Departaments

The IPNA was created in response to the need to have a specific, multidisciplinary centre whose organisational structure would provide the necessary synergies to undertake research of excellence on the use, conservation and management of natural products and resources.

Achieving this goal requires the creation of multidisciplinary teams where researchers from fields such as chemistry, biology or geology converge and interact to address the various challenges of scientific and technical knowledge that concur in this field.

This includes the analysis of chemical, biological or geological parameters of the environment, the study of the organisms themselves and their ecosystems. Also, we investigate the environment as a source of inspiration that allows us to improve the understanding of biological processes in order to identify new bioactive compounds of interest in sectors such as agrochemical, pharmaceutical, cosmetic or nutraceutical.

IPNA's scientific staff is divided into four Departments: Agrobiology and Environment, Applied Phytochemistry and Chemical Ecology, Biological Chemistry and Biotechnology and Synthesis of Natural Products. The scientific work of these departments is carried out in ten research groups, with different lines of scientific and technological research, in which researchers from different areas of knowledge participate, thus allowing the formation of multidisciplinary teams.

Molecular Sciences

Likewise, we design new abiotic receptor-ligand systems for studying secondary molecular interactions with chemical relevance (catalysts) and/or biological relevance (receptors), and construct complex functional systems by use as pro-drugs or molecular sensors. We also study protein-ligand interactions using biophysical methods as ITC calorimetry or NMR and we develop new methods for the structural determination of small organic molecules.

Finally, we are also interested in the production and characterization of biopesticides (fungi and plants) by the means of biotechnological and chemical methods, and in the design and synthesis of conjugated vaccines for food poisoning produced by massive blooms of microalgae.

Department director: Fernando García Tellado

Life and Earth Sciences

Research within the Agrobiotechnology Group is focussed on the study of innate plant defences, soil fertility and plant nutrition, and the development of new biotechnological tools for crop improvement. Research within the Volcanology Group is broad ranging, extending from the development and application of instrumentation for volcanic monitoring through to the investigation of the volcanic history of the Canarian Archipelago.

Department director: Brent C. Emerson

Chemistry of Natural Products and Bioactive Synthetics

We seek to develop effective and environmentally friendly protocols for the synthesis of both natural products and structural analogues. Recent work in the Department has centered on the application of radical-based chemistry to the structural modification of important biomolecules, such as steroids, amino acids, and carbohydrates. The focus here is to prepare mimics and structural analogues useful for both biomedical research and drug development programs. When compared with classical ionic reactions, the radical-based processes that we focus on are particularly advantageous for the modification on sensitive molecules.

This is because reaction conditions are compatible with a wide variety of functional groups and solvents. In addition, radical-based approaches facilitate cascade processes due to the stereoselective formation of multiple bonds in a single synthetic stage. It is these advantages that underpin the usefulness of the radical reactions for the synthesis of complex molecules. Additionally, a new line of research focused on the development of new multifunctional materials for applications mainly in the fields of biomedicine, sensors, coatings, catalysis and energy has recently been incorporated into the Department.

Many of these materials, as well as their formulations, require using both synthetic and natural polymers including polysaccharides, nucleic acids and proteins. 

Department director: Elisa Isabel de León Alonso

Associated Units

In addition to the CSIC centres and institutes, there are Associated Units, formed by university research groups or departments, hospitals or technology centres that work on research lines and projects closely related to the CSIC. The IPNA currently has the following Associated Units:

Fisiología y biofísica de la membrana celular en patologías neurodegenerativas y tumorales.

  • Facultad de Ciencias y Facultad de Ciencias de la Salud de la Universidad de La Laguna (ULL)
  • Instituto de Productos Naturales y Agrobiología (IPNA)

Es un grupo multidisciplinar formado por biólogos, físicos y químicos. El grupo se dedica al estudio de los mecanismos de acción de los estrógenos y antiestrógenos, especialmente los SERM (moduladores selectivos de receptores de estrógenos), y a su aplicación al diseño de sondas médicas o nuevas generaciones de fármacos con propiedades mejoradas.

Así, ha diseñado derivados fluorescentes del tamoxifeno antitumoral que son excelentes sondas médicas (comercializadas como FLTX) pero que también están siendo estudiadas como fármacos, ya que mantienen la potencia del original y evitan algunos de sus efectos secundarios más graves. En esta línea, la Unidad Asociada también está investigando la modificación de agentes quimioterapéuticos específicos para el cáncer de mama y próstata. Por último, está desarrollando compuestos con propiedades como el pigmento láser o como fotosensibilizantes en fototerapia.

Miembros ULL : Mario Díaz González, Fernando Lahoz Zamarro, Raquel Marín Cruzado and José Antonio Pérez Pérez.

Miembros IPNA: Alicia Boto Castro, José Manuel Pérez de la Lastra Pérez de la Lastra, Concepción González Martín and Antonio Jesús Herrera González.

Síntesis Orgánica Sostenible

  • Instituto Universitario de Bio-Orgánica Antonio González de la Universidad de La Laguna (IUBO/ULL)
  • Instituto de Productos Naturales y Agrobiología (IPNA)

El concepto de sostenibilidad en química requiere un nuevo enfoque de la síntesis orgánica, que requiere que los procesos no sólo sean eficientes y selectivos, sino también respetuosos, sencillos de ejecutar, escalables y de acuerdo con los principios económicos establecidos en la síntesis orgánica actual.

El objetivo de este grupo es el desarrollo colectivo de procesos catalíticos y/o dominó que puedan ser implementados en metodologías sintéticas que cumplan con los principios de la química sostenible y la química verde. Estas metodologías se aplicarán a la construcción eficiente de pequeñas bibliotecas de moléculas incorporando productos naturales homólogos, nuevos quimiotipos moleculares, motivos estructurales privilegiados y estructuras moleculares basadas en modelos naturales.

El grupo se basa en tres ejes de innovación: síntesis orgánica, catálisis química y control de la reactividad química y utiliza la química, la farmacología, la biomedicina y la ciencia de los materiales como vehículos de innovación.

Miembros IUBO/ULL : José Manuel Padrón Carrillo, Celina Elena García González, Miguel Ángel Ramírez Muñoz, Víctor S. Martín García.

Miembros IPNA : Fernando García Tellado, Pedro de Armas González, David Tejedor Aragón, Tomás Martín Ruiz, Juan Ignacio Padrón Peña , Romen Carrillo Fumero

Química Orgánica y Bioquímica

  • Universidad de Las Palmas de Gran Canaria (ULPGC)
  • Instituto de Productos Naturales y Agrobiología (IPNA)

Los objetivos científicos de esta unidad asociada están orientados hacia el estudio de la bioactividad tanto de productos naturales aislados de plantas endémicas de Canarias como de compuestos sintetizados usando como fuente de inspiración los Productos Naturales.
Un reto que nos planteamos es el de llevar a cabo estudios de quimiotaxonomía con especies endémicas de Canarias para aportar información química que ayude a su clasificación botánica. Antecedentes anteriores en el grupo han permitido describir diferencias relevantes entre especies vegetales basadas en Productos Naturales diferentes según las especies. Esta investigación es verdaderamente útil en los casos en los que dos especies sean morfológicamente muy similares y se necesiten datos adicionales para proceder a su correcta clasificación taxonómica.
Por otro lado, la síntesis química pretende aprovechar el esqueleto carbonado de las chalconas naturales como productos de partida (estructura privilegiada) en la generación de nuevos derivados para estudiar su actividad biológica, principalmente como agentes anticancerígenos. Esta estrategia se apoya en la línea de investigación denominada BIOS-Síntesis Orientada a la Biología que establece los productos naturales o metabolitos secundarios como la mejor aproximación a nuevos agentes terapéuticos.

Miembros ULPGC: Francisco Estévez Rosas, José Quintana Aguiar, José Luis Eiroa Martínez.

Miembros IPNA: Ignacio Brouard Martín, Carmen Elisa Díaz Hernández.