Tesi di dottorato in Scienze Chimiche: Sintesi ed utilizzazioni di biooligomeri macrociclici

Questo lavoro di ricerca si inquadra in un più vasto ambito di studi mirato alla sintesi ed alla caratterizzazione di potenziali recettori o carrier artificiali adatti alla veicolazione in cellula di ioni. Nel corso del triennio di Dottorato di ricerca in Scienze Chimiche è stato iniziato uno studio finalizzato alla progettazione e alla sintesi di nuove strutture macrocicliche anfifiliche che risultino solubili in solventi organici ed in grado di originare strutture o del tipo “pori artificiali” o “micelle inverse”. In particolare sono stati preparati nuovi oligomeri ciclici del D-glucosio in cui le varie unità saccaridiche sono connesse fra loro attraverso giunzioni 4,6-fosfodiesteree (CyPLOS, Cyclic Phosphate-Linked OligoSaccharides), sfruttando sia una metodologia in fase solida, sia sintesi classica in soluzione, impiegando protocolli efficaci e ben ottimizzati di sintesi di oligonucleotidi. In particolare sono stati sintetizzati derivati oligosaccaridici ciclici caratterizzati da strutture anfifiliche. A tale scopo è stato modificato lo scheletro zuccherino dello ‘’scaffold’’ saccaridico, introducendo sugli ossidrili 2 e 3 delle unità glicosidiche delle lunghe catene lipofile, così da ottenere molecole dalla caratteristica struttura a medusa. Tali derivati sono stati sintetizzati sfruttando un protocollo di sintesi che impiega la chimica del fosforammidito per ottenere il precursore lineare e una classica chimica del fosfotriestere in soluzione per la reazione di ciclizzazione. Caratteristica peculiare di tali strutture è la presenza di unità glucosio-fosfato, in cui i gruppi fosfato, carichi negativamente, e gli atomi di ossigeno degli anelli piranosidici, possono fungere da potenziali siti di legame per cationi, mentre le lunghe catene lipofile impartiscono liposolubilità al composto. Di questi composti sono state studiate le proprietà di aggregazione e trasporto selettivo di cationi ed anioni. Sfruttando varie metodologie chimico-fisiche sono stati, inoltre, iniziati studi sulle loro proprietà di organizzazione in soluzione, sia in sistemi acquosi sia in solventi organici, a dare specifiche strutture supramolecolari. I composti sintetizzati sono stati sottoposti a studi preliminari per determinarne le proprietà di autoaggregazione sfruttando tecniche spettroscopiche come 1H e 31P NMR a temperatura e concentrazione variabile e spettrofluorimetria. Una preliminare valutazione biologica ha evidenziato elevata attività antiproliferativa nei confronti di varie linee cellulari tumorali. Una più approfondita caratterizzazione delle proprietà microstrutturali di tali molecole è tuttora in corso, in collaborazione con il gruppo di ricerca del Prof. Luigi Paduano del Dipartimento di Chimica dell’Università Federico II di Napoli, basata sull’uso di tecniche di diffusione della luce statica e dinamica (static and dynamic light scattering), diffusione di neutroni a basso angolo (SANS) e microscopia a trasmissione elettronica su campioni congelati (cryo-TEM).