseguirá el desarrollo de quimiosensores aptos para la detección del ion fluoruro. Otra estrategia relacionada que se proyecta encarar es la de generar complejos de coordinación con ligandos fluorados en particular sulfonamidas, flavonoides de cadena abierta como las chalconas y también aquellos derivados de alcoholes aromáticos polifuncionales y sólidos inorgánicos de alto contenido en sílices, potencialmente aptos en el campo farmacológico de la medicina de liberación controlada.
Por otra parte se analizará el efecto en catálisis por producción de óxidos de metales de transición con tamaños nanométricos de actividad catalítica potencial en reacciones de interés medioambiental. Este estudio proseguirá con la inserción de flúor en fármacos y medicamentos junto al subsecuente estudio de la actividad biológica. Se determinarán los efectos antioxidantes y propiedades inhibitorias de la acción de ciertas enzimas y se determinarán actividades antidepresivas, antihipertensivas y antidiabéticas en modelos de ratas Wistar (trabajo en cooperación con la UNLaR). Se prevé investigar los efectos antitumorales de compuestos fluorados, así como la cito y genotoxicidad y los mecanismos de acción intracelulares tal como el estrés oxidativo y la apoptosis en células normales (MC3T3-E1) y tumorales en cultivo derivadas de cáncer óseo, de pulmón y colon (MG-63, A549, HT-29).
Un objetivo medioambiental directo y pertinente a la presente temática lo constituye el esfuerzo actual
encaminado a la eliminación de As geogénico en aguas subterráneas. Varias poblaciones en nuestro país han adoptado un prototipo diseñado para tal fin. El flúor, que acompaña generalmente al arsénico con concentraciones superiores a 0,6-1,7mg.L-1, resulta también altamente nocivo para el medio ambiente y la salud humana, requiriendo también su remoción. Debido a ello se intentará generar condiciones para la remoción conjunta.
Este cuadro de actividades experimentales será complementado con el empleo de herramientas computacionales tendientes a la búsqueda de mínimos en la hipersuperficie de energía potencial para las distintas conformaciones generadas por la variación consecuente de diferentes ángulos de torsión. Estudios empleando el formalismo de clivado molecular para el estudio ligando/receptor están también incluidos en la presente idea proyecto en relación al estudio de propiedades farmacológicas de los
derivados sintetizados.