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Molecular modeling methodologies in the design, synthesis and rational explanation of results

Figura 8. Caja de moléculas de disolvente en la lipasa de Bacillus thermocatenulatus. Liquido iónico (A), agua (B).

9. MODELADO MOLECULAR PARA LA                                 retenerlo en este tipo de matrices (26) y tratar infecciones
EXPLICACIÓN RACIONAL DE LIBERACIÓN                            por Staphylococcus aureus.
CONTROLADA DE FÁRMACOS
                                                              Figura 9. Representación del modelo tridimensional de SBA-15
    El conocimiento adquirido en estos años en Modelado       con la molécula de Chicago SkyBlue acoplada en su interior.
Molecular nos ha servido para acometer esta nueva línea
de investigación de la que a continuación exponemos               Uno de los descriptores más útiles en modelización
algunos resultados. El diseño de vehículos eficaces para la   molecular es la energía de interacción de una molécula con
liberación local controlada de fármacos activos contra las    un grupo químico determinado evaluada en puntos del
infecciones del hueso es un tema de gran interés.             espacio alrededor de la molécula estudiada lo que nos
                                                              permite calcular valores de energía potencial de
    Aplicado a los materiales mesoporosos ordenados           interacción.
basados en sílice y con el software apropiado, se puede
construir la estructura de un material mesoporoso, como           Los potenciales de interacción molecular se pueden
por ejemplo el MCM-48 y el SBA-15 (25,26), MCM-41             utilizar para predecir reacciones, sectores de la molécula
(25), entre otros, en una representación tridimensional y     que actúan como receptores de un medicamento, y la
calcular la energía de la estructura a considerar, en base a  interacción enzima-substrato, gracias a que los potenciales
cálculos mecanocuánticos de los potenciales                   electrónicos de las dos especies moleculares de una
electrostáticos, que describen la interacción entre los       reacción pueden ‘‘verse’’ uno a otro y posteriormente
átomos en el material. En la Figura 9, se muestra un
ejemplo del modelo SBA.15 construido por nuestro grupo.
Este hecho facilita las cosas, porque no hay bastante
información experimental para determinar la estructura de
ese material que se quiere estudiar. Sin embargo, la
potencia de cálculo informático de los modelos teóricos sí
que proporcionan la información necesaria para
comprender estos procesos y es por ello, por lo que deben
de ser herramientas esenciales para el químico
experimental en general, y para el estudio de los materiales
mesoporosos ordenados en particular.

    Pero eso no es todo, los modelos teóricos permiten
determinar también las interacciones que se producen entre
la matriz y la droga, dentro del poro o fuera de él, en
especial las de las fuerzas electrostáticas.

    Como ejemplo (Figura 10), la vancomicina es un
antibiótico glicopeptídico para uso parenteral obtenido de
la Nocardia orientalis. Es eficaz solo contra bacterias
gram-positivas. La vancomicina se absorbe bastante mal
por vía oral lo que hace de él un candidato idóneo para

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