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Potenziali usi salutistici di droghe amazzoniche e autoctone: fingerprinting, bioattività e sicurezza
No full textLe miscele terpeniche sono il frutto di strategie estrattive associate a particolari droghe di prevalente origine vegetale, come quelle indicate come oggetto del presente progetto nel paragrafo delle Motivazioni dell'aggregazione. Di rilevante interesse farmaceutico sono gli oli essenziali, miscele prevalentemente a carattere mono- e sesquiterpenico, ampiamente utilizzati nel settore del farmaco, parafarmaco e del prodotto erboristico per trattare numerose affezione di blanda e moderata gravità, così come lo sono le droghe da cui essi derivano come documentato anche dall’ampia letteratura etno-farmaco-botanica (Burt S. Essential oils: their antibacterial properties and potential applications in foods—a review. Int. J. Food Microbiol. 94(3): 223-253, 2004; Essential Oil Desk Reference, Essential Science Publishing, 2007).
La ricerca nell’ambito delle miscele terpeniche è sempre stata ricca ed incentrata prevalentemente sulla caratterizzazione chimica e sulla determinazione della bioattività, quest’ultima soprattutto focalizzata su saggi di attività antibiotica ed antiossidante con microrganismi di varia natura (Sacchetti et al. Comparative evaluation of 11 essential oils of different origin as functional antioxidants, antiradicals and antimicrobials in foods. Food Chem. 91: 621–632, 2005; ).
Recente sviluppo degli studi su queste miscele è l’individuazione ed isolamento delle principali classi terpeniche responsabili dell’attività e, soprattutto, la caratterizzazione e quantificazione degli aspetti di sinergia tra i diversi componenti che sono alla base dell’efficacia e della sicurezza farmaceutica, anche in relazione ad un più vasto e più inedito spettro di bioattività, come aspetti correlati all’interazione molecola-acidi nucleici e con l’espressione genica (Guerrini et al. Bergamot (Citrus bergamia Risso) Fruit Extracts as γ-Globin Gene Expression Inducers: Phytochemical and Functional Perspectives. J. Agric. Food Chem. 57: 4103–4111, 2009; Borgatti M, Mancini I, Bianchi N, Guerrini A, Lampronti I, Rossi D, Sacchetti G, Gambari R. Bergamot (Citrus bergamia Risso) fruit extracts and identified components alter expression of interleukin 8 gene in cystic fibrosis bronchial epithelial cell lines BCM Biochemistry, 15-27, 2011), o come all'espressione di mutageno-protezione (Bruni et al. Antimutagenic, antioxidant and antimicrobial properties of Maytenus krukovii bark. Fitoterapia 77: 538–545, 2006; Guerrini et al. Bioactivities of Piper aduncum L. and Piper obliquum Ruiz & Pavon (Piperaceae) essential oils from Eastern Ecuador. Environmental Toxicology and Pharmacology, 27, 39-48, 2009; Rossi D., Mares D., Romagnoli C., Andreotti E., Manfredini S., Vicentini C.B. Antidermatophytic activity of pyrazolo[3,4-c]isothiazoles: a preliminary approach on 4-chlorophenyl derivative for evaluation of mutagenic and clastogenic effects on bacteria and human chromosomes in vitro Drug and Chemical Toxicology, 34(3), 324-331, 2011)
Exponential times in the one-dimensional gross-pitaevskii equation with multiple well potential
No full textWe consider the Gross-Pitaevskii equation in 1 space dimension with a N-well trapping potential. We prove, in the semiclassical limit, that the finite dimensional eigenspace associated to the lowest N eigenvalues of the linear operator is slightlydeformed by the nonlinear term into an almost invariant manifold M. Precisely, one has that solutions starting on M, or close to it, will remain close to M for times exponentially long with the inverse of the size of the nonlinearity. As heuristically expected theeffective equation onMis a perturbation of a discrete nonlinear Schrödinger equation. We deduce that when the size of the nonlinearity is large enough then tunneling amongthe wells essentially disappears: that is for almost all solutions starting close to M their restriction to each of the wells has norm approximatively constant over the considered time scale. In the particular case of a double well potential we give a more preciseresult showing persistence or destruction of the beating motions over exponentially long times. The proof is based on canonical perturbation theory; surprisingly enough, due to the Gauge invariance of the system, no non-resonance condition is required
Stability of spectral eigenspaces in nonlinear Schrodinger equations
No full textWe consider the time-dependent non linear Schrodinger equationswith a double well potential. We prove, in the semiclassical limit, that the finite dimensional eigenspace associated to the lowest two eigenvalues of the linear operator is almost invariant for any time
Organocatalytic Vinylogous Mannich Reaction of Silyloxy Furan with Isatin-derived Benzhydryl-Ketimines
No full textOptically active -amino--unsaturated carbonyl compounds, particularly those bearing the -butenolide skeleton, are receiving attention due to their broad application in the synthesis of biologically active compounds. The vinylogous Mannich-type reaction of imines with a dienolate equivalent, such as trimethylsiloxyfuran (TMSOF), is a useful mean to prepare -butenolide derivatives bearing an amine functionality. Metal complexes and organocatalysts promote efficiently asymmetric vinylogous Mannich (AVM) reactions of aldimines, affording optically active -amino--unsaturated carbonyl compounds in high yields and enantiomeric excesses. Application of the AVM reaction to ketimines is more challenging, due to the lower reactivity of ketimines compared with aldimines and to the steric challenge inherent in the stereocontrolled formation of a quaternary stereocenter consecutive with a bulky tertiary one.
As part of our interest in the asymmetric synthesis of 3,3-disubstituted oxindole derivatives and related spiro-compounds, herein we report the BINOL-derived phosphoric acid-catalyzed asymmetric synthesis of quaternary 3-aminooxindole butenolides via a AVM reaction, consisting in the enantioselective addition of TMSOF to isatin-derived ketimines.
We began our investigation using the unprecedented N-diphenylmethyl ketimine 1a (R1 = Bn, R2 = H, Scheme). Reaction of 1a with TMSOF, initially carried out in THF at room temperature, in the presence of the protic cosolvent MeOH, afforded the corresponding 3-aminooxindole butenolide 3a in 84% yield. From subsequent reaction conditions screening, the temperature proved to be a key parameter for the asymmetric induction. Carrying out the reaction at - 40 oC, with catalyst 2a, both anti and syn diastereoisomers could be recovered in almost equal quantities (80% overall yield), showing excellent enantioselectivities (ee anti up to 90%, ee syn up to 92%).
The substrate scope of the AVM reaction has then been surveyed, by evaluating differently N-substituted isatins and the presence of substituents at 5- or 6-position of the isatin nucleus, as well as the potentiality of post-transformation reactions. The assignment of the absolute and relative configuration is currently underway on selected compounds, as well as computational studies aimed to explain the stereochemical outcome of this organocatalyzed process.
(a) Lesma, G.; Meneghetti, F.; Sacchetti, A.; Stucchi, M.; Silvani, A. Belstein J. Org. Chem. 2014, 10, 1383-1389. (b) Sacchetti, A.; Silvani, A.; Gatti, F. G.; Lesma, G.; Pilati, T.; Trucchi, B. Org. Biomol. Chem. 2011, 9, 5515-5522. (c) Lesma, G.; Landoni, N.; Sacchetti, A.; Silvani, A. Tetrahedron 2010, 66, 4474-4478. (d) Lesma, G.; Landoni, N.; Pilati, T.; Sacchetti, A.; Silvani, A. J. Org. Chem. 2009, 74, 4537-4541
Aristonico in Giovanni Boccaccio e Franco Sacchetti
No full textIl lavoro prende in considerazione un passo del Filocolo di Boccaccio e uno nelle Rime di Sacchetti facenti riferimento alla vicenda del ribelle pergameno Aristonico, incentrandosi sul problema delle fonti antiche consultate sull'episodio dai due autori
Influenza della temperatura sull’evoluzione dell’attività antiossidante di vegetali durante la trasformazione
No full textIl consumo di alimenti di origine vegetale è inversamente correlato al rischio associato all’insorgenza di molte patologie da stress ossidativo. Gli effetti benefi ci determinati dal consumo di vegetali sono imputati anche al loro alto contenuto in antiossidanti.
I vegetali vengono consumati non solo come alimenti freschi, ma anche trasformati.
L’attività antiossidante dei vegetali può essere ridotta dal processo di trasformazione, a causa di ossidazioni o degradazione termica degli antiossidanti, ma può essere anche incrementata da fenomeni di ossidazione parziale, idrolisi ed imbrunimento non enzimatico (NEB).
La temperatura di processo può infl uenzare la AOA di un alimento secondo diversi meccanismi: (i) aumentando l’energia cinetica dei reagenti; (ii) infl uenzando la solubilità dell’ossigeno; (iv) aumentando l’accessibilità degli antiossidanti a seguito di danneggiamento dei tessuti; (v) infl uenzando la viscosità del sistema alimento; (vi) o la concentrazione degli antiossidanti. Quindi una corretta modulazione della temperatura può permettere l’ottimizzazione di un processo di trasformazione nell’ottica di massimizzare la AOA del prodotto fi nale. In questo articolo i risultati ottenuti da diverse ricerche condotte sulla AOA di alimenti di origine vegetale sono rivisti e ridiscussi al fi ne di delucidare gli effetti della temperatura sulla AOA in differenti condizioni di process
Regularity of the solution of the Cauchy problem for an abstract first-order equation in Hilbert spaces
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Fingerprinting, bioattività e sicurezza di droghe a terpeni e polifenoli
No full textLe droghe oggetto dello studio
Attività: il progetto prenderà in considerazione fonti di miscele terpeniche o di polifenoli, di origine amazzonica (Hedychium coronarium, Piper imperiale, Peperomia galoides foglie), africana (Juniperus oxycedrus, Juniperus excelsa, Pinus pinea, Cryptocarya massoia) e indiana (Terminalia chebula).
Motivazioni della scelta: la scelta del materiale vegetale è vincolata a diversi aspetti: a) il gruppo di ricerca da diversi anni si occupa di fonti vegetali di provenienza sud-americana, africana ed indiana con particolare riferimento a droghe ricche in terpeni e composti polifenolici, e tale progetto è una delle soluzioni consequenziali a tale impostazione;
b) lo studio etno-farmaco-botanico delle fonti precede, e accompagna sempre, lo studio biologico farmaceutico che ne segue: tale approccio ci ha permesso di individuare le fonti in oggetto come elemento di studio;
c) alcune delle droghe e delle miscele terpeniche scelte presentano una letteratura modesta, datata, o assente;
d) nessuna delle droghe e delle miscele terpeniche considerate è stata studiata con il profilo e la progettualità qui presentate.
Le metodiche estrattive:
Attività: la scelta del modello estrattivo è il primo passo per valutare sul piano fitochimico resa, qualità e quantità delle molecole di interesse, rapporti qualitativi e quantitativi delle specie chimiche. In base al differente approccio estrattivo è possibile valutare successivamente quale risulti più adeguato ad una maggiore efficacia e sicurezza salutistica del prodotto. Saranno applicate metodiche estrattive classiche quali distillazione, soxhlet, SFE e con estrattore Naviglio (per molecole termolabili). Il nostro gruppo di ricerca ha, rispetto all’approccio e alle metodiche scelte, esperienza pregressa e consolidata (Bruni et al. Phytochem. Anal. 13, 257–261, 2002; Sacchetti and Bruni. Efficiency of extracting vitamin E from plant sources. In: Encyclopedia of Vitamin E. Victor R Preedy and Ronald R Watson Eds.; CABI Publishing, Wallingford, Oxon, OX10 8DE, UK. 2007).
Obiettivi: individuare per ciascuna droga il modello estrattivo e le condizioni più adatte:
a) ad una resa ottimale;
b) ad un profilo composizionale in grado di esprimere attività salutistica efficace e sicura;
c) ad un ridotto time consuming;
d) adeguate ad uno scale up verso l’aspetto produttivo efficace in termini sia di operatività sia economici.
Caratterizzazione fitochimica delle miscele terpeniche ottenute e/o polifenoliche
Attività: la caratterizzazione avverrà valutando singolarmente e combinando le evidenze che emergeranno da analisi GC, GC-MS, HPLC-MS, HPTLC-MS ed 1H/13C-NMR seguendo un modello già consolidato per il nostro gruppo di ricerca anche per matrici analoghe (Guerrini et al. J. Agric. Food Chem. 57: 4103–4111, 2009; Guerrini et al. Environ. Toxicol Pharmacol. 27: 39-48, 2009; Sacchetti et al. Nat. Prod. Res. 21: 167-179, 2007; Guerrini et al. J. Agric. Food Chem. 54: 7778-7788, 2006; Sacchetti et al. Flav. Fragr. J. 21: 674-676, 2006).
Obiettivi: individuare per ciascuna miscela terpenica e/o polifenolica tutti gli elementi più adeguati:
a) ad un fingerprinting dettagliato e completo (profilo gas cromatografico GC-MS, HPLTC-MS, NMR) e nel caso di droghe a contenuto flavonoidico o polifenolico, come le droghe del genere Terminalia, ad una caratterizzazione via NMR, HPTLC-MS e HPLC-MS.
b) alla identificazione e caratterizzazione di ciascuna specie chimica presente nella miscela (profili NMR e banche dati);
c) alla possibilità di riconoscere e caratterizzare dal fingerprinting differenti estratti che poi potranno esprimere per efficacia e sicurezza la più corretta attività salutistica: strumento di controllo di qualità in linea (scale up) e strumento di predizione sulla bioattività.
Bioattività dei fitocomplessi
Attività: l’indagine sull’attività biologica delle miscele terpeniche e polifenoliche sarà incentrata sulla valutazione dell’attività antiossidante, antimicrobica, citotossica, mutagena e mutageno-protettiva seguendo protocolli di ricerca consolidati e innovativi per le matrici in oggetto (Guerrini et al. Environ. Toxicol. Pharmacol. 27: 39-48, 2009; Bruni et al. Fitoterapia, 77: 538-545, 2006; Guerrini et al. J. Agric. Food Chem. 54: 7778-7788, 2006). Verrà inoltre introdotta la valutazione dell'attività su linee cellulari umane, aspetto innovativo per il nostro gruppo di ricerca.
Attività antiossidante: saranno impiegati saggi in vitro quali DPPH test e DPPH-(HP)TLC bioautographic assay; beta-carotene bleaching, frequentemente impiegato nella valutazione di miscele o composti lipofili; test del citocromo C, in cui si valuta la capacità di inibire la riduzione del citocromo causata dal radicale superossido.
Attività antimicrobica: saranno utilizzati ceppi ATCC ed isolati clinici del lievito patogeno Candida albicans, responsabile di diffuse e importanti dermatomicosi, e ceppi batterici Gram positivi (Staphylococcus aureus subsp. aureus, Enterococcus foecalis) e negativi (Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa) responsabili, ad esempio, delle più comuni affezioni quali disturbi da raffreddamento ed enterocoliti. A questo scopo, saranno impiegate tecniche tradizionali su terreno solido (Disk Diffusion Assay), liquido (Microplate reader) e (HP)TLC-bioautographic assay allo scopo di individuare gli estratti più attivi e di determinare la minima concentrazione inibente (MIC) e battericida (MBC).
Attività citotossica, mutagena e mutageno-protettiva: le proprietà citotossiche, mutageniche e anti-mutagene saranno valutate con saggi a breve termine che utilizzano organismi a struttura procariote (ceppi di Salmonella tiphymurium, test di Ames; Escherichia coli, SOS Chromotest) e organismi ad organizzazione eucariote (ceppo D7 di Sacharomyces cerevisiae) come simulatori di sezioni del complesso contesto di evoluzione della cancerogenesi e problematiche correlate.
Il test di Ames con Salmonella typhimurium, è utilizzato sia per la valutazione della mutagenicità, sia messo a punto ed adattato alla valutazione anche dell'antimutagenicità (Maron, Ames, Mutat Res 113:173-215,1983). Intendiamo anche avvalerci del modello microbiologico SOS Chromotest, sviluppato su E.coli (Quillardet et al., Proc.Nat.Acad.Sci. 79:5971-5975,1982). Questo test si avvale di un ceppo di E. coli con un gene reporter (accoppiato con un sistema di riparo SOS), che codifica per l’enzima beta-galattosidasi. Saranno utilizzati kit commerciali (ENVIRONMENTAL BIO DETECTION PRODUCTS INC, EBPI, Canada), che consentono una rapida ed affidabile stima dell’azione mutagena ed antimutagena con la possibilità di stimare per via colorimetrica la concentrazione della fosfatasi alcalina come indicatore di tossicità. Queste valutazioni saranno integrate da evidenze ottenute con un sistema biologico eucariote che impiega il lievito Saccharomyces cerevisiae, ceppo D7, che può essere usato per valutare l'induzione di mutazioni puntiformi, ricombinazione mitotica e conversione genica (Zimmermann et al. Mutat Res 133:199-244,1984). Al fine di includere nei test la possibile attivazione metabolica sia dei controlli genotossici positivi che dei modulatori vegetali, verranno utilizzati sistemi adeguati a ciascun saggio come da letteratura correlata (Quillardet et al., Proc.Nat.Acad.Sci. 79:5971-5975,1982; Del Carratore, Mutat Res 121:117-123,1983; Maron, Ames, Mutat Res 113:173-215,1983).
Come ulteriore estensione delle valutazioni di bioattività per quegli estratti particolarmente efficaci e sicuri, saranno effettuate valutazioni in vitro su linee cellulari umane.
Obiettivi: individuare e selezionare quegli estratti particolarmente attivi per efficacia e sicurezza per le bioattività saggiate
Instability of the tunneling destruction effect in a quasi-periodically driven two-level system
No full textHere we consider the dynamics of a two-level system under an external time-dependent field. We show that in the case of a bichromatic field the dynamical localization effect is strongly sensitive with respect to the commensurability of the driving frequencie
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