I peptidi di origine naturale rivestono un ruolo importante in ambito farmacologico sia per le loro funzioni biologiche, sia per le loro attività antibatteriche, antifungali, immunosoppressive ecc.. Uno dei maggiori problemi nel loro uso è dovuto alla loro stabilità metabolica ed al loro assorbimento, poichè spesso non sono in grado di superare la barriera cellulare intestinale e quella emato-encefalica. I peptidi di origine naturale sono importanti anche in campo chimico quando vengono utilizzati come organo-catalizzatori capaci di indurre reazioni enantioselettive. Per esempio le polileucine ed altri poliamminoacidi si comportano come enzimi sintetici nell'epossidazione di olefine elettronpovere (reazione di Julià-Colonna) dando a queste reazioni un notevole significato prebiotico. La preparazione di peptidomimetici contenenti amminoacidi (AA) non naturali risulta essere un campo di ricerca molto attuale sia dal punto di vista biologico che per la ricerca chimica. Per tale ragione il progetto di ricerca è focalizzato alla sintesi di nuovi AA non naturali sia di natura ciclica che aliciclica variamente sostituiti con eteroatomi e contenenti più di uno stereocentro, che verranno utilizzati per la preparazione di peptidomimetici. L'individuazione di protocolli sintetici caratterizzati da "atom economy" e in grado di controllare la regio- diastereo- ed enantioselezione è uno dei principali obiettivi delle nostre ricerche e l'utilizzo delle reazioni pericicliche è un mezzo efficace che verrà utilizzato per l'ottenimento di sistemi sia carbociclici che eterociclici. In particolare le nostre ricerche sono focalizzate alla sintesi i) di AA non ciclici poliidrossilati e ii) di AA a struttura azepinica. E' nostra intenzione valutare l'impiego di biocatalizzatori, sia disponibili commercialmente che di nuovo isolamento, sia per la risoluzione dei suddetti AA, che per la trasformazione in modo enantioselettivo di opportuni gruppi funzionali (reazioni redox, idrolitiche).
E' noto che allo scopo di preparare peptidi ad elevata attività biologica e resistenti alle proteasi vengono adottate diverse strategie quali la modificazione di lieve entità del peptide naturale per via chimica (sintesi di analoghi peptidici) oppure modifiche sostanziali (peptidomimetici). Le proprietà conformazionali e biologiche dei peptidi possono cambiare in seguito all'introduzione nel peptide di AA non-naturali specie se conformazionalmente rigidi. Per tale ragione, in una fase successiva i suddetti AA verranno utilizzati per l'ottenimento di peptidomimetici di cui verrà studiata, sia mediante molecular modelling che mediante spettroscopia NMR, la struttura secondaria. Parallelamente allo studio teorico, essi verranno anche utilizzati come organo catalizzatori, insieme a peptidi di origine naturale, per la sintesi enantioselettiva di difosfonati, composti di interesse biologico utilizzabili nel trattamento di metastasi ossee.