Introdurre la complessità molecolare attraverso il percorso più breve possibile:questo è il lavoro quotidiano di Vittorio Pace. In un'intervista con uni:view, il chimico farmaceutico spiega cosa significa esattamente, quali sono i suoi ultimi successi e come contribuiscono a risolvere gravi problemi di salute.

uni:vista:Vittorio Pace, la tua principale attività di ricerca è lo sviluppo di tattiche sintetiche e la loro applicazione nella chimica farmaceutica sintetica. Cosa fai esattamente?

Vittorio Pace:Il mio gruppo è attivamente impegnato nell'introduzione di nuovi concetti di sintesi chimica:in particolare, stiamo cercando di stabilire protocolli che permettano di raggiungere un determinato bersaglio molecolare in modo selettivo. Applicando queste procedure alla sintesi di analoghi di farmaci, si può prevedere un accesso rapido e diretto.

uni:view:I risultati del tuo gruppo sono stati recentemente pubblicati su due riviste che si classificano tra le riviste più rinomate nel campo delle scienze chimiche – quali sono i tuoi ultimi risultati?

Pace:In un articolo pubblicato da Angewandte Chemie , abbiamo descritto una procedura sperimentalmente semplice che consente la formazione di una sostanza chimicamente utile, aldeide densamente funzionalizzata. La metodologia si basa su tre eventi chimici, che – mettendo a punto le condizioni di reazione – potrebbero essere opportunamente modulati e quindi avvenire in una sola operazione sintetica. Ciò è piuttosto notevole a causa dell'ampia disponibilità (commerciale) dei materiali di partenza e si confronta molto favorevolmente con i metodi precedentemente riportati.

In un altro articolo pubblicato da JACS , descriviamo l'introduzione della prima fluorometilazione nucleofila diretta delle specie di carbonio. Il fluoro – probabilmente l'alogeno più affascinante – è abbastanza difficile da introdurre in un quadro organico e richiede complesse strategie sintetiche per raggiungere l'obiettivo. La nostra tattica è concettualmente estremamente semplice e selettiva e costituisce quindi la base per avviare una prospettiva completamente nuova per introdurre il fluoro nelle molecole.

uni:view:Perché la tua ricerca è importante per il campo?

Ritmo:Gli svantaggi comunemente riscontrati nella sintesi organica sono la mancanza di selettività (cioè un reagente può attaccarsi contemporaneamente a siti diversi) e la complessità delle procedure sperimentali (ad esempio lunghi protocolli per realizzare formalmente una trasformazione unica - desiderata). La nostra filosofia di ricerca è focalizzata sull'introduzione della complessità molecolare attraverso il percorso più breve possibile. Infatti, consentire che un processo chimico avvenga sotto il pieno controllo implica la diminuzione (o idealmente l'eliminazione) di ridondanti, passaggi inutili. Entrambe queste carte condividono l'uso di reagenti camaleontici – chiamati carbenoidi – che, a seconda delle condizioni di reazione, possono cambiare le loro proprietà chimiche. È come una chimica su misura in cui l'operatore può determinare – ab initio – il risultato finale fissando queste condizioni sperimentali.

uni:view:…e per la società?

Pace:La sintesi organica è di fondamentale importanza nella chimica e nella biologia moderne:senza di essa, non c'è quasi nessuna possibilità di fornire sostanze farmacologicamente attive alla società. Come tale, dovremmo essere tutti consapevoli del suo ruolo fondamentale nella scienza. Stabilire nuovi metodi efficienti e ad alto rendimento per la sintesi chimica fornirebbe finalmente strade altamente affidabili per la preparazione dei farmaci. Inoltre, ridurre i percorsi sintetici ai soli passaggi strettamente necessari porta notevoli vantaggi in termini di produzione di rifiuti e in termini di tempo necessario. Mentre quest'ultimo può essere facilmente giustificato dalla sostanziale diminuzione delle procedure sperimentali, la prima va considerata a grandi linee:non c'è dubbio che la chimica produca sostanze non benigne per l'ambiente. Ciò è particolarmente vero nel caso di sequenze di purificazione (es. cromatografia) che coinvolgono derivati ​​del petrolio che vengono successivamente gettati via. In tale contesto, limitare il numero di passaggi e renderli più efficienti consentirebbe di diminuire l'impatto negativo della chimica sull'ambiente.

uni:view:Dove "vediamo" i risultati della tua ricerca nella vita di tutti i giorni?

Ritmo:Lavorare in chimica farmaceutica, il nostro obiettivo primario è preparare molecole per affrontare i problemi di salute. Recentemente abbiamo realizzato una sintesi alternativa di un importantissimo inibitore della proteasi dell'HIV impiegato nel trattamento dell'AIDS. Analogamente, stiamo lavorando, tra l'altro, allo sviluppo di nuovi agenti per il SNC (epilessia e ansia) e per le patologie del cancro. Questi composti sono stati progettati presso il Centro di Farmacia dell'Università di Vienna dai gruppi di ricerca di Thierry Langer, Gerhard Ecker e Steffen Hering. Il mio gruppo di ricerca prepara le librerie di composti che verranno poi impiegate nei test biologici. In definitiva, cerchiamo di trasferire le nostre conoscenze e competenze sintetiche per aiutare a risolvere gravi problemi di salute.

uni:view:Qual è la parte affascinante della tua ricerca?

Ritmo:ogni giorno, Imparo qualcosa che non sapevo prima. È un lavoro molto stimolante, che è una continua fonte di ispirazione per perseguire i prossimi obiettivi e guardare criticamente ai risultati ottenuti. indubbiamente, il fattore serendipità aggiunge un velo di mistero alle indagini:non è affatto raro osservare prodotti inaspettati scaturire da reazioni, che non avremmo mai considerato all'inizio. Sta poi a me razionalizzarlo e comprenderne a fondo potenzialità e limiti. Per esempio, il caso documentato nell'articolo di Angewandte Chemie si basa su una trasformazione del tutto imprevista, che è stato l'unico evento chiave che si è verificato durante le indagini incentrate sull'ottenimento di diversi composti. Alla fine, il risultato sperimentale è stato ancora più versatile e accattivante rispetto al processo a cui eravamo interessati all'inizio.