Espectroscopia de la benzocaína y sus complejos con fenol y tolueno como modelo de las interacciones anestésico-receptor

Resumen

La benzocaína (Bz) es un anestésico local ampliamente utilizado en medicina. La aplicación de la espectroscopía ZEKE-PFI en expansión supersónica junto con cálculos computacionales ha permitido caracterizar el catión de la Bz+ y determinar, con un alto nivel de precisión, los potenciales de ionización de sus dos isómeros; así como el limite inferior del proceso de Redistribución de Energía vibracional Intramolecular (IVR). Estudios mutagénicos han determinado que la Bz interacciona con aminoácidos llave en el centro activo de la proteína, impidiendo el transporte de los impulsos eléctricos de manera reversible y actuando como antagonista del receptor. Dos de estos aminoácidos llave son la tirosina y la fenilalanina. El anclaje de los aminoácidos al centro activo de los canales iónicos están gobernados con procesos de reconocimiento molecular. Estos procesos consisten en fenómenos de activación y desactivación de proteínas. Cuando el anestésico encuentra el centro activo de la proteína se produce una interacción no covalente con el receptor proteico produciendo el cierre del canal e impidiendo el paso de los iones. El estudio espectroscópico en expansión supersónica de los complejos de la benzocaína con los residuos de estos aminoácidos, fenol y tolueno, son un modelo para interpretar las interacciones anestésico-receptor y conocer el papel que desempeñan las fuerzas no covalentes en los procesos de reconocimiento molecular. Para ello se han empleados diversos métodos experimentales (PIE, REMPI, UV/UV Hole Burning, IR/UV Ion Dip,...) y computacionales (DFT, MP2 y M05-2X) con el fin de determinar el número de isómeros y sus correspondientes energías de enlace. La caracterización de la interacciones de naturaleza tan distinta, enlace de hidrogeno para el complejo Bz-fenol y por fuerzas dispersivas para Bz-tolueno proporcionan información relevante de los factores que se involucran en las interacciones anestésico-receptor.