Un nuovo derivato della γ-ciclodestrina per la decontaminazione di agenti nervini organofosforici: sintesi, caratterizzazione ed attività idrolitica sul paraoxon

Organophosphorus nerve agents are irreversible inhibitors of acetylcholinesterase, a key enzyme of the cholinergic neurotransmission. Highly toxic organophosphorus compounds are still available as chemical warfare agents, representing a real threat to both civilians and military personnel. Efficient decontamination means are required to protect people against the effects of exposure to nerve agents and organophosphorus pesticides. Therefore, new strategies need to be developed. One of strategies to prevent victims poisoning has consisted in the use of chemical scavengers such as β-cyclodextrin derivatives bearing a α-nucleophile (2-piridinaldoxime, 2-iodosobenzoic acid¿) on a secondary hydroxyl group in position 2 of the macrocycle. As an extended study, a new γ-cyclodextrin derivative, bearing 2-iodosobenzoic acid on the position 2 of the oligosaccharide was prepared and its ability to degrade the pesticide paraoxon was proved. In order to face to purification issues, a new strategy of an acetylation/deacetylation pathway was carried out, allowing to selectively isolate the 2-substituted γ-cyclodextrin scavenger from other derivatives obtained over the synthetic process, such as regiosiomers bearing 2-iodosobenzoic acid in position 3 or 6 of the macrocycle or polysubstituted products, i.e. γ-cyclodextrin randomly substituted by 2 or 3 units of 2-iodosobenzoic acid.

Gli agenti nervini organofosforici sono inibitori irreversibili dell'acetilcolinesterasi, un enzima chiave nella neurotrasmissione colinergica. Composti organofosforici sono tuttora disponibili come armi chimiche, rappresentando dunque una minaccia reale per civili e personale militare. Mezzi di decontaminazione efficiente sono necessari per proteggere le persone dagli effetti dell'esposizione agli agenti nervini e ai pesticidi organofosfati. Dunque, una nuova strategia deve essere sviluppata. Una delle strategie per la prevenzione da avvelenamento consiste nell'uso di agenti degradanti di origine chimica, come derivati della β-ciclodestrina contenenti un α-nucleofilo (2-piridinaldossima, acido 2-iodosobenzoico¿) su un idrossile secondario in posizione 2 del macrociclo. In questo studio è stato preparato un nuovo derivato della γ-ciclodestrina, portante l'acido 2-iodosobenzoico in posizione 2 all'oligosaccaride. È stata inoltre provata la sua abilità nella degradazione del paraoxon. Per affrontare i problemi di purificazione è stata ideata una nuova procedura sintetica comprendente un passaggio di acetilazione/deacetilazione al fine di isolare selettivamente l'agente degradante 2-sostituito dagli altri derivati ottenuti nella procedura sintetica, come i regiosomeri portanti l'acido 2-iodosobenzoico in posizione 3 o 6 del macrociclo o prodotti di polisostituzione, per esempio una γ-ciclodestrina sostituita casualmente con 2 o 3 unità di acido 2-iodosobenzoico.