Riassunto analitico
L’abuso degli antibiotici b-lattamici, unito alla capacità dei batteri di trasferire il proprio materiale genetico attraverso i plasmidi, ha causato lo sviluppo di forme di resistenza batterica che si esplicano principalmente tramite la produzione di b-lattamasi, enzimi che idrolizzano l’anello b-lattamico dell’antibiotico. Questi enzimi si dividono in due classi: Serina e Metallo b-lattamasi. Le prime utilizzano una serina per scindere l’anello b-lattamico, le seconde sono enzimi zinco-dipendenti in cui una molecola di acqua nucleofila attacca il carbonio carbonilico dell’anello b-lattamico. Per combattere questo fenomeno è opportuno somministrare l’antibiotico associato a un inibitore di b-lattamasi. A tale scopo, negli anni sono stati sviluppati e approvati in clinica diversi inibitori che si sono dimostrati efficaci nei confronti delle serina b-lattamasi. Di particolare rilievo vi sono gli acidi α-triazolil-metan-boronici che hanno dimostrato essere efficaci per l’inibizione in vitro delle serina b-lattamasi KPC-2 (classe A). Questa classe di composti ha come vantaggio l’accessibilità sintetica, mediante la reazione di cicloaddizione tra azide e alchino catalizzata dal rame (CuAAC). Per quanto riguarda le metallo b-lattamasi è molto preoccupante la loro diffusione, in costante crescita, in concomitanza alla scarsa presenza di inibitori. Per questo motivo il primo obiettivo del mio lavoro di tesi è stato progettare e sintetizzare dei potenziali inibitori duali di serina e metallo b-lattamasi in particolare degli acidi α-triazolil-metan-boronici variamente sostituiti sul triazolo con dei gruppi leganti lo ione zinco (zinc binding groups, ZBGs). Essendo il sito attivo delle metallo b-lattamasi ricco di residui amminoacidici di istidina che coordinano lo ione Zn2+, si è pensato di utilizzare come ZBG l’amminoacido D-istidina. Un altro ZBG scelto è l’acido 2-mercapto metil benzoico poiché tra una serie di potenziali inibitori duali precedentemente sintetizzati dal gruppo di ricerca Caselli, Prati e Fini, l’unico risultante attivo sulle metallo b-lattamasi contiene il gruppo tiolico. Queste molecole sono state inviate al Cleveland Medical Center (Ohio, USA), dove sono state testate dal team del Prof. Bonomo per valutare la loro attività nei confronti delle principali classi di serina e metallo b-lattamasi. Il secondo obbiettivo del mio lavoro di tesi è stato studiare, tramite analisi spettrofotometrica, una serie di potenziali inibitori duali, sintetizzati dallo stesso gruppo di ricerca al fine di osservare la coordinazione dello zinco da parte di questi ultimi. In particolare, per verificare se la coordinazione è avvenuta, si osserva uno shift del pKa delle varie specie chimiche. Questa informazione si ricava dati ottenuti dagli spettri UV-visibili fatti sul legante preso singolarmente e dagli spettri UV-visibili fatti sul legante con l’aggiunta dello ione Zn2+.
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