PVP funzionalizzati con acidi peptico nucleici: comportamento dinamico in soluzione

Il Poli(N-vinilpirrolidin-2-one) (PVP) [1] è un polimero idrosolubile dotato di bassa tossicità e di buona biocompatibilità e pertanto risulta interessante in campo farmaceutico dove può essere impiegato come carrier di molecole biologicamente attive, con l’obiettivo di migliorarne caratteristiche quali la permeabilità cellulare, la farmacocinetica e la biodisponibilità. Recentemente sono stati sviluppati PVP funzionalizzati con Acidi Peptido Nucleici (PNA) [2,3] a loro volta sostitutiti con gruppi analiticamente rilevabili come il ferrocene. E’ apparso quindi importante intraprendere uno studio di molecular modelling atto ad analizzare le modalità di folding di polimeri PVP–PNA di diverse dimensioni, in modo da comprendere le caratteristiche necessarie per progettare polimeri aventi una lunghezza ottimale per gli scopi biologici ipotizzati. Particolare attenzione è stata posta all’ottenimento di parametri specifici per le strutture in esame, compatibili con il force field GAFF [4] distribuito con il pacchetto AMBER [5]. Sono state quindi condotte simulazioni di dinamica molecolare in solvente esplicito (H2O) sui PVP–PNA rappresentati in Figura 1 (n=18, 40). Le conformazioni assunte nell’arco di 20 ns sono state analizzate sulla base dell’energia potenziale e della variazione di area esposta al solvente. [1] E.S. Barabas, “N-Vinyl Amide Polymers”, in “Encyclopedia of Polymers Science and Engineering”, John Wiley & Sons, New York, 17, (1989), 198. [2] P.E. Nielsen, Peptide Nucleic Acids. Protocols and Applications, II Ed., Horizon Biosci., Wymondham, U.K., (2004). [3] C. Baldoli et al., J. Organomet. Chem., 689, (2004), 4791. [4] D.A. Case et al., J. Comput. Chem, 25, (2004), 1157. [5] D.A. Case et al., AMBER7, (2002), University of California, San Francisco.