Synthesis of carba-analogues of n-acetyl-d-mannosamine suitable for conjugation to superparamagnetic iron oxide nanoparticles (spion)

Le nanoparticelle superparamagnetiche (SPION) sono particelle di dimensione nanometrica (intorno ai 20-30 nm) costituite da ossido di ferro, principalmente nella forma cristallina di Fe3O4 (magnetite) o gamma-Fe2O3 (maghemite). Le peculiari proprietà magnetiche delle SPION le rendono particolarmente efficaci come sonde per la Risonanza Magnetica di Immagine (MRI), risultando efficienti agenti di contrasto T2. La multivalenza, imposta dalla geometria della nanoparticella, dovrebbe indurre un sostanziale aumento di affinità dei leganti, generando materiali ideali per il targeting cellulare e l’imaging ad alta risoluzione di tessuti e di molecole. Quindi, esse possono unire la funzione di supporto con la possibilità di verificarne l’accumulo e la distribuzione durante test in vitro e in vivo tramite tecniche MRI. Il nostro gruppo di ricerca è interessato all’utilizzo delle SPION come scaffold polifunzionali al fine di poter incrementare l’affinità di binding di frammenti sintetici di piccole dimensioni sfruttando l’effetto della multivalenza. In particolare, usando frammenti saccaridici si ottengono delle particelle in grado di mimare il “glicocalice” delle superfici cellulari. Da tempo il nostro gruppo di ricerca si occupa della progettazione e sintesi di analoghi strutturali del polisaccaride capsulare del batterio Neisseria meningitidis tipo A (Men A), al fine di ovviare alla labilità chimica dei legami -(16)-fosfodiesterei che congiungono le unità ripetitive della N-acetil mannosammina del polimero naturale. In tale ambito, nei nostri laboratori è stata messa a punto la sintesi di frammenti carbociclici in cui l’ossigeno anomerico è sostituito da un gruppo metilenico, conferendo maggiore stabilità ai ponti fosfodiesterei.