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SINTESI ED ATTIVITA’ BIOLOGICA DI NUOVE BENZODIAZEPINE DERIVATE DAL FRUTTOSIO Relatore: Prof.ssa Laura Cipolla Correlatore: Dr.ssa Barbara Costa Marco   Cramarossa ANNO ACCADEMICO 2005-2006 UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI MILANO-BICOCCA Facoltà di Scienze Matematiche, Fisiche e Naturali Corso di Laurea Specialistica in Biotecnologie Industriali
RECETTORI PER IL GABA ,[object Object],[object Object],[object Object],   GABA
IL RECETTORE GABA A ,[object Object],[object Object]
IL RECETTORE GABA A ,[object Object],[object Object],BDZs site Barbitures site GABA site GABA A  receptor
LE BENZODIAZEPINE ,[object Object],Sottotipi  del recettore  GABA A  mediano i diversi effetti (sedativo, ansiolitico, ipnotico, miorilassante) delle benzodiazepine. Ad esempio i recettori contenenti subunità  α 4  o  α 6  sono insensibili al Diazepam (DI)
LE BENZODIAZEPINE ,[object Object],β -carboline Flumazenil
RELAZIONE STRUTTURA-ATTIVITA’ DELLE 1,4-BENZODIAZEPINE ,[object Object],[object Object],[object Object]
RELAZIONE STRUTTURA-ATTIVITA’ DELLE 1,4-BENZODIAZEPINE ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
MODELLO DEI FARMACOFORI PER IL RECETTORE DS ,[object Object],[object Object],[object Object],DIAZEPAM
SINTESI DI GLICO-BENZODIAZEPINE D -PROLINA D -FRUTTOSIO AMINOACIDO ZUCCHERINO  GLICO BENZODIAZEPINE
La scelta dello Scaffold Bioorganic Med. Chem. Lett.,  Vol. 6, No 19, 2299-2300,  1996 J. Med. Chem.,  Vol. 21, No 10, 1087-1089,  1978 Attività biologica
Sintesi dello Scaffold, un  amminoacido zuccherino   Deprotezione selettiva dell’ossidrile in posizione C1 F. Nicotra, L. Panza, G. Russo J. Org. Chem ,  1987 , 52, 5627-5630 L. Cipolla, E. Forni, J. Jiménez-Barbero, F. Nicotra Chem Eur. J.   2002 ,  8 , 17, 3976-3983
F. Nicotra, L. Panza, G. Russo J. Org. Chem ,  1987 , 52, 5627-5630 L. Cipolla, E. Forni, J. Jiménez-Barbero, F. Nicotra Chem Eur. J.   2002 ,  8 , 17, 3976-3983 Deprotezione selettiva dell’ossidrile in posizione C1 Sintesi dello Scaffold, un  amminoacido zuccherino
F. Nicotra, L. Panza, G. Russo J. Org. Chem ,  1987 , 52, 5627-5630 L. Cipolla, E. Forni, J. Jiménez-Barbero, F. Nicotra Chem Eur. J.   2002 ,  8 , 17, 3976-3983 Sintesi dello Scaffold, un  amminoacido zuccherino   Deprotezione selettiva dell’ossidrile in posizione C1
F. Nicotra, L. Panza, G. Russo J. Org. Chem ,  1987 , 52, 5627-5630 L. Cipolla, E. Forni, J. Jiménez-Barbero, F. Nicotra Chem Eur. J.   2002 ,  8 , 17, 3976-3983 Sintesi dello Scaffold, un  amminoacido zuccherino   Deprotezione selettiva dell’ossidrile in posizione C1
F. Nicotra, L. Panza, G. Russo J. Org. Chem ,  1987 , 52, 5627-5630 L. Cipolla, E. Forni, J. Jiménez-Barbero, F. Nicotra Chem Eur. J.   2002 ,  8 , 17, 3976-3983 Sintesi dello Scaffold, un  amminoacido zuccherino   Deprotezione selettiva dell’ossidrile in posizione C1
L. Cipolla, C. Redaelli, F. Nicotra  Lett. Drug Design Discov .,  2005 ,  2 , 239-244 Sintesi dello Scaffold, un  amminoacido zuccherino
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Sintesi delle glico-1, 4-benzodiazepine-2, 5-dioni
Sintesi delle glico-1,4-benzodiazepine-2,5-dioni ,[object Object],X  =   H, Br, Cl, NO 2 Y  = H, Me, Bn Scaffold glicidico Glico-benzodiazepina
Sintesi delle glico-1,4-benzodiazepine-2,5-dioni
Sintesi delle glico-1,4-benzodiazepine-2,5-dioni ,[object Object]
TEST DI BINDING ,[object Object],[object Object],[object Object]
VALUTAZIONE DEL LEGAME SPECIFICO Valutazione legame specifico corteccia frontale [ 3 H-Flunitrazepam] nM [3-H Flunitrazepam] nM Valutazione del legame specifico sulle membrane cerebellari K D  = 4.396 nM B MAX  = 28.12 fmol/mg  K D  = 5.427 nM B MAX  = 75.45 fmol/mg
VALUTAZIONE DELL’AFFINITA’ DI LEGAME DELLE GLICO-BENZODIAZEPINE ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
CERVELLETTO NESSUNA ATTIVITA’ * *  = p  ≤ 0.05 ** = p ≤ 0.01 [ 3 H-Flunitrazepam] = 3nM [Flumazenil] = 100 μ M [Glico-benzodiazepine] = 100 μ M
CORTECCIA FRONTALE ATTIVITA’ INATTESA * ** * ** * ** ** ** ** * ** * = p  ≤ 0.05 ** = p  ≤ 0.01 [ 3 H-Flunitrazepam] = 3nM [Flumazenil] = 100  μ M [Glico-benzodiazepine] = 100 μ M
CORTECCIA FRONTALE * * = p  ≤ 0.05 * MODULATORE ALLOSTERICO
Le Benzodiazepine come  antitumorali ,[object Object],Antramicina Pirrolo-1,4-benzodiazepina PROSPETTIVE FUTURE
CONCLUSIONI Lo scaffold glicidico può essere opportunamente modificato per modulare le caratteristiche chimico-fisiche, quali la solubilità, dei composti Sono state sintetizzate nuove 1,4-benzodiazepine-2,5-dioni fuse ad un anello zuccherino derivatizzate con differenti sostituenti nelle posizioni 1 e 7 Si è sviluppata una metodica per valutare il legame al recettore GABA A  dei composti sintetizzati
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MSc Thesis

  • 1. SINTESI ED ATTIVITA’ BIOLOGICA DI NUOVE BENZODIAZEPINE DERIVATE DAL FRUTTOSIO Relatore: Prof.ssa Laura Cipolla Correlatore: Dr.ssa Barbara Costa Marco Cramarossa ANNO ACCADEMICO 2005-2006 UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI MILANO-BICOCCA Facoltà di Scienze Matematiche, Fisiche e Naturali Corso di Laurea Specialistica in Biotecnologie Industriali
  • 2.
  • 3.
  • 4.
  • 5.
  • 6.
  • 7.
  • 8.
  • 9.
  • 10. SINTESI DI GLICO-BENZODIAZEPINE D -PROLINA D -FRUTTOSIO AMINOACIDO ZUCCHERINO GLICO BENZODIAZEPINE
  • 11. La scelta dello Scaffold Bioorganic Med. Chem. Lett., Vol. 6, No 19, 2299-2300, 1996 J. Med. Chem., Vol. 21, No 10, 1087-1089, 1978 Attività biologica
  • 12. Sintesi dello Scaffold, un amminoacido zuccherino Deprotezione selettiva dell’ossidrile in posizione C1 F. Nicotra, L. Panza, G. Russo J. Org. Chem , 1987 , 52, 5627-5630 L. Cipolla, E. Forni, J. Jiménez-Barbero, F. Nicotra Chem Eur. J. 2002 , 8 , 17, 3976-3983
  • 13. F. Nicotra, L. Panza, G. Russo J. Org. Chem , 1987 , 52, 5627-5630 L. Cipolla, E. Forni, J. Jiménez-Barbero, F. Nicotra Chem Eur. J. 2002 , 8 , 17, 3976-3983 Deprotezione selettiva dell’ossidrile in posizione C1 Sintesi dello Scaffold, un amminoacido zuccherino
  • 14. F. Nicotra, L. Panza, G. Russo J. Org. Chem , 1987 , 52, 5627-5630 L. Cipolla, E. Forni, J. Jiménez-Barbero, F. Nicotra Chem Eur. J. 2002 , 8 , 17, 3976-3983 Sintesi dello Scaffold, un amminoacido zuccherino Deprotezione selettiva dell’ossidrile in posizione C1
  • 15. F. Nicotra, L. Panza, G. Russo J. Org. Chem , 1987 , 52, 5627-5630 L. Cipolla, E. Forni, J. Jiménez-Barbero, F. Nicotra Chem Eur. J. 2002 , 8 , 17, 3976-3983 Sintesi dello Scaffold, un amminoacido zuccherino Deprotezione selettiva dell’ossidrile in posizione C1
  • 16. F. Nicotra, L. Panza, G. Russo J. Org. Chem , 1987 , 52, 5627-5630 L. Cipolla, E. Forni, J. Jiménez-Barbero, F. Nicotra Chem Eur. J. 2002 , 8 , 17, 3976-3983 Sintesi dello Scaffold, un amminoacido zuccherino Deprotezione selettiva dell’ossidrile in posizione C1
  • 17. L. Cipolla, C. Redaelli, F. Nicotra Lett. Drug Design Discov ., 2005 , 2 , 239-244 Sintesi dello Scaffold, un amminoacido zuccherino
  • 18. L. Cipolla, C. Redaelli, F. Nicotra Lett. Drug Design Discov ., 2005 , 2 , 239-244 Sintesi dello Scaffold, un amminoacido zuccherino
  • 19. L. Cipolla, C. Redaelli, F. Nicotra Lett. Drug Design Discov ., 2005 , 2 , 239-244 Sintesi dello Scaffold, un amminoacido zuccherino
  • 20. L. Cipolla, C. Redaelli, F. Nicotra Lett. Drug Design Discov ., 2005 , 2 , 239-244 Sintesi dello Scaffold, un amminoacido zuccherino
  • 21. L. Cipolla, C. Redaelli, F. Nicotra Lett. Drug Design Discov ., 2005 , 2 , 239-244 Sintesi dello Scaffold, un amminoacido zuccherino
  • 22. L. Cipolla, C. Redaelli, F. Nicotra Lett. Drug Design Discov ., 2005 , 2 , 239-244 N-Cbz N-Fmoc N-Boc Sintesi dello Scaffold, un amminoacido zuccherino
  • 23. L. Cipolla, C. Redaelli, F. Nicotra Lett. Drug Design Discov ., 2005 , 2 , 239-244 1M NaOH CH 3 CN, rt Sintesi dello Scaffold, un amminoacido zuccherino
  • 24. L. Cipolla, C. Redaelli, F. Nicotra Lett. Drug Design Discov ., 2005 , 2 , 239-244 1M NaOH CH 3 CN, rt Sintesi dello Scaffold, un amminoacido zuccherino
  • 25. L. Cipolla, C. Redaelli, F. Nicotra Lett. Drug Design Discov ., 2005 , 2 , 239-244 Sintesi dello Scaffold, un amminoacido zuccherino
  • 26. L. Cipolla, C. Redaelli, F. Nicotra Lett. Drug Design Discov ., 2005 , 2 , 239-244 Sintesi dello Scaffold, un amminoacido zuccherino
  • 27. L. Cipolla, C. Redaelli, F. Nicotra Lett. Drug Design Discov ., 2005 , 2 , 239-244 Scaffold glicidico biciclico Sintesi dello Scaffold, un amminoacido zuccherino
  • 28. Sintesi delle glico-1, 4-benzodiazepine-2, 5-dioni
  • 29.
  • 31.
  • 32.
  • 33. VALUTAZIONE DEL LEGAME SPECIFICO Valutazione legame specifico corteccia frontale [ 3 H-Flunitrazepam] nM [3-H Flunitrazepam] nM Valutazione del legame specifico sulle membrane cerebellari K D = 4.396 nM B MAX = 28.12 fmol/mg K D = 5.427 nM B MAX = 75.45 fmol/mg
  • 34.
  • 35. CERVELLETTO NESSUNA ATTIVITA’ * * = p ≤ 0.05 ** = p ≤ 0.01 [ 3 H-Flunitrazepam] = 3nM [Flumazenil] = 100 μ M [Glico-benzodiazepine] = 100 μ M
  • 36. CORTECCIA FRONTALE ATTIVITA’ INATTESA * ** * ** * ** ** ** ** * ** * = p ≤ 0.05 ** = p ≤ 0.01 [ 3 H-Flunitrazepam] = 3nM [Flumazenil] = 100 μ M [Glico-benzodiazepine] = 100 μ M
  • 37. CORTECCIA FRONTALE * * = p ≤ 0.05 * MODULATORE ALLOSTERICO
  • 38.
  • 39. CONCLUSIONI Lo scaffold glicidico può essere opportunamente modificato per modulare le caratteristiche chimico-fisiche, quali la solubilità, dei composti Sono state sintetizzate nuove 1,4-benzodiazepine-2,5-dioni fuse ad un anello zuccherino derivatizzate con differenti sostituenti nelle posizioni 1 e 7 Si è sviluppata una metodica per valutare il legame al recettore GABA A dei composti sintetizzati
  • 40. GRAZIE A TUTTI PER L’ATTENZIONE