Sotelo

Nuestro grupo desarrolla varios programas de investigación dirigidos a descubrir fármacos para patologías como Parkinson, cáncer, glaucoma, diabetes, esquizofrenia o dolor neuropático. En cada caso, la hipótesis de trabajo conlleva la modulación de GPCRs cuyos ligandos endógenos son adenosina, dopamina, histamina, serotonina, angiotensina o canabinoides. También trabajamos activamente en el desarrollo y optimización de sondas moleculares para diversos programas de Química Biológica, así como en el diseño y validación de nuevas metodologías que pueden acelerar el descubrimiento racional de fármacos.

NUEVAS ESTRATEGIAS SINTÉTICAS BASADAS EN REACCIONES MULTICOMPONENTE

En respuesta a la necesidad de descubrir compuestos farmacológicamente útiles, y acortar el tiempo requerido para la investigación preclínica, los químicos farmacéuticos hemos incorporado nuevos conceptos y estrategias sintéticas al laborioso proceso de descubrimiento de fármacos. Las metodologías preparativas avanzadas priorizan conceptos como las economías de la síntesis, el respeto con el medioambiente y la reconciliación de complejidad (y diversidad) molecular con la simplicidad experimental. La mayoría de estas características están presentes en las reacciones multicomponente (MCR), que han emergido como estrategias muy versátiles y eficientes en Química Médica y Química Biológica. Este tipo de transformaciones facilitan la generación de elevada complejidad estructural y funcional en una etapa a partir de precursores simples y minimizando el impacto medioambiental. Además, su elevada capacidad exploratoria facilita la obtención de quimiotecas y el estudio detallado de las relaciones estructura-actividad y estructura-selectividad, aportando celeridad al proceso de descubrimiento de fármacos.

Durante la última década nuestro grupo ha desarrollado metodologías sintéticas multicomponente para obtener quimiotecas heterocíclicas y hemos explotado su potencial en diferentes programas de Química Médica y Biológica. En el marco de esos proyectos buscamos metodologías sintéticas más eficientes, exploramos nuevos farmacóforos y reinterpretamos productos de origen natural o fármacos novedosos.

DISEÑO Y OPTIMIZACIÓN DE CATALIZADORES HETEROGÉNEOS POR IMPRESIÓN 3D

La creciente concienciación social acerca de los temas medioambientales exige a la comunidad científica nuevos métodos preparativos con un menor impacto ambiental (factor E). Entre este tipo de transformaciones destacan las reacciones catalizadas por metales de transición (TMCR). Su eficiencia y excelente selectividad las convierte en alternativas sintéticas versátiles para la síntesis de compuestos muy diversos. Sin embargo, la lixiviación del metal en el medio de reacción es un problema crítico que dificulta la aplicación extensiva de esta química en la industria farmacéutica. Los estrictos controles de seguridad de las agencias reguladoras (FDA, EMA) restringen (al rango de ppb) la presencia de trazas de metales de transición en los medicamentos. En este contexto, la inmovilización del catalizador sobre soportes sólidos constituye una estrategia muy atractiva. Además de facilitar la recuperación y reciclado del catalizador, la heterogenización generalmente proporciona estabilidad (química, térmica y mecánica) a los nuevos sistemas catalíticos.

Los métodos de impresión 3D han demostrado su versatilidad en casi todas las áreas de la investigación y la industria. Esta tecnología revolucionaria destaca por su efectividad en la fabricación de objetos físicos tridimensionales a partir de un modelo digital empleando un software de diseño virtual. La técnica de impresión 3D permite la fabricación de monolitos con diferentes secciones transversales, tamaños de poros y espesores de pared, maximizando así la superficie específica. En el contexto de la catálisis, la impresión en 3D ofrece ventajas muy relevantes (y prácticamente inexploradas) en el campo de la catálisis heterogénea. Además de la posibilidad de modular a demanda la forma, el tamaño y la carga de metal en el sistema catalítico, la impresión 3D permite el ajuste fino de parámetros críticos que definen los aspectos macro y microscópicos de la catálisis.

Nuestro laboratorio, en colaboración con el Instituto Gallego de Cerámica, ha sido pionero en la aplicación la impresión 3D al desarrollo de sistemas catalíticos heterogéneos. Recientemente hemos publicado los primeros ejemplos de catalizadores heterogéneos (cobre o paladio) impresos en 3D sobre soportes de alúmina o sílice, así como nuevos sistemas catalíticos obtenidos por funcionalización de la superficie con especies metálicas.