Nuovi possibili chelanti per l'Alluminio(III): gli acidi 3-idrossi-4-piridincarbossilico e 4-idrossi-3-piridincarbossilico. Studio termodinamico

L’alluminio è un metallo tossico, sia nei confronti dell’ambiente che dell’uomo [1,2]. Un eccessivo assorbimento del metallo da parte dell’organismo umano provoca l’insorgenza di una serie di patologie ben descritte nella letteratura medica [2]. Vi è inoltre un dibattito ancora aperto circa il ruolo assunto dal metallo nell’eziologia del morbo di Alzheimer [2]. La terapia per le malattie dovute ad un eccesso di ione metallico nell’organismo malato è generalmente basata sulla somministrazione di un legante opportuno, in grado di chelare selettivamente il metallo e rimuoverlo dall’organismo malato (“chelation therapy” [2-6]). Per l’alluminio(III) il chelante attualmente utilizzato è il Desferal, il quale ha un’elevata affinità nei confronti del metallo, ma provoca alcuni effetti tossici collaterali e possiede una serie di svantaggi, quali l’elevato costo e l’inefficacia se assunto oralmente. La ricerca biomedica è molto attiva nella sperimentazione di leganti alternativi al Desferal. I risultati finora ottenuti sono da considerarsi significativi ma non ancora soddisfacenti [6]. Nell’ambito della “chelation therapy”, il nostro gruppo di ricerca ha recentemente proposto l’utilizzo di una nuova classe di leganti, gli acidi idrossipiridincarbossilici (HPC), i quali hanno un basso peso molecolare (condizione necessaria per l’efficacia dell’assunzione orale [6]) e sembrano possedere caratteristiche di bassa tossicità; inoltre, i derivati sostituiti nelle posizioni 2,3 dell’anello piridinico hanno dimostrato di presentare un’elevata affinità nei confronti dell’alluminio(III) [7]. Peraltro, in letteratura viene più volte riportato che per gli idrossipiridinoni, molecole strutturalmente molto simili agli HPC, i derivati con i sostituenti idrossi-chetonici in 3,4 danno complessi di stabilità apprezzabilmente maggiore rispetto ai derivati sostituiti in 2,3. Si può notare che l’applicazione di questo ragionamento ha portato alcuni anni fa alla sintesi del Deferiprone (1,2-dimetil-3-idrossi-4-piridinone), la più promettente tra le molecole finora proposte per la sostituzione del Desferal nella moderna pratica medica della “chelation therapy” [6]. Si è quindi proceduto alla sintesi degli HPC aventi le funzioni chelanti (idrossilica e carbossilica) nelle posizioni 3,4 ed al successivo studio termodinamico della formazione di complessi con alluminio(III). Tale studio è stato condotto mediante potenziometria in ambiente di cloruro di sodio 0.6 m e a T = 25 °C, e i risultati sono stati integrati da misure NMR, UV e di spettrometria di massa con ionizzazione ad elettrospray. I risultati ottenuti sono incoraggianti in quanto si osserva un significativo aumento di stabilità dei complessi del metallo con gli HPC sostituiti in 3,4 rispetto a quelli sostituiti in 2,3. Bibliografia 1.Ganrot P.O., Environ. Health. Perspect., 1986, 65, 363-441 2.Corain B. (ed.), Coord. Chem. Rev., 1996, 149 3.Kontoghiorghes G.J., Analyst, 1995, 120, 845-851 4.Martell A.E., Motekaitis R.J., Sun Y., Ma R., Welch M.J., Pajeau T., Inorg. Chim. Acta, 1999, 291, 238 5.Yokel R.A., Ackrill P., Burgess E., Day J.P., Domingo J.L., Flaten T.P., Savory J., J. Toxicol. Environ. Health, 1996, 48, 667-683 6.Faa G., Crisponi G., Coord. Chem. Rev., 1999, 184, 291 7.Di Marco V.B., Tapparo A., Bertani R., Bombi G.G., Annali di Chimica, 1999, 89, 535-546