En 1974, los químicos Axel Zeeck y Mithat Mardin lograron aislar por primera vez los antibióticos β- y γ-naphthocyclinones de pigmentos rojos producidos por la bacteria Streptomyces arenae en el suelo de un cráter volcánico en Camerún. Desde entonces, estos compuestos han sido de gran interés en la farmacología por sus propiedades antimicrobianas. Ahora, un equipo del Instituto de Ciencia de Tokio ha dado un paso adelante al sintetizarlos completamente en laboratorio.
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El proceso de síntesis se realizó utilizando un enfoque de análisis retrosintético, que trabaja desde la molécula objetivo hacia atrás para identificar sus bloques de construcción básicos. En este caso, los científicos lograron sintetizar β-naphthocyclinone y γ-naphthocyclinone con rendimientos del 70% y 87%, respectivamente.
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Para lograr esta síntesis, los investigadores emplearon varias técnicas avanzadas. El proceso incluyó una adición estereoselectiva catalizada por rodio para unir unidades monoméricas y una cicloadición reductora mediada por tiolato para formar el núcleo bicyclo[3.2.1]octadienona, una estructura crucial en ambos compuestos. La construcción de este núcleo representó un desafío significativo, ya que implicaba controlar la estereoquímica y minimizar la formación de productos secundarios no deseados. Un avance clave fue el diseño de un intermediario común capaz de transformarse en ambas unidades, donante y aceptora, lo que facilitó enormemente el proceso de síntesis.
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Los resultados obtenidos fueron comparados con los espectros de dicromismo circular de los compuestos naturales, confirmándose que las configuraciones absolutas de las moléculas sintéticas y naturales son idénticas. Este hallazgo valida la precisión del proceso sintético utilizado. La relevancia de este trabajo fue resaltada en un artículo publicado el 10 de octubre de 2024 en la prestigiosa revista Angewandte Chemie International Edition.
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La síntesis de β- y γ-naphthocyclinones en el laboratorio amplía las posibilidades de producción en mayores cantidades, un factor esencial tanto para su uso medicinal como para investigaciones adicionales. Además, los métodos desarrollados en este estudio podrían aplicarse para la síntesis de otros compuestos con estructuras similares, abriendo nuevas vías en la química farmacéutica y potenciando el desarrollo de nuevos tratamientos antimicrobianos sin depender de la recolección de muestras en terrenos volcánicos.
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En resumen, la capacidad de producir estos compuestos en el laboratorio no solo mejora su disponibilidad sino que también puede tener un impacto significativo en la investigación médica y el desarrollo de nuevos fármacos.