000021-21F3-PA-rez-Labrada-ya

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UNIVERSIDAD DE LA HABANA 
FACULTAD DE QUÍMICA 
CENTRO DE ESTUDIOS DE PRODUCTOS NATURALES 
 
 
 
 
SÍNTESIS Y CARACTERIZACIÓN DE ANÁLOGOS Y 
MIMÉTICOS DE SAPONINAS ESPIROSTÁNICAS 
 
 
 
 
Tesis presentada en opción al grado científico de 
 Doctor en Ciencias Químicas 
 
 
 
 
AUTOR: MSc. Karell Roberto Pérez Labrada 
 
 
 
La Habana 
2012 
 
 
 
 
UNIVERSIDAD DE LA HABANA 
FACULTAD DE QUÍMICA 
CENTRO DE ESTUDIOS DE PRODUCTOS NATURALES 
 
 
 
 
SÍNTESIS Y CARACTERIZACIÓN DE ANÁLOGOS Y 
MIMÉTICOS DE SAPONINAS ESPIROSTÁNICAS 
 
 
 
Tesis presentada en opción al grado científico de 
Doctor en Ciencias Químicas 
 
 
 
AUTOR: MSc. Karell Roberto Pérez Labrada 
TUTORES: Dr. Daniel García Rivera 
Dr. Ignacio Brouard Martín 
 
 
 
La Habana 
2012 
 
 
AGRADECIMIENTOS 
El desafío de completar un doctorado requiere no solo el esfuerzo y dedicación del principal 
implicado, sino también el apoyo de otras personas, desde familiares, profesores, amigos y 
compañeros. En mi caso, además de renunciar a muchas cosas y poner éste como uno de mis 
principales objetivos en el orden profesional, tuve la dicha de contar con gran número de personas 
que me hicieron menos difícil el camino. Por ello, en este momento siento un inmenso placer al 
poder expresarles mi profundo agradecimiento y gratitud. 
A Orestes Landrove, porque me motivó, me impulsó y me condujo durante mis inicios en la 
Química. En esa etapa en que mi experiencia era limitada, contar con él fue tener el empujón 
necesario, en el momento preciso; lo cual me ayudó a no temer a la competencia sana ni a los 
grandes retos por muy difíciles que parecieran. La preselección me permitió adquirir una 
preparación en la Química, muy importante para la carrera; pero más que eso, me demostró que el 
esfuerzo y la dedicación son las principales armas para alcanzar metas y objetivos muy 
ambiciosos... por eso, este trabajo comenzó a ser posible desde aquel 1997, gracias a Landrove, 
Yolanda y al resto de profesores de la preselección: Rolando, Nilda, Luis y Julio. 
A Abel Fundora, por ayudarme a levantar, por mostrarme el camino en uno de los momentos más 
difíciles de mi vida, en los que casi di por perdidos todos mis sueños profesionales; gracias por 
enseñarme que en la vida se debe luchar por lo que creemos justo y verdadero, sin miedo y contra 
cualquiera; por muy poderoso e invulnerable que sea. 
A los doctores Oscar Ros y René Tejedor, así como al MSc. Juan Carlos Polo, por aceptarme en el 
IFAL, por permitirme realizar la Maestría en Química e iniciar rápidamente mi doctorado. Gracias 
por haber entendido la necesidad de mis tres estancias en el extranjero para desarrollar la parte 
experimental de esta tesis. 
A los doctores Osmany Cuesta Rubio y Juan Abreu Payrol, por viabilizar mis trámites con la 
Dirección de Relaciones Internacionales de la UH. Al Dr. Payrol, gracias además por su 
cooperación en la impresión de la tesis. A la Dra. Olga María Nieto, por todo su apoyo. 
A la Dra. Milena Díaz, por recibirme en su colectivo, porque junto a Aymée me dio mucho ánimo 
cuando más lo necesitaba y por asumir toda la docencia cuando estuve ausente. A mis compañeros 
y amigos más cercanos en el IFAL: mis queridas Magdalena y Margarita, por su compañía y 
cariño sinceros desde mi incorporación a esa facultad; a María Elena, por todo su apoyo en cuanta 
cosa necesité; a Evelyn, Ingrid, Dania, Sandra, Abelito y Nenita, por su presencia. A Zumbado y 
Escandell, por sus opiniones sobre algunas partes de la tesis. A Edita, por su espontánea 
 
 
disposición para ayudar. Mi sincero agradecimiento también a Mercy, Milagro, Nenita, Máximo, 
Nelson, Caridad y al resto de compañeros del IFAL-Colina. 
A mi tutor y amigo, Daniel, que no solo fue el guía científico de este trabajo; sino que también me 
brindó su apoyo incondicional en momentos en los que su ayuda era imprescindible. Hemos 
compartido juntos, desde responsabilidades políticas hasta botellas de vino, esto último durante las 
numerosas horas dedicadas a escribir los artículos científicos. Gracias por brindarme tu atención, 
experiencia y conocimientos; por mostrarme esa capacidad admirable para escribir, para lograr que 
los referees más exigentes reconozcan los méritos del trabajo, porque está claro que no basta con 
hacer mucha síntesis, también es imprescindible la novedad y saber contar la historia... Gracias por 
dejarme absorber parte de esa vasta experiencia, por mostrarme el apasionante mundo de la 
ciencia, lo importante de generar ideas nuevas, proyectos novedosos; por ayudarme a comenzar a 
edificar un curriculum de excelencia. 
A Leslie, por procurarnos el alimento durante las jornadas maratónicas de escribir artículos, por 
permitirme asaltar su casa y privacidad tantas veces; por sus consejos sobre la tesis, por brindarme 
sus experiencias. 
A mi otro tutor, el Dr. Ignacio Brouard, por su inestimable ayuda en el registro de los espectros de 
RMN, por escuchar todas mis ideas, por darme sus sugerencias y opiniones oportunas durante las 
jornadas en el laboratorio. Tengo total seguridad de que el haber podido desarrollar este volumen 
de trabajo experimental y el haber obtenido la cantidad de resultados contenidos en esta tesis se lo 
debo en gran parte a Iñaki, porque siempre me garantizó todo cuanto necesité durante mi estancia 
en su laboratorio. Gracias también por tu apoyo a mi llegada a España, por acompañarme a buscar 
piso, por llevarme al aeropuerto incluso cuando tomé vacaciones; por todas esas cosas que parecen 
pequeñas pero que son muy grandes y significativas cuando las hace una persona desconocida 
hasta ese instante. Mi gratitud a tu esposa, Celina, por su respuesta inmediata ante la necesidad de 
un reactivo no planificado; por sus invitaciones a comer en casa, por dejarme compartir con 
ustedes y con sus dos peques fuera del ambiente del Instituto. 
A Tere, a quien también considero tutora de esta tesis, porque me recibió durante el primer año de 
la carrera, introduciéndome en la Química de los carbohidratos, allá por el año 1999. Las primeras 
reacciones, las primeras cromatografías, los primeros análisis y asignación de espectros fueron con 
ella; la capacidad para organizar y planificar el trabajo se la debo a ella; siempre me decía: 
“vísteme despacio, que estoy deprisa”. Si durante el desarrollo de la parte experimental de esta 
tesis pude trabajar con total independencia en un laboratorio de síntesis química fue gracias a lo 
 
 
que aprendí con Tere. Gracias miles también por la cuidadosa revisión de la tesis y el resumen, por 
tus valiosos consejos. Gracias por estar presente en fechas de alegría y celebración, mi eterna 
gratitud por estar también en esos momentos difíciles en que tu mano amiga y tus consejos han 
sido imprescindibles. 
Al Dr. Jaime Bermejo, del Instituto de Productos Naturales y Agrobiología de Tenerife, por 
aceptarme en su grupo de investigación. 
Al Dr. Francisco Estévez, de la Universidad de Las Palmas de Gran Canaria, por realizar la 
evaluación de actividad citotóxica de los compuestos sintetizados, porque nos brindó la 
oportunidad de que nuestro trabajo no terminara con la síntesis, sino que tuviera mayor alcance y 
aplicación. 
A Francisco, por ser el compañero y amigo del laboratorio, por su apoyo y por recordarme día a 
día que estaba dejando de comer en el debido horario, que para hacer síntesis química también hay 
que alimentarse. A Inma, por haberme contagiado con su alegría durante mi segunda estancia en el 
IPNA, por enseñarme sus frases célebres, ésas que le salen espontáneamente por ser canariona de 
pura cepa; por complacerme cada mañana con la música que me gusta, por sus tortillas españolas, 
por su compañía en los recorridos por Santa Cruz. Al resto de amigos del IPNA: Juan, Pili y Pilar, 
por su cariño y atenciones, porque me demostraron amistad sincera a pesar de haber compartido 
muy poco.Al Dr. Luis Demetrio Miranda, por aceptarme en su laboratorio del Instituto de Química de la 
UNAM. Por confiar en mí para sacar adelante ese proyecto que se resistía; por su amistad, por los 
momentos que compartimos juntos; por ser un excelente jefe de laboratorio, por sus buenas 
relaciones con todos sus estudiantes que permiten una magnífica comunicación. 
A los entrañables amigos Catalina y Luis Paleo, por acogerme como un hermano en su casa de la 
Ciudad de México, ese gesto fue algo maravilloso y mostró claramente lo excelentes personas que 
son. A sus familias, gracias por su cariño. 
Al Dr. Carlos Pérez, por su atención y ayuda siempre que necesité de su vasta experiencia en 
RMN. Al Dr. Luis Alberto Montero, porque pude contar con su apoyo en varias ocasiones. 
A la Dra. Marianela González, por su cuidadosa revisión del resumen de la tesis y por sus 
excelentes sugerencias para lograr mayor claridad en la redacción. 
A las doctoras Margarita Suárez y Julieta Coro, por su apoyo en momentos difíciles, por sus 
palabras de aliento, por su comprensión... 
A Migdalia y Teresita, por su ayuda en la conformación del expediente de doctorado. 
 
 
Al Dr. Osmar Calderón, por su apoyo en la organización de la predefensa y en la gestión de los 
documentos necesarios para el expediente. A la Dra. Alicia Díaz, por su ayuda y orientaciones 
oportunas. 
A los doctores Estael Ochoa y Francisco Coll, por ser los oponentes de mi predefensa. A todos los 
que participaron en ese acto académico e hicieron oportunas sugerencias para mejorar el 
documento: a las doctoras Clara Nogueiras, Yamila Verdecia, Ana Plutín y al Dr. Raúl Mocelo. 
A mi querida Cercis, por ser la compañera de todos los laboratorios durante la carrera, la 
compañera de estudio y ahora, la colega de algunos proyectos de investigación que ya nos han 
dado artículos científicos. 
También a los buenos vecinos, Sergio y Lourdes, por ofrecer su ayuda en todo momento. 
A Mercedes, por su cariño sincero y por alegrarse con mis éxitos. 
A Mayito y Nereyda, por lo que hemos compartido. 
A las amigas de siempre, María y Carmita, por su cariño sincero. 
A mi ángel de la guarda: mi queridísima Iris, que junto a toda su familia me ofreció la estabilidad 
necesaria para terminar la carrera; porque no tarda en aparecer cuando se le necesita, porque 
brinda lo que tiene con una sinceridad infinita. Gracias por tanto y por todo... 
A mis tías y tíos, especialmente a Tona, por estar siempre cerca, por saber que puedo contar con 
ella de forma incondicional. 
A mis abuelas, que con ese amor especial, cada una a su manera, saben llegar muy profundamente. 
A mi hermano, por ser ejemplo de sacrificio y tenacidad. Por cuidar de nuestros padres, por tenerlo 
cerca y poder contar con él. 
Finalmente, a los que me dieron la vida, la educación; a los que me lo han dado todo: a mis padres. 
A mi madre adorada, a la cual he visto luchar desde pequeño, a la que me ha llenado de amor 
desde siempre; a la que en estos últimos tiempos de la tesis casi no podía ni conversar conmigo e 
hizo todo para que yo no perdiera ni un minuto, para que alcanzara este sueño. A mi papá, que 
siempre me insistió en que el pesimismo era el principal enemigo de los más valiosos sueños y 
objetivos, de las principales metas; a él que ha perdido el sueño tantas veces preocupado por mis 
problemas, gratitud eterna. Mi amor sin límites para los dos, a ustedes va dedicada esta victoria. 
A todos, MUCHAS GRACIAS... 
 
 
 
 
 
 
A todos los que desearon que este sueño se 
hiciera realidad 
 
 
RESUMEN 
Los Productos Naturales son una de las fuentes fundamentales de compuestos citotóxicos 
utilizados en la búsqueda de fármacos contra el cáncer. La dioscina es una saponina espirostánica 
natural con potente actividad citotóxica frente a varios tipos de células cancerígenas, por lo que 
constituye un compuesto líder para el desarrollo de nuevos agentes anticancerígenos de origen 
sintético. 
Esta Tesis Doctoral describe el desarrollo e implementación de estrategias sintéticas para la 
obtención de análogos y miméticos de la dioscina, con el fin de encontrar compuestos con 
actividad citotóxica mayor y más selectiva que la del producto natural. El trabajo sintético 
desarrollado se enfoca en obtener compuestos con modificaciones estructurales cuya influencia en 
la actividad biológica no ha sido evaluada con anterioridad. De esta manera, la Tesis aborda dos 
aspectos fundamentales: i) la síntesis de análogos de la dioscina en los que se introducen 
modificaciones estructurales en el esqueleto esteroidal, en el carbohidrato y en la forma de unión 
de ambos fragmentos y, ii) la síntesis de miméticos de la dioscina derivados de la sustitución de su 
porción esteroidal por dobles cadenas lipídicas. 
Para la preparación de los análogos de la dioscina con modificaciones en el esteroide y en el 
carbohidrato se empleó una estrategia de síntesis lineal basada en el uso de tricloroacetimidatos 
como donantes glicosídicos, que permitió obtener nueve productos finales de total novedad en la 
literatura científica. Se establecieron relaciones de estructura-actividad citotóxica de estos 
análogos frente a la línea celular HL-60, lo cual representa un aporte importante al estudio 
químico-biológico de las saponinas espirostánicas. Para la síntesis de los análogos en los que se 
sustituye el enlace glicosídico por un anillo de triazol, como forma de unión entre el carbohidrato 
y el esteroide, se utilizó una reacción de cicloadición 1,3-dipolar que permitió obtener cinco 
nuevos compuestos. Por último, se diseñaron y aplicaron dos novedosas estrategias sintéticas 
basadas en reacciones multicomponentes, para la obtención de seis nuevos miméticos de la 
dioscina en los que se sustituyó la porción esteroidal por dobles cadenas lipídicas. 
A pesar de las complejas estructuras de las sustancias obtenidas, los procedimientos utilizados 
demostraron simplicidad y eficiencia al reducir las reacciones de glicosilación y los pasos de 
síntesis, en comparación con procedimientos ya reportados. La caracterización estructural por 
RMN, IR y espectrometría de masas brinda acceso a datos espectroscópicos no disponibles hasta 
el momento, por lo que este trabajo constituye un documento de referencia en el campo de las 
saponinas espirostánicas y sus derivados. 
 
 
ABSTRACT 
Natural products comprise one of the main sources of cytotoxic compounds among those utilized 
in the search of novel anticancer agents. Dioscin is a natural spirostanic saponin with potent 
cytotoxic activity against various cancer cell lines. As a result, dioscin is considered as an 
important lead compound for the development of novel synthetic anticancer agents. 
This doctoral work describes the development and implementation of synthetic strategies toward 
analogs and mimetics of dioscin. The thesis focuses on the search of synthetic compounds with 
cytotoxic activity higher and more selective than that of the natural product. To achieve this, the 
synthetic work is directed toward derivatives with structural modifications not previously studied 
in biological assays. Thus, two main topics are described: i) the synthesis of dioscin analogs with 
variations in the steroid-skeleton functionalization, the carbohydrate moiety and the way of 
junction for both fragments and, ii) the synthesis of dioscin mimetics in which its steroidal portion 
is replaced by double lipidic chains. 
A linear synthetic strategy based on the use of trichloroacetimidates as glycosidic donors was 
employed for the preparation of nine new dioscin analogs with structural modifications at both the 
steroidal and the oligosaccharidic moieties. Some structure-cytotoxicity relationships against the 
HL-60 cell line were established for these synthetic analogs. These are important contributions of 
this work to the chemical and biological study of spirostan saponins.Also, novel analogs of 
spirostan saponins in which the glycosidic bond has been replaced by a triazole linkage are 
described. For this, a direct oligosaccharide-steroid conjugation approach based on a 1,3-dipolar 
cycloaddition reaction was used. Last, two new synthetic strategies based on multicomponent 
reactions were designed and applied for the synthesis of six dioscin mimetics in which the 
steroidal unit was replaced by double lipidic chains. 
Despite the complex structures of the compounds produced, the chosen procedures proved 
simplicity and efficiency, as they allow for the reduction of the number of the glycosylation steps 
and the overall synthetic operation when compared with previously reported procedures. The 
characterization of the obtained compounds by NMR, IR and mass spectrometry provides access 
to spectroscopic data not previously available in the literature. Accordingly, this work represents 
an important reference in the field of spirostan saponins and their derivatives. 
 
 
 
ABREVIATURAS Y SIGLAS EMPLEADAS 
Ac Acetil 
AcOEt Acetato de etilo 
AcOH Ácido acético 
AMCPB Ácido metacloroperoxibenzoico 
Ac2O Anhídrido acético 
ax Axial 
Bz Benzoil 
BzCl Cloruro de benzoilo 
CCD Cromatografía de Capa Delgada 
COSY Espectroscopía de correlación (Del inglés Correlation Spectroscopy) 
CAACu Cicloadición 1,3-dipolar de Azidas y Alquinos terminales Catalizada por Cu
I 
DIAD Diisopropil-azodicarboxilato 
DMAP N,N-dimetilamino piridina 
DMF Dimetilformamida 
DMPU 1,3-dimetil-3,4,5,6-tetrahidro-2(1H)-pirimidona 
ec Ecuatorial 
ESI Ionización por electrospray (Del inglés Electrospray ionization) 
Et Etil 
EtOH Etanol 
Et2O Éter etílico 
FT-ICR Resonancia Ion Ciclotrón a Transformada de Fourier (Del inglés Fourier 
Transform Ion Cyclotron Resonance) 
α-GalCer α-galactosilceramida 
Glc Glucosa 
HRMS Espectrometría de masas de alta resolución (Del inglés High Resolution Mass 
Spectrometry) 
HSQC Correlación heteronuclear a simple cuanto (Del inglés Heteronuclear Single 
Quantum Correlation) 
IC50 Concentración inhibitoria media 
IR Espectroscopía Infrarroja 
 
 
Me Metil 
MeOH Metanol 
MsOH Ácido metanosulfónico 
Ph Fenil 
Piv Pivaloil 
PivCl Cloruro de pivaloilo 
Rf Factor de retención 
Rha Ramnosa 
RMC Reacción Multicomponente 
RMN Resonancia Magnética Nuclear 
SAR Relación estructura-actividad (Del inglés Structure Activity-Relationship) 
TBAF Fluoruro de tetra n-butilamonio (Del inglés Tetra n-butylammonium fluoride) 
TBDMS tert-butildimetilsilano 
TBDMSCl Cloruro de tert-butildimetilsilano 
TMSOTf Trifluorometanosulfonato de trimetilsililo 
THF Tetrahidrofurano 
TFA Ácido trifluroacético (Del inglés Trifluoroacetic acid) 
TM Tamices Moleculares 
TsCl Cloruro de tosilo 
p-TsOH Ácido p-toluensulfónico 
Ugi-4C Ugi-4 Componentes 
 
 
 
 
ÍNDICE 
INTRODUCCIÓN ...................................................................................................................... 1 
1. REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA .............................................................................................. 5 
1.1. Saponinas. Aspectos estructurales ...................................................................................... 5 
1.2. Actividad biológica ............................................................................................................ 6 
1.3. Correlación entre la estructura y la citotoxicidad de las saponinas esteroidales ................... 8 
1.3.1. Influencia de la porción oligosacarídica en la citotoxicidad de las saponinas 
esteroidales ........................................................................................................................... 9 
1.3.2. Influencia del aglicón en la citotoxicidad de las saponinas esteroidales .......................10 
Consideraciones finales sobre estudios de relación estructura-actividad en saponinas 
esteroidales ..........................................................................................................................11 
1.4. Síntesis de saponinas .........................................................................................................12 
1.4.1. Reacciones de glicosilación ........................................................................................12 
1.4.2. Estrategias para la síntesis de saponinas monodesmosídicas .......................................14 
1.4.3. Síntesis de saponinas con un residuo β-chacotriosil ....................................................16 
Consideraciones finales sobre la síntesis de saponinas ..........................................................20 
1.5. Reacción de cicloadición 1,3-dipolar de azidas y alquinos catalizada por Cu
I
 ....................20 
1.5.1- Algunas aplicaciones en la química de carbohidratos..................................................22 
1.6. Reacciones multicomponentes basadas en isocianuros .......................................................23 
1.7. Combinación de la reacción de Ugi-4 componentes y la cicloadición de azidas y alquinos 
catalizada por Cu
I
 ....................................................................................................................26 
2. PARTE EXPERIMENTAL ...................................................................................................28 
2.1. Procedimientos generales ..................................................................................................28 
2.2. Síntesis lineal de análogos de la dioscina ...........................................................................28 
2.3. Síntesis de saponinas derivadas de la hecogenina con variaciones en la porción 
oligosacarídica .........................................................................................................................31 
2.4. Síntesis de análogos de la dioscina con variaciones estructurales en el anillo C del núcleo 
espirostánico ............................................................................................................................34 
 
 
2.5. Síntesis de análogos de la dioscina basados en el anillo de triazol ......................................41 
2.5.1. Obtención de los trisacáridos funcionalizados .............................................................41 
2.5.2. Funcionalización de los espirostanos ..........................................................................43 
2.5.3. Reacciones de cicloadición y desprotección ................................................................46 
2.6. Obtención de miméticos de la dioscina derivados de la sustitución de la porción esteroidal 
por dobles cadenas lipídicas .....................................................................................................49 
2.6.1. Obtención de los trisacáridos funcionalizados .............................................................49 
2.6.2. Síntesis de los isocianuros ..........................................................................................50 
2.6.3. Reacciones de Ugi-4 componentes. Desprotección .....................................................51 
2.6.4. Obtención de las dobles cadenas lipídicas funcionalizadas con triple enlace terminal..54 
2.6.5. Reacciones de cicloadición trisacárido-doble cadena lipídica. Desprotección ..............55 
3. DISCUSIÓN DE LOS RESULTADOS: SÍNTESIS LINEAL DE ANÁLOGOS DE 
SAPONINAS ESPIROSTÁNICAS ...........................................................................................57 
3.1. Síntesis de análogos de la dioscina con funciones oxigenadas en el núcleo esteroidal ........57 
3.1.1. Análisis de los resultados de la evaluación de la actividad citotóxica ..........................63 
3.2. Síntesis de saponinas derivadas de la hecogenina con variaciones en la porción 
oligosacarídica .........................................................................................................................65 
3.2.1.Introducción de las dos unidades de L-ramnosa en las posiciones 4 y 6 de la D-glucosa
 ............................................................................................................................................66 
3.2.2. Obtención de la saponina con un disacárido como azúcar ..........................................67 
3.2.3. Análisis de los resultados de la evaluación de la actividad citotóxica ..........................69 
3.3. Síntesis de análogos de la dioscina con variaciones estructurales en el anillo C del núcleo 
espirostánico ............................................................................................................................70 
3.3.1. Síntesis de los aglicones .............................................................................................70 
3.3.2. Obtención de las saponinas .........................................................................................73 
3.3.3. Análisis de los resultados de la evaluación de la actividad citotóxica ..........................75 
4. DISCUSIÓN DE LOS RESULTADOS: SÍNTESIS DE ANÁLOGOS Y MIMÉTICOS DE 
LA DIOSCINA...........................................................................................................................77 
4.1. Obtención de análogos de la dioscina basados en el anillo de triazol ..................................77 
 
 
4.1.1. Estrategia de síntesis...................................................................................................77 
4.1.2. Funcionalización del residuo β-chacotriosil como azida y como alquino .....................78 
4.1.3. Obtención de los espirostanos funcionalizados para la “reacción de click” ..................81 
4.1.4. Conjugación de los trisacáridos y los esteroides funcionalizados a través de la “reacción 
de click” ...............................................................................................................................83 
4.2. Obtención de miméticos de la dioscina derivados de la sustitución de la porción esteroidal 
por dobles cadenas lipídicas .....................................................................................................86 
4.2.1. Diseño de las estrategias de síntesis ............................................................................87 
4.2.2. Primera estrategia de síntesis ......................................................................................87 
4.2.3. Segunda estrategia de síntesis .....................................................................................88 
4.2.4. Síntesis de los trisacáridos funcionalizados .................................................................89 
4.2.5. Síntesis de los isocianuros lipídicos ............................................................................91 
4.2.6. Síntesis de miméticos de la dioscina a través de la reacción de Ugi-4 Componentes ...91 
4.2.7. Obtención de miméticos de la dioscina a través de la combinación de las reacciones de 
Ugi-4 Componentes y la “reacción de click” ........................................................................96 
CONCLUSIONES .....................................................................................................................99 
RECOMENDACIONES .......................................................................................................... 100 
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS .................................................................................... 101 
PUBLICACIONES Y EVENTOS RELACIONADOS CON EL TEMA DE LA TESIS......116 
ANEXOS 
Anexo 1: Nuevas saponinas espirostánicas.......................................................................................I 
Anexo 2: Nuevos análogos de la dioscina que contienen un anillo de triazol.................................II 
Anexo 3: Nuevos miméticos de la dioscina....................................................................................III 
Anexo 4: Datos espectroscópicos de todos los compuestos sintetizados........................................IV 
Anexo 5: Algunos espectros de compuestos sintetizados..........................................................XVIII 
1 
 
 
 
INTRODUCCIÓN 
Los metabolitos secundarios de plantas, hongos, invertebrados y microorganismos constituyen una 
de las fuentes fundamentales de fármacos y agentes terapéuticos. Trabajos recientes indican que 
los Productos Naturales, junto a sus miméticos y otros compuestos derivados o inspirados en ellos, 
forman parte de aproximadamente el 35-40% del total de medicamentos que se comercializan en la 
actualidad.
1 
En campos como el de los antibióticos y los agentes anticancerígenos, más del 75% de 
los fármacos son derivados de sustancias de origen natural.
2,3
 Estos datos evidencian que los 
productos naturales son una fuente muy importante de nuevos compuestos líderes, los cuales 
pueden ser modificados estructuralmente para potenciar su actividad biológica.
 
Las saponinas son una familia de glicósidos triterpénicos o esteroidales de origen natural, que han 
recibido especial atención en los últimos años debido a sus amplias y variadas aplicaciones 
médicas y biológicas.
4,5,6,7
 Muchos de estos compuestos exhiben actividades antifúngicas,
8
 anti-
inflamatorias,
9
 antivirales
10
 y citotóxicas;
11
 por lo que constituyen puntos de partida para el 
desarrollo de nuevos fármacos. En particular, debido a sus propiedades anticancerígenas, estos 
glicósidos naturales han sido objeto de intensas investigaciones dirigidas a desarrollar nuevos 
agentes terapéuticos para el tratamiento del cáncer.
11
 
La dioscina (1, Figura I) se encuentra entre 
las saponinas espirostánicas más comunes en 
el reino vegetal y es de las más estudiadas 
desde el punto de vista biológico debido a su 
potente actividad inhibitoria del crecimiento 
de varios tipos de células cancerígenas.
12
 Esto 
convierte a dicha saponina en un compuesto 
de especial interés para la química medicinal. 
 
Figura I: Estructura de la dioscina (1). 
Los avances más recientes de la química de carbohidratos han permitido la obtención no solo de la 
dioscina
13
 sino también de numerosos análogos sintéticos
14
 para su evaluación biológica. De esta 
forma se ha logrado avanzar en la sistematización de la relación estructura-actividad citotóxica de 
las saponinas, en la mayoría de los casos empleando la línea celular HL-60 (leucemia humana) 
como medio para evaluar la citotoxicidad de dichas moléculas.
15
 
Trabajos previos han estado dirigidos a estudiar la influencia de la estructura tanto del aglicón 
como del oligosacárido en la bioactividad de dichos glicósidos.
9
 Así, la porción sacarídica ha sido 
la más estudiada mediante diversas modificaciones relacionadas con la naturaleza, cantidad y 
2 
 
 
 
secuencia de los monosacáridos que la constituyen.
15,16
 Adicionalmente, se ha descrito que para 
muchas saponinas con igual porción oligosacarídica, la estructura espirostánica del aglicón 
esteroidal es esencial para la actividad citotóxica. En la mayoría de los casos estudiados, los 
análogos triterpénicos, furostánicos o colestánicos presentan menor actividad citotóxica que los 
espirostánicos o son completamente inactivos.
9,17 
Sin embargo, no existen estudios rigurosos sobre 
la influencia de factores estructurales –tales como grado de funcionalización de los anillos, 
hidrofobicidad de los grupos funcionales, rigidez del esqueleto esteroidal, etc.– del aglicón 
espirostánico en la bioactividad de los glicósidos. 
Por otra parte, solo se encuentran trabajos puntuales sobre la sustitución del enlace glicosídico 
como forma de unión del carbohidrato a la sapogenina, ya sea triterpénica o esteroidal.
18,19
 
Recientemente, se patentó el uso de la reacción de cicloadición 1,3-dipolar de azidas y alquinos 
terminales como una nueva vía para conjugar carbohidratos a esteroides colestánicos.
20
 Así, el 
empleo del anillode triazol como sustituto del enlace glicosídico permitió acceder, de forma más 
directa y viable, a conjugados con actividades biológicas similares a las que muestran los 
glicósidos originales. En dicho trabajo sólo se emplearon colestanos como porción esteroidal, por 
lo que resulta conveniente extender el alcance de esta metodología al campo de las saponinas 
espirostánicas. 
También se han obtenido miméticos de la dioscina (1) al sustituir su aglicón esteroidal por otros 
fragmentos de naturaleza lipídica.
14
 Los resultados alcanzados en la evaluación de la actividad 
citotóxica de estos compuestos motivan la búsqueda de estrategias sintéticas alternativas para 
acceder a nuevos glicolípidos que mimeticen el efecto biológico de las saponinas espirostánicas. 
Por todo lo anterior, es posible afirmar que la obtención y evaluación biológica de saponinas 
espirostánicas, así como de sus análogos y miméticos, es un campo de investigación muy activo en 
los últimos años. A pesar de los resultados obtenidos con el empleo de la dioscina como 
compuesto líder, se debe continuar profundizando en el estudio de la relación estructura-actividad 
de esta familia de glicósidos esteroidales. Para ello, es evidente la necesidad de disponer de nuevos 
análogos y miméticos de la dioscina, lo que constituye el problema científico que aborda esta 
Tesis. 
Como hipótesis de trabajo se plantea que es posible sintetizar análogos de la dioscina que 
contengan: diferentes tipos de funcionalización en el esteroide, porciones oligosacarídicas con 
diferencias en el número y secuencia de los monosacáridos y nuevas formas de unión del 
carbohidrato al esteroide. Asimismo, es posible emplear procesos multicomponentes en la 
3 
 
 
 
obtención de miméticos de la dioscina derivados de la sustitución de su porción esteroidal por 
fragmentos de naturaleza lipídica. 
Por tanto, el objetivo general de esta Tesis Doctoral es obtener por síntesis química: nuevos 
análogos de la dioscina que presenten diferencias estructurales en el carbohidrato, en el esteroide 
y/o en la forma de unión de ambas unidades; así como miméticos de esta saponina sustituyendo su 
porción esteroidal por fragmentos de naturaleza lipídica. Para cumplimentar este objetivo general 
se proponen los siguientes objetivos específicos: 
1- Obtener análogos de la dioscina que presenten la misma porción oligosacarídica y aglicones 
espirostánicos con funciones oxigenadas en diferentes posiciones del núcleo esteroidal, 
utilizando la estrategia de síntesis lineal. 
2- Establecer una relación entre la estructura de los análogos sintéticos de la dioscina con su 
actividad citotóxica frente a la línea celular HL-60, partiendo de los valores de IC50 
suministrados por laboratorios biológicos especializados. 
3- Diseñar y obtener análogos de saponinas espirostánicas con modificaciones estructurales en la 
porción oligosacarídica o en el núcleo esteroidal, partiendo de las relaciones de estructura-
actividad citotóxica establecidas para el primer grupo de compuestos sintetizados. 
4- Obtener análogos de la dioscina derivados de la sustitución del enlace glicosídico por una 
unión basada en el anillo de triazol, empleando la reacción de cicloadición 1,3-dipolar de 
azidas y alquinos terminales. 
5- Diseñar y aplicar dos nuevas estrategias de síntesis para la obtención de miméticos de la 
dioscina derivados de la sustitución de su porción esteroidal por dobles cadenas lipídicas, 
empleando la reacción de Ugi-4C y la combinación de ésta con la reacción de cicloadición 1,3-
dipolar de azidas y alquinos terminales. 
La Tesis presenta diversos aspectos de novedad científica, porque constituye el primer trabajo 
dirigido a: i) establecer cuál es la influencia de la introducción de funciones oxigenadas en el 
aglicón sobre la citotoxicidad de las saponinas espirostánicas frente a células cancerígenas de tipo 
HL-60; ii) establecer relaciones de estructura-actividad citotóxica para intermediarios de la síntesis 
lineal de glicósidos esteroidales; iii) aplicar la reacción de cicloadición 1,3-dipolar de azidas y 
alquinos terminales para la conjugación de oligosacáridos a esteroides espirostánicos; y iv) 
emplear reacciones multicomponentes basadas en isonitrilos para la construcción de estructuras 
miméticas de saponinas naturales. 
4 
 
 
 
Desde el punto de vista práctico, la importancia de este trabajo está dada por la obtención de 
catorce nuevos análogos y seis nuevos miméticos de la dioscina, lo cual permitió recopilar una 
gran cantidad de datos espectroscópicos no disponibles hasta el momento. Las relaciones de 
estructura-actividad citotóxica establecidas pueden servir de guía para el diseño y obtención de 
saponinas espirostánicas con mayor citotoxicidad frente a la línea celular HL-60. Además, las 
estrategias de síntesis diseñadas y utilizadas para la preparación de los miméticos de la dioscina 
pueden emplearse en la síntesis combinatoria de análogos de glicolípidos de importancia biológica 
como los gangliósidos, lo cual abre las puertas a la realización de amplios estudios de estructura-
actividad de estas sustancias. Por todo lo anterior, éste es un trabajo de referencia en el campo de 
las saponinas espirostánicas y sus derivados. 
Los resultados de esta Tesis forman parte de nueve publicaciones en revistas indexadas en la web 
de la ciencia y se han presentado en diez congresos nacionales e internacionales. 
 
 
 
 
Revisión bibliográfica 1 
5 
 
 
 
1. REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA 
1.1. Saponinas. Aspectos estructurales 
Las saponinas son metabolitos secundarios de naturaleza glicosídica, ampliamente distribuidos en 
las plantas superiores y presentes también en algunos invertebrados marinos.
4,5,6 
El nombre 
saponina proviene de la palabra en Latin sapo (soap en inglés) y hace alusión a las propiedades 
detergentes de esta familia de compuestos y a su capacidad para formar espumas estables al agitar 
sus disoluciones acuosas. El comportamiento en agua se explica por su naturaleza anfifílica, 
resultado de la combinación de elementos hidrofóbicos e hidrofílicos en la misma estructura.
7 
Al aglicón o porción no sacarídica de la saponina se le llama genina o sapogenina. Dependiendo 
del tipo de genina presente, las saponinas se dividen en tres clases fundamentales: glicósidos 
esteroidales, triterpénicos o alcaloides-esteroidales (Figura 1.1). 
 
Figura 1.1. Clasificación de las saponinas de acuerdo al tipo de genina presente: A) esteroidales [A.1- 
saponina espirostánica; A.2- saponina furostánica]; B) triterpénicas y C) alcaloide-esteroidales. Con R-R
4
 
se representa la porción sacarídica de las saponinas. 
Las saponinas tienen en común la unión de una o más cadenas de azúcares al aglicón. Las 
saponinas monodesmosídicas poseen solo una cadena, generalmente enlazada al C-3 de la genina 
(D, Figura 1.2). Las bidesmosídicas presentan dos, usualmente con una enlazada al C-3 a través 
de un enlace tipo éter; mientras que la otra puede estar enlazada al C-28 mediante un enlace tipo 
éster (en saponinas triterpénicas, E) o al C-26 mediante un enlace tipo éter (en saponinas 
furostánicas, F). Las saponinas tridesmosídicas son poco abundantes en la naturaleza. 
 
Figura 1.2. Ejemplos de saponinas mono- y bidesmosídicas.
6 
 
 
 
La porción de carbohidrato está formada por oligosacáridos de cadenas cortas, lineales o 
ramificadas. Entre los monosacáridos que se presentan con más frecuencia están la D-glucosa, D-
galactosa, L-ramnosa, D-xilosa y ácido D-glucurónico.
21
 
A la complejidad estructural de esta familia de compuestos contribuyen, por una parte, la presencia 
de diferentes sustituyentes, grupos funcionales y variabilidad en la cadena lateral del aglicón y por 
otra; la naturaleza, número y secuencia de los monosacáridos que forman la porción 
oligosacarídica. Esto justifica la diversidad de propiedades fisiológicas, inmunológicasy 
farmacológicas de estas sustancias.
21
 
1.2. Actividad biológica 
Muchas saponinas exhiben importantes actividades biológicas y por ello atraen la atención de la 
comunidad científica como compuestos de partida para el desarrollo de nuevos productos 
farmacéuticos. Resaltan las actividades anti-inflamatoria,
9
 antibacteriana,
22 
antifúngica,
23
 
antiparasitaria (fundamentalmente contra Plasmodium falciparum
24
 y Leishmania infantum
25
) y 
antiviral
26 
de gran número de estos compuestos. 
Las saponinas son los principales componentes de varias medicinas chinas tradicionales y por ello 
se consideran responsables de muchas de sus propiedades farmacológicas.
27,28
 Por ejemplo, se ha 
demostrado que en la raíz de ginseng, una de las medicinas tradicionales orientales más 
importantes, los componentes más activos son saponinas.
29,30
 Las raíces secas de Bupleurum 
fruticescens (Apiaceae), usadas en el tratamiento de inflamaciones, contienen una saponina con 
elevada actividad anti-inflamatoria.
31
 
Recientemente se describió que dos saponinas 
esteroidales sintéticas 2 y 3 (Figura 1.3) 
presentan una potente actividad inhibitoria 
contra el virus H5N1 (virus de influenza 
aviar).
32
 En ese trabajo se realizó un estudio de 
relación estructura-actividad (SAR) a partir de 
la síntesis de varias saponinas. En la porción 
oligosacarídica se introdujeron una o dos 
unidades de L-ramnosa en diferentes posiciones 
de la D-glucosa. Como aglicones se emplearon 
triterpenos y esteroides de tipo colestánico, 
androstánico, furostánico y espirostánico. 
 
Figura 1.3. Saponinas con potente actividad 
inhibitoria contra el virus H5N1. 
7 
 
 
 
Se estableció que la presencia del residuo β-chacotriosil [2,4-di-O-(α-L-ramnopiranosil)-β-D-
glucopiranosil] así como la estructura espirostánica del aglicón son esenciales para la actividad 
inhibitoria contra este virus. Para completar este estudio sería de gran importancia llevar a cabo la 
síntesis de otras saponinas que contengan el residuo β-chacotriosil enlazado a aglicones 
espirostánicos con diferentes sustituyentes y grupos funcionales en los anillos B y/o C. Esto 
permitiría profundizar en los aspectos estructurales de la parte esteroidal que son necesarios para 
este tipo de actividad. 
Se conoce además, que algunas saponinas activan el sistema inmunológico, por lo que se utilizan 
como adyuvantes en la formulación de vacunas.
33
 La saponina con mejores resultados en este 
sentido es la QS-21, una compleja saponina triterpénica que contiene dos oligosacáridos en su 
estructura.
33
 La misma se ha empleado en la formulación de vacunas –ensayadas en humanos– 
contra VIH (Virus de Inmunodeficiencia Humana)
34
 y contra diferentes tipos de cáncer.
35, 36
 
Desafortunadamente, las saponinas también presentan actividad hemolítica, que es la capacidad de 
provocar la ruptura de los eritrocitos (glóbulos rojos). Se considera que estas sustancias pueden 
formar complejos con los esteroles de la membrana de los eritrocitos, causando un aumento en su 
permeabilidad, con la subsiguiente pérdida de la hemoglobina; sin embargo, ésta es solo una 
hipótesis, porque el mecanismo de acción de la hemólisis causada por saponinas no está definido 
totalmente.
37
 La lisis de eritrocitos es una de las propiedades biológicas más generalizadas dentro 
de esta familia de compuestos, aunque es válido destacar que muchas saponinas son inactivas 
desde el punto de vista hemolítico.
37
 Lo que sí resulta evidente es que tal comportamiento 
biológico constituye un obstáculo importante para el desarrollo de las potencialidades terapéuticas 
de estas sustancias. 
Hasta aquí se ha visto que las saponinas presentan un amplio espectro de actividades biológicas, 
sin embargo, sus propiedades citotóxicas son de las más estudiadas y aparecen resumidas en 
numerosos artículos de revisión.
11,38,39,40,41,42 
Una comparación de la actividad hemolítica y la 
citotoxicidad de un amplio grupo de saponinas esteroidales demostró que estas dos actividades no 
están correlacionadas,
43
 resultado que sugiere que el mecanismo de acción implicado en cada una 
de ellas podría ser diferente. Por tanto, una saponina puede ser citotóxica y a su vez, 
hemolíticamente inactiva, lo cual es imprescindible para el desarrollo de cualquiera de estos 
glicósidos como agente anticancerígeno. 
La dioscina (1) (Figura I) es una de las saponinas esteroidales más comunes y se ha aislado de 
más de veinte géneros de plantas, incluyendo varios vegetales y plantas medicinales. Se encuentra 
8 
 
 
 
entre las saponinas espirostánicas con mayor actividad antiproliferativa
*
 y exhibe citotoxicidad 
frente a varios tipos de células cancerosas con valores de IC50 en el orden micromolar. Por 
ejemplo, en células de leucemia (HL-60) IC50 = 3.8 µM;
15
 en células de cáncer de pulmón (A-549) 
IC50 = 0.52 µM
44
 y en células de cáncer cervical (HeLa) IC50 = 3.5 µM.
45
 
Las células cancerígenas desarrollan la capacidad para evadir la apoptosis,
†,46,47
 por lo que una de 
las terapias más adecuadas para su destrucción es estimular dicho proceso. Precisamente, se ha 
demostrado que la dioscina (1) puede inducir mecanismos apoptóticos en algunas células 
cancerígenas,
15,48,49,50,51,52,53 
ello justifica el gran interés de la comunidad científica en el estudio 
biológico de esta saponina.
41
 
Una estrategia muy utilizada en la búsqueda de nuevas sustancias anticancerígenas es la 
optimización de la estructura de un compuesto líder. Para ello se fija una parte de su estructura y 
se obtienen series de nuevos compuestos –generalmente por síntesis química– introduciendo 
cambios en la otra porción molecular. A partir de los resultados de actividad citotóxica de los 
compuestos de la serie obtenida es posible determinar cuáles son los factores estructurales más 
importantes para elevar la bioactividad del compuesto líder. Aplicando este procedimiento se han 
establecido importantes relaciones de estructura-actividad citotóxica para las saponinas 
esteroidales. 
1.3. Correlación entre la estructura y la citotoxicidad de las saponinas esteroidales 
En los últimos diez años se han publicado varios trabajos relacionados con el aislamiento de 
saponinas esteroidales de numerosas especies de plantas.
54,55,56,57,58,59
 En la mayoría de los casos, 
aunque la elucidación estructural aparece como la parte fundamental de la investigación, también 
se realiza la evaluación de la actividad citotóxica de los nuevos compuestos frente a diversas líneas 
de células cancerígenas. 
El desarrollo de metodologías sintéticas rápidas y eficientes también ha contribuido a la 
preparación de pequeñas quimiotecas de estos glicósidos. Los resultados de los estudios SAR 
desarrollados, tanto con saponinas aisladas a partir de fuentes naturales como con las obtenidas por 
síntesis, han sido resumidos de forma muy clara e ilustrativa por varios autores.
9,60
 Para su mejor 
 
* La actividad antiproliferativa de una sustancia es su capacidad para evitar que se multiplique un determinado tipo de 
células. 
† La apoptosis, o muerte celular programada, es el conjunto de reacciones bioquímicas que tienen lugar en la célula y 
concluyen con su muerte, de una forma ordenada, sin producir ningún tipo de alteración en el resto del tejido. Es un 
proceso esencial para la eliminación de las células no deseadas en varios sistemas biológicos. 
 
9 
 
 
 
comprensión, es conveniente analizar por separado cómo determinados cambios estructurales en el 
carbohidrato o en el aglicón influyen en la actividad citotóxica de las saponinas esteroidales. 
1.3.1. Influencia de la porción oligosacarídica en la citotoxicidad de las saponinas 
esteroidales 
1.3.1.1. Secuencia de los monosacáridos 
Mimaki y colaboradores
15 
realizaron un estudio SAR con 50 saponinas esteroidales descritaspor el 
propio grupo y cuyo aislamiento y elucidación estructural se publicó en 15 trabajos durante la 
década de 1990 al 2000. 
De las sustancias incluidas en el estudio SAR, 
46 se aislaron de 15 especies de plantas 
pertenecientes a la familia de las Liliáceas 
(Liliaceae) y 4 se obtuvieron por hidrólisis o 
hidrogenación de las saponinas aisladas. Todos 
los compuestos se evaluaron frente a la línea 
celular HL-60. En el artículo citado
15
 se 
estableció que para las saponinas espirostánicas 
derivadas de la diosgenina (Figura 1.4) la 
secuencia de los monosacáridos es importante 
para la actividad citotóxica. 
 
Figura 1.4. Saponinas con diosgenina como 
aglicón: 4 no fue activa y la adición de una unidad 
de α-L-ramnopiranosil (α-L-Rhap) en C-2 de Glc 
(5) incrementó considerablemente la actividad. 
Otros glicósidos con α-L-Rhap en C-3 (6) o C-4 (7) 
de la glucosa no fueron activos. 
1.3.1.2. Naturaleza de los monosacáridos 
Bermejo y colaboradores
16
 sintetizaron análogos de la saponina 5 (Figura 1.4) sustituyendo la 
unidad de L-ramnosa en C-2 por diferentes monosacáridos (de la serie D: glucosa, galactosa, 
manosa y xilosa; de la serie L, fucosa y arabinosa). Los autores evaluaron los efectos de estas 
sustancias en el crecimiento de células de tipo HL-60, SK-MEL-1 (melanoma) y U937 (linfoma 
histiocítico humano). Como ocurrió en los estudios de Mimaki,
15 
el compuesto 5 mostró una 
significativa actividad citotóxica frente a las tres líneas celulares, mientras que el resto de los 
glicósidos resultaron menos activos. Estos resultados demostraron que la introducción de la 
unidad de L-ramnosa es importante para la citotoxicidad de los glicósidos derivados de la 
diosgenina. En otros trabajos también se ha confirmado que la presencia de este monosacárido en 
la porción oligosacarídica debe tenerse en cuenta para obtener saponinas con mayor actividad 
citotóxica.
61,62
 Algunos autores señalan que las saponinas que contienen ramnosa pueden llegar 
con mayor facilidad al interior de la célula por su interacción con las lectinas.
9
 
10 
 
 
 
1.3.1.3. Estereoquímica del enlace glicosídico 
Los isómeros de la dioscina (enlace glicosídico α y β) se sintetizaron y ensayaron de forma 
independiente frente a células HL-60. Mientras que el isómero β mostró una fuerte actividad 
citotóxica, el α resultó inactivo.
63
 Este resultado demuestra que con el mismo aglicón e igual 
porción oligosacarídica, la estereoquímica del enlace glicosídico determina la actividad citotóxica 
de la saponina. 
1.3.2. Influencia del aglicón en la citotoxicidad de las saponinas esteroidales 
La metil-protodioscina (glicósido furostánico) y la dioscina (1) se aislaron de las raíces de 
Polygonatum zanlanscianense y fueron evaluadas en células de leucemia humana, HL-60.
64
 El 
compuesto espirostánico resultó citotóxico, mientras que la saponina furostánica fue inactiva. Se 
concluyó que la estructura espirostánica del aglicón es importante para la actividad citotóxica de 
las saponinas esteroidales. 
Esta conclusión se confirmó posteriormente con dos trabajos de Miyashita y colaboradores
14,65
 y 
recientemente con la síntesis de seis saponinas 8-13 (Figura 1.5) que contienen el mismo 
trisacárido y diferentes tipos de aglicones.
17
 Los dos glicósidos espirostánicos mostraron la mayor 
actividad citotóxica frente a las cuatro líneas de células tumorales empleadas. 
 
Figura 1.5. Estructura de las saponinas sintéticas 8-13. Los dos glicósidos espirostánicos (8 y 9) fueron los 
más citotóxicos frente a las cuatro líneas de células anticancerígenas. 
También se estudió cómo varía la actividad citotóxica de varias saponinas que contienen el residuo 
β-chacotriosil con la introducción de grupos hidroxilo o acilo en la posición 6 del núcleo 
espirostánico.
45
 Se demostró que la introducción de estos grupos funcionales reduce 
significativamente la actividad citotóxica de las saponinas resultantes en relación a la de la 
dioscina. 
11 
 
 
 
La estructura triterpénica o esteroidal de las saponinas que contienen el β-chacotriósido como 
porción oligosacarídica también se ha reemplazado por dos cadenas lipídicas que mimetizan las 
ceramidas de algunos glicolípidos de origen natural (Esquema 1.1).
14 
El interés de este grupo en 
obtener ese tipo de estructuras miméticas de las saponinas se basa en la importancia biológica de 
los glicolípidos. Muchas de estas sustancias se sobreexpresan en la superficie de células 
malignas,
66,67,68,69
 por lo que se consideran antígenos tumor-asociados y han sido estudiados 
intensamente en el desarrollo de vacunas contra diferentes tipos de cáncer.
70,71,72,73,74 
 
Esquema 1.1. Obtención de neoglicolípidos que contienen el β-chacotriósido como carbohidrato, a través 
de una secuencia de reacciones que incluye ozonólisis [a: O3, (CH3)2S, MeOH], aminación reductiva 
[CH3(CH2)nNH2, NaBH3CN, MeOH] y posterior acilación de la amina secundaria [CH3(CH2)mCOCl, 
NaOCOCH3/THF]. 
En ese trabajo
14
 se sintetizaron cuatro glicolípidos con diferentes tamaños de cadena empleando 
dos aminas primarias (de 7 y 13 átomos de carbono) y dos cloruros de ácido (de 6 y 12 átomos de 
carbono). Al disponer de estos compuestos se pudo estudiar cómo influye la longitud de ambas 
cadenas en la actividad citotóxica frente a la línea celular PC-12 (cáncer de pulmón). De los cuatro 
conjugados evaluados el 20 –compuesto con la mayor longitud de la cadena carbonada– resultó el 
más citotóxico (IC50 = 1.10 µM), siendo incluso más activo que la dioscina (IC50 = 2.29 µM) 
frente a la misma línea celular. Los resultados de los ensayos biológicos sugieren que un aumento 
adicional en el tamaño de ambas cadenas podría incrementar aún más la citotoxicidad de los 
miméticos sintetizados. 
Consideraciones finales sobre estudios de relación estructura-actividad en saponinas 
esteroidales 
Si bien los estudios SAR de numerosas saponinas indican que el aglicón espirostánico es 
importante para la citotoxicidad, no se ha estudiado cómo influyen aspectos estructurales tales 
como la presencia de funciones oxigenadas, el carácter hidrofóbico o la libertad conformacional de 
este tipo de sapogeninas en la actividad citotóxica. La tendencia encontrada en la literatura se 
orienta hacia la síntesis de glicósidos con un oligosacárido común y diferentes aglicones, ya sean 
espirostánicos, furostánicos, colestánicos e incluso triterpénicos; de ahí la necesidad de llevar a 
12 
 
 
 
cabo estudios de estructura-actividad totalmente enfocados en el espirostano. Para lograr este 
objetivo se deben sintetizar series de saponinas manteniendo la unión del oligosacárido al C-3 de 
la sapogenina e introduciendo funciones químicas en diferentes posiciones del núcleo esteroidal. 
Por otra parte, la presencia de L-ramnosa en la porción oligosacarídica es importante para la 
actividad citotóxica de las saponinas espirostánicas, por lo que en la construcción de estos 
glicósidos es necesario emplearlo como el monosacárido a introducir sobre la unidad de D-glucosa. 
De manera significativa, la sustitución del aglicón esteroidal de la dioscina por dobles cadenas 
lipídicas es una alternativa muy interesante en la que se debe continuar trabajando para la 
obtención de nuevos agentes anticancerígenos de origen sintético. 
1.4. Síntesis de saponinas 
La escasa disponibilidad de saponinas con estructuras diversas y en cantidades apreciables planteó 
la necesidad de desarrollar metodologías eficientes para su síntesis. La obtención de este tipo de 
glicósidos requiere integrar dos disciplinas muy diferentes de la química sintética: la síntesis 
química de esteroides/triterpenos y la de carbohidratos. Ambas disciplinas han sido ampliamente 
estudiadas desde los inicios de la química orgánica, pero no fue hasta los años noventa que la 
síntesis de saponinas naturales complejas comenzó a ser un objetivo alcanzable y atrajola atención 
de varios grupos de investigación. Pellissier publicó en 2004 un exhaustivo artículo de revisión
75
 
sobre la glicosilación de esteroides y triterpenos. 
Los aglicones esteroidales y triterpénicos se pueden obtener por degradación de extractos de 
saponinas naturales o derivatizados a partir de esteroides o triterpenos comercialmente disponibles, 
los cuales también se obtienen por degradación de fuentes naturales;
76 
sin embargo, el ensamblaje 
de los oligosacáridos que forman parte de las saponinas suele ser muy complicado. 
1.4.1. Reacciones de glicosilación 
Muchos de los avances en la síntesis de oligosacáridos giran en torno al desarrollo e 
implementación de métodos más versátiles y eficientes para formar el enlace glicosídico, por ser el 
medio primario a través del cual los monosacáridos intermediarios de una síntesis se unen entre sí 
o con otras moléculas para formar estructuras más complejas.
77,78,79 
En una glicosilación participan 
dos sustratos: el carbohidrato que contribuye con su carbono anomérico a la formación del enlace 
glicosídico (donante) y se comporta como electrófilo y el otro, que se comporta como nucleófilo 
(aceptor). Esta estrategia depende del uso de un donante –protegido en todos sus grupos OH– (21, 
Esquema 1.2) que incorpora en su centro anomérico un grupo saliente latente (GS). 
13 
 
 
 
 
Esquema 1.2. Representación general de una glicosilación. 
En presencia de un activante electrofílico adecuado (E
+
, llamado promotor) la posición anomérica 
queda deficiente electrónicamente, facilitando la sustitución nucleofílica por el aceptor (Nu-H) 
para formar el glicoconjugado 22. Este proceso gobierna la gran mayoría de las reacciones de 
glicosilación y es efectivo no sólo para el acoplamiento con nucleófilos sencillos, sino también con 
oligosacáridos complejos, péptidos, aceptores lipídicos e incluso, con aceptores de naturaleza 
triterpénica o esteroidal. 
En la Tabla 1 se relacionan algunos de los donantes más utilizados (halogenuros, 23; ésteres, 24; 
tricloroacetimidatos, 25 y fosfitos, 26) así como ejemplos de los promotores que se emplean en 
cada caso. 
Tabla 1: Algunos donantes y promotores empleados en reacciones de glicosilación. 
Donantes 
 
 
 
Promotores 
AgOTf 
80
 
AgClO4 
81
 
TMSOTf 
82, 83 
BF3·Et2O
84
 
TMSOTf 
85, 86
 
BF3·Et2O
87
 
TMSOTf 
88, 89 
Por su facilidad de obtención y versatilidad, los tricloroacetimidatos constituyen uno de los 
donantes más utilizados en la química sintética de carbohidratos. 
1.4.1.1. Los tricloroacetimidatos como donantes glicosídicos 
Los tricloroacetimidatos fueron introducidos por Schmidt en 1980.
87
 Se obtienen por reacción de 
un alcohol con tricloroacetonitrilo (Cl3CCN) en presencia de una base. Si se emplea carbonato de 
potasio se aísla el β-tricloroacetimidato –producto de control cinético– mientras que si se emplea 
una base más fuerte, como NaH o DBU, resulta la formación del α-tricloroacetimidato, producto 
más estable desde el punto de vista termodinámico.
90,91 
Estos compuestos son relativamente estables en condiciones básicas o neutras, pero reaccionan 
rápidamente en medio ácido. La reacción con O-nucleófilos procede con cantidades catalíticas de 
promotores ácidos, como TfOH,
87
 BF3·Et2O
87
 y TMSOTf,
85,86
 este último es el usado con más 
frecuencia. Las glicosilaciones con estos promotores tienen lugar a bajas temperaturas y en medio 
ácido moderado. 
14 
 
 
 
Schmidt hizo otro aporte importante a la química de estos donantes glicosídicos, la introducción 
del método inverso.
92
 En el procedimiento normal, el promotor se añade a una mezcla del donante 
y el aceptor, sin embargo, los tricloroacetimidatos muy reactivos pueden descomponerse 
parcialmente antes de reaccionar con el aceptor. De manera alternativa, en el método inverso se 
añade el donante a una mezcla del aceptor y el promotor, lo cual resulta en aumentos significativos 
del rendimiento de la glicosilación. Un ejemplo es la reacción representada en el Esquema 1.3: 
por el procedimiento normal se obtiene el trisacárido deseado con 43% de rendimiento, mientras 
que aplicando el método inverso se incrementó a 78%.
92 
 
Esquema 1.3. Aplicación de los métodos normal e inverso a la síntesis del trisacárido 29. 
1.4.2. Estrategias para la síntesis de saponinas monodesmosídicas 
La introducción de un monosacárido sobre un núcleo esteroidal se lleva a cabo a través de la 
glicosilación directa del esteroide con un grupo hidroxilo libre, que actúa como aceptor y el 
carbohidrato, que funciona como donante. En la mayoría de las saponinas naturales el carbohidrato 
se une al OH-3 de la sapogenina a través de un enlace 1,2-trans-glicosídico.
7
 En la glicosilación, la 
estereoquímica de este enlace se controla a través de la introducción de un grupo participante 
temporal en el C-2 del donante.
93
 Como se muestra en el Esquema 1.4, la salida del grupo X del 
donante 30, asistida por el promotor, conduce a la formación del carbocatión 31, que se estabiliza 
por efecto mesomérico, originando el ion oxocarbenio 32. 
 
Esquema 1.4. Síntesis de glicósidos 1,2-trans por efecto del grupo participante de C-2. 
La hibridación sp
2
 del C-1 de este intermediario permite que el ataque del aceptor pueda ocurrir 
tanto por su cara inferior (vía a) como por la superior (vía b), con la formación de los glicósidos 
15 
 
 
 
cis- (34) y trans- (35), respectivamente; sin embargo, en presencia de grupos participantes (por 
ejemplo, grupos acilo) en el C-2, se forma fácilmente el ion aciloxonio 33. El ataque del aceptor 
solo tiene lugar por la cara superior del anillo (vía c), resultando en la formación del glicósido 
trans- (35) y la regeneración del grupo acilo en C-2. 
Las saponinas naturales con la mayor bioactividad presentan oligosacáridos de cadenas cortas, 
lineales o ramificadas. Los glicósidos monodesmosídicos, debido a su menor complejidad 
estructural, se obtienen con mayor facilidad que los bidesmosídicos. La síntesis de saponinas 
monodesmosídicas se puede llevar a cabo a través de dos estrategias, la convergente y la lineal 
(Esquema 1.5). La primera se utiliza cuando el aglicón es muy valioso (se ha obtenido a través de 
muchos pasos de síntesis, resulta muy costoso o no está disponible de forma comercial) o cuando 
contiene grupos funcionales lábiles en las condiciones de reacción utilizadas para extender la 
cadena oligosacarídica. 
 
Esquema 1.5. Dos estrategias básicas para la síntesis de saponinas monodesmosídicas, síntesis lineal y 
convergente. (a: glicosilación; b: manipulación de grupos protectores). 
El principal problema de esta estrategia se presenta cuando el donante requerido para preparar la 
saponina contiene un monosacárido en el C-2, de manera que no puede colocarse un grupo 
participante en esa posición para favorecer la formación del glicósido 1,2-trans. El resultado de la 
glicosilación es una mezcla de los isómeros α y β, que generalmente tienen Rf muy cercanos y por 
tanto son de muy difícil separación por cromatografía de columna. Muchas saponinas naturales 
como la dioscina (1) contienen este tipo de oligosacáridos. 
Una alternativa para este problema es la síntesis lineal, que permite obtener el isómero β como 
único producto. Consiste en llevar a cabo la glicosilación del primer monosacárido sobre el 
16 
 
 
 
esteroide, empleando un donante con grupo participante temporal en C-2 y a continuación 
desarrollar estrategias de grupos protectores que permitan introducir el resto de los monosacáridos 
en las posiciones adecuadas.
76
 
1.4.3. Síntesis de saponinas con un residuo β-chacotriosil 
La dioscina (1, Figura I) es uno de los glicósidos espirostánicos con mayor actividad citotóxica. 
Esta saponina contiene un residuo β-chacotriosil enlazado a la posición 3 del aglicón.
15
 Para la 
preparación de la dioscina se ha empleado tanto la síntesis linealcomo la convergente. 
1.4.3.1. Síntesis lineal 
La dioscina se ha sintetizado de manera lineal por varios grupos de investigación.
94,95
 En el 
Esquema 1.6 se muestra una secuencia de cinco etapas en la cual se obtiene esta saponina con 
32% de rendimiento global, usando los trifluoroacetimidatos como donantes glicosídicos.
13,96 
Dos 
pasos de esta síntesis resultan críticos para obtener el producto final con buenos rendimientos: la 
glicosilación de la diosgenina y la protección selectiva de las posiciones 3 y 6 de la D-glucosa. 
 
Esquema 1.6. Obtención de la dioscina (1) a través de la estrategia de síntesis lineal. 
 Introducción de la D-glucosa sobre la diosgenina 
En las primeras síntesis de saponinas el acoplamiento de diferentes monosacáridos al OH-3 de la 
sapogenina resultó bastante complejo. El uso de donantes glicosídicos tales como acetatos,
97,98
 
17 
 
 
 
bromuros,
99
 fluoruros
100
 y tricloroacetimidatos,
101
 con grupo acetato en C-2 dan lugar a la 
saponina correspondiente con rendimientos bajos o moderados, como consecuencia de la 
transferencia del grupo OAc-2 con la consiguiente formación del ortoéster como reacción colateral 
(Esquema 1.7). 
 
Esquema 1.7. Formación del ortoéster como reacción colateral, al emplear donantes glicosídicos acetilados 
en C-2, durante la glicosilación de un monosacárido al OH-3 de una sapogenina. 
El uso de donantes glicosídicos sin grupo participante en el C-2 conduce a la formación de 
mezclas de los isómeros α/β de difícil separación.
102,103,104 
Por otra parte, empleando donantes 
protegidos con grupos benzoato es posible evitar la formación del ortoéster en la glicosilación del 
monosacárido al OH-3 de la sapogenina. Los mejores resultados se han obtenido con el empleo del 
2,3,4,6-tetra-O-benzoil-α-D-glucopiranosil-tricloroacetimidato (42)
105
 como donante y TMSOTf 
como promotor (Esquema 1.8).
106,107
 El desarrollo de este procedimiento se llevó a cabo con 
tricloroacetimidatos derivados de monosacáridos y disacáridos, así como con triterpenos y 
esteroides espirostánicos, colestánicos y androstánicos. En todos los casos se obtuvieron 
excelentes rendimientos (90-100%) del producto de la glicosilación.
108
 Por ejemplo, se lograron 
sintetizar 35 g de trillin (diosgenin β-D-glucopiranósido, 43) con rendimiento prácticamente 
cuantitativo a partir de la diosgenina (36). Se demostró que esta reacción se completa en solo 5 
min y no es necesario tener cuidados especiales con factores tan importantes para otras 
glicosilaciones como son la cantidad de TMSOTf añadida, la secuencia y velocidad de adición o la 
temperatura, que puede oscilar entre 0 ºC y temperatura ambiente sin variaciones apreciables en el 
rendimiento del producto. Solo dos factores son esenciales para esta reacción: emplear el grupo 
benzoato como protector de los OH del carbohidrato, especialmente en el C-2 y usar el TMSOTf 
como promotor. El uso de BF3·Et2O conduce a mezclas muy complejas de productos. 
 
Esquema 1.8. Síntesis de trillin (43) empleando el α-tricloroacetimidato de glucosa benzoilado (42). 
18 
 
 
 
 Protección selectiva de las posiciones 3 y 6 de la glucosa 
Las reacciones de acilación selectiva son de las más importantes en la síntesis química de 
oligosacáridos complejos, porque facilitan el acceso a intermediarios clave en pocos pasos de 
reacción. La benzoilación selectiva es una de las más empleadas. Los reactivos más estudiados son 
cloruro de benzoilo,
109
 cianuro de benzoilo,
110
 benzoil-imidazol
111
 y 1-(benzoiloxi)-benzotriazol 
(1-BBTZ).
112,113
 De manera general, la selectividad de esta reacción no es elevada y la separación 
cromatográfica de todos los derivados benzoilados de un carbohidrato resulta muy tediosa. Por 
ejemplo, en la benzoilación selectiva de la D-glucosa enlazada al OH-3 de una sapogenina 
furostánica se utilizó 1-BBTZ/Et3N, pero solo se obtuvo 33% del derivado benzoilado por las 
posiciones 3 y 6, el cual es necesario para introducir ramnosa en 2 y 4.
114
 
La acilación selectiva de carbohidratos usando cloruro de pivaloilo se ha utilizado, principalmente, 
como método selectivo para esterificar grupos hidroxilo primarios en presencia de grupos 
hidroxilo secundarios,
115,116
 debido al volumen del grupo pivaloilo; aunque también aparecen 
algunos estudios sistemáticos que abordan la pivaloilación selectiva de grupos hidroxilo 
secundarios en varios mono- y oligosacáridos.
117
 En la síntesis de saponinas (Esquema 1.6), la 
pivaloilación es la reacción de acilación más empleada para la protección 3,6-selectiva de β-D-
glucopiranósidos.
13,118
 Inicialmente se forma el derivado monoprotegido en el OH-6, debido al 
menor impedimento estérico en esta posición. Este compuesto se puede acilar, preferentemente en 
el OH-3, en las mismas condiciones de reacción. 
1.4.3.2. Síntesis convergente 
En los últimos años se ha incrementado de forma notable el interés por realizar estudios de la 
relación estructura-actividad de glicósidos esteroidales y triterpénicos que contienen el β-
chacotriósido como porción oligosacarídica.
14,15 
La aplicación de la síntesis lineal en trabajos de 
esta naturaleza no es ventajosa, porque requiere que se repitan los cinco pasos de la síntesis 
representada en el Esquema 1.6, para cada una de las saponinas que se desea obtener. Por ello, 
varios autores han seleccionado la síntesis convergente como una alternativa para simplificar 
notablemente el trabajo experimental, ya que después de preparar el donante glicosídico éste se 
emplea directamente en la glicosilación de cada una de las sapogeninas. El principal inconveniente 
de esta estrategia, como se explicó en el epígrafe 1.4.2, es la obtención de mezclas de los isómeros 
α/β que, de forma general, son de difícil separación por cromatografía de columna. 
19 
 
 
 
El α-tricloroacetimidato del chacotriósido (48) es el donante glicosídico más utilizado para 
transferir el residuo β-chacotriosil a diferentes sapogeninas esteroidales y triterpénicas.
14,63 
Para su 
síntesis (Esquema 1.9) se parte del alil-β-D-glucopiranósido (44).
119
 
 
Esquema 1.9. Síntesis convergente de α/β-dioscina. Reactivos y condiciones de reacción: a) PivCl, 
piridina, -15 ºC, 69%; b) BF3·Et2O, CH2Cl2, -78 ºC, 84%; c) Pd[P(Ph3]4, CH3COOH, 80 ºC, 78%; d) 
CCl3CN, DBU, CH2Cl2, 0 ºC, 86%; e) BF3·Et2O, CH2Cl2, temperatura ambiente, 44% (α)/20% (β). 
El grupo alilo es un grupo protector temporal de la posición anomérica, que se puede remover 
selectivamente al final de la síntesis del trisacárido, en condiciones suaves que no afectan los 
enlaces glicosídicos formados ni el resto de los grupos protectores de la molécula.
120,121,122
 Las 
posiciones 2 y 4 del aceptor 45 se glicosilan con el 2,3,4-tri-O-acetil-α-L-ramnopiranosil-
20 
 
 
 
tricloroacetimidato (46)
107
 en presencia de BF3·Et2O como promotor, usando el método inverso de 
Schmidt. El trisacárido 47 se transforma en el tricloroacetimidato deseado (48) por desalilación y 
posterior reacción del OH anomérico libre con tricloroacetonitrilo, en presencia de DBU. La 
mezcla α/β-dioscina se obtiene por glicosilación de la diosgenina (36) con el donante 48 en una 
relación α/β = 2.2. A través de esta estrategia se obtiene en mayor proporción el isómero α de la 
dioscina, que no es el de interés pues no presenta actividad citotóxica. Este resultado evidencia que 
la síntesis convergente no es la mejor opción para obtener saponinas con estructura similar a la 
dioscina. 
Consideraciones finales sobre la síntesis de saponinas 
A partir del análisis de la literatura consultada se concluye que para obtener una variedad de 
saponinas espirostánicas que contengan carbohidratos con estructura semejante al trisacárido β-
chacotriósido, resulta conveniente emplear la síntesis lineal. Esta estrategia, aunque implica un 
mayor volumen de trabajo experimental que la síntesis convergente,permite obtener los glicósidos 
de interés con alto grado de pureza. Por ello, este trabajo de Tesis Doctoral está orientado a la 
obtención de glicósidos espirostánicos análogos de la dioscina a través de la estrategia de síntesis 
lineal. 
Sin embargo, teniendo en cuenta la complejidad experimental de las reacciones de glicosilación, 
resulta muy interesante desarrollar estrategias de síntesis, basadas en reacciones de mayor 
simplicidad y eficiencia, para la conjugación de oligosacáridos a sapogeninas espirostánicas e 
incluso a dobles cadenas lipídicas. Así se podrían obtener análogos y miméticos de estos 
glicósidos naturales con mayor diversidad estructural, permitiendo desarrollar estudios SAR más 
completos y en cortos períodos de tiempo. 
Las reacciones de cicloadición de azidas y alquinos terminales catalizada por Cu
I
 y la de Ugi-4C 
son dos procesos muy eficientes y viables con gran aplicación en la conjugación de carbohidratos 
a diferentes moléculas. 
1.5. Reacción de cicloadición 1,3-dipolar de azidas y alquinos catalizada por Cu
I
 
Este proceso se presenta como el mejor ejemplo del concepto de “química click”, término 
introducido por Sharpless en 2001 para describir el selecto grupo de reacciones “cercanas a la 
perfección” que se caracterizan por su rapidez, facilidad de realización y elevada selectividad.
123
 
Las reacciones “click” no deben ser sensibles a la humedad ni a la presencia de oxígeno y dan 
lugar a moléculas de gran diversidad estructural con altos rendimientos. El proceso de aislamiento 
21 
 
 
 
de los productos de estas transformaciones es simple y no requiere complejas separaciones 
cromatográficas. 
La reacción de cicloadición 1,3-dipolar de azidas y alquinos terminales catalizada por Cu
I
 
(CAACu) fue descrita de forma independiente y simultánea por los grupos de Meldal
124
 y 
Sharpless.
125
 Es la reacción de una azida orgánica y un alquino terminal para dar lugar al 1,2,3-
triazol-1,4-disustituido, de forma exclusiva (Esquema 1.10); a diferencia de la reacción no 
catalizada, que requiere altas temperaturas y da lugar a mezclas de los regioisómeros 1,4- y 1,5-
disustituidos. Las azidas y alquinos son de fácil introducción en moléculas orgánicas, pero están 
entre los grupos funcionales menos reactivos. 
 
Esquema 1.10. (A) Obtención de los anillos de triazol-1,4- y 1,5-disustituidos a altas temperaturas. (B) 
Reacción catalizada por Cu
I
 en la que se obtiene solo el anillo 1,4-disustituido (reacción de click). 
Esta baja reactividad justifica la necesidad de emplear un catalizador para que la cicloadición 
ocurra a una velocidad apreciable a temperatura ambiente. La reacción catalizada por Cu
I
 
incrementa su velocidad por un factor de 10
7
 en relación al proceso térmico.
126
 El sistema 
catalítico más empleado en esta reacción está compuesto por sales de Cu
II
 (por ejemplo, 
CuSO4·5H2O
125
 o Cu(OAc)2·H2O
127
) en presencia de un agente reductor, como ascorbato de sodio 
o cobre metálico. De esta manera, el Cu
I
 se genera in situ en el medio de reacción por reducción 
del Cu
II
. 
La CAACu no se afecta significativamente por los efectos estéricos y electrónicos de los grupos 
enlazados a la azida o al alquino. Las azidas primarias, secundarias e incluso las terciarias; las 
deficientes o no en densidad electrónica; las alifáticas o aromáticas, generalmente reaccionan con 
buenos rendimientos con una gran variedad de alquinos terminales. La reacción transcurre en 
varios disolventes próticos o apróticos, incluyendo agua y no se afecta por la mayoría de los 
grupos funcionales orgánicos e inorgánicos, por lo que se elimina la necesidad de emplear grupos 
protectores.
128, 129, 130
 
22 
 
 
 
Por otra parte, la síntesis de triazoles a través de la CAACu resulta muy atractiva para la química 
medicinal.
131,132
 Las propiedades fisicoquímicas del anillo heterocíclico de triazol son muy 
ventajosas para el descubrimiento de nuevos productos farmacéuticos.
133
 Resaltan su rigidez, 
elevada estabilidad química (generalmente inerte a fuertes condiciones hidrolíticas, oxidantes y 
reductoras, incluso a altas temperaturas), alto momento dipolo, carácter aromático y capacidad 
para formar asociaciones por puente de hidrógeno. Tales propiedades facilitan una amplia 
interacción del anillo de triazol con moléculas biológicas, superficies y materiales orgánicos e 
inorgánicos. Un ejemplo de aplicación de lo anterior es la sustitución del enlace fosfodiéster de 
algunos oligonucleótidos por el anillo de triazol, con el objetivo de obtener compuestos más 
estables a la hidrólisis.
134, 135, 136
 
1.5.1- Algunas aplicaciones en la química de carbohidratos 
La CAACu tiene múltiples aplicaciones, las cuales se enriquecen continuamente debido al uso 
incesante de esta reacción por varios grupos de investigación.
137,138,139
 En el campo de los 
carbohidratos se describe la conjugación de estas moléculas entre sí
140,141
 y a otras de importancia 
biológica.
142,143
 Así por ejemplo, destaca la obtención de miméticos de productos naturales con 
una significativa reducción en el número de reacciones de glicosilación tan complejas como la 
sialilación (Esquema 1.11).
141
 
 
Esquema 1.11. Conjugación de dos unidades de ácido siálico a través de una unión no hidrolizable basada 
en el anillo de triazol. 
Por otra parte, teniendo en cuenta que las dimensiones moleculares del anillo de triazol son 
similares a las de los enlaces amida en términos de distancia y planaridad,
144
 demostró que éste 
puede actuar como bioisóstero del grupo amida.
145,146,147,148,149,150 
Este hecho se ha explotado con 
éxito en la obtención de análogos de α-GalCer (54, Figura 1.6), una α-galactosil-ceramida con 
potente actividad inmuno-estimulante.
151,152
 Así, la reacción de CAACu se utilizó para introducir 
una de las dos cadenas lipídicas presentes en el glicolípido natural, empleando alquinos terminales 
de cadena larga.
149
 La actividad inmuno-estimulante de los análogos resultantes, 
23 
 
 
 
fundamentalmente la de los compuestos con el mayor número de átomos de carbono en las 
cadenas lipídicas, resultó tan potente como la del α-GalCer (54).
149
 
 
Figura 1.6. Análogos de α-GalCer (54) obtenidos por CAACu. El grupo amida se sustituye por el anillo de 
triazol. 
Aunque esta reacción se ha utilizado activamente por numerosos grupos de investigación, sólo 
algunos trabajos están relacionados con su aplicación en la conjugación de carbohidratos a 
esteroides y triterpenos.
18,20,153,154
 Recientemente se ha patentado la obtención de una serie de 
oligosacáridos polisulfatados unidos a esteroides mediante la CAACu (Figura 1.7).
20
 Esta forma 
de acoplamiento permitió obtener compuestos anfifílicos estables que muestran actividad 
inhibitoria contra el crecimiento de algunos tumores. 
 
Figura 1.7. Conjugado carbohidrato-esteroide obtenido a través de la CAACu. 
1.6. Reacciones multicomponentes basadas en isocianuros 
Las reacciones multicomponentes (RMCs) son procesos químicos en los cuales tres o más 
sustancias reaccionan de forma tal que la mayoría de los átomos de los sustratos de partida pueden 
ser encontrados en el producto.
155,156 
En una RMC se forman varios enlaces con una elevada 
eficiencia química, permitiendo la generación de altos niveles de diversidad y complejidad 
estructural. 
Las reacciones multicomponentes basadas en isocianuros (RMCI) constituyen una clase especial 
de RMCs, en las cuales una cascada de pasos reversibles termina con la oxidación exotérmica del 
C
II
 del isocianuro a C
IV
.
155,157
 La inusual valencia y reactividad de los isocianuros se ha discutido 
desde 1859, porque constituyen el único tipo de sustancias orgánicas estables en que el carbono es 
24 
 
 
 
divalente.
158
 Prueba de su estabilidad es la presencia de este grupo funcional en cientos de 
productos naturales aislados de especies