Analisi HPLC su Fase Stazionaria a Base Polisaccaridica: una Metodologia Innovativa ad Alta Sensibilità per l'Identificazione di Interazioni sigma-hole Stereoselettive

Il sigma-hole bond è un'interazione non covalente tra un atomo covalentemente legato (donatore), che porta una regione caratterizzata da un potenziale elettrostatico positivo (sigma-hole) su orbitali non popolati sigma*, e un sito nucleofilo (accettore). L'identificazione e lo studio di queste interazioni in soluzione è piuttosto complesso rispetto a quanto accade allo stato solido. Infatti, in soluzione, le interazioni possono essere influenzate dalla libertà conformazionale delle molecole, dal disordine generato dal mezzo solvente e da effetto-solvente sia sul donatore che sull'accettore. In genere, sistemi perfluorurati e N-eterocicli cationici sono in grado di attivare potenziali sigma-holes e generare forti donatori, identificabili attraverso tecniche spettroscopiche, in particolare NMR. D'altra parte, donatori neutri iodurati e bromurati sono richiesti per applicazioni real-life, in particolare, nel drug discovery e in chimica supramolecolare. In questo caso, le tecniche spettroscopiche risultano poco sensibili per l'identificazione di interazioni deboli generate da donatori poco attivati. Recentemente, impiegando una serie di 4,4'-bipiridine alogenate, con capacità sigma-hole-donatrice variabile, e due polimeri a base polisaccaridica come accettori, con diversa forza come basi di Lewis, è stato messo a punto un protocollo basato su uno screening ortogonale con tecnologia HPLC allo scopo di identificare e studiare sigma-hole bonds deboli in ambiente chirale solvatato. La metodologia è stata sviluppata tenendo conto che la forza di interazioni tipo sigma-hole bond dipende proprio da tre fattori, ovvero la profondità del sigma-hole sul donatore (analiti bipiridinici), la basicità di Lewis dell'accettore (polimeri polisaccaridici) e il mezzo solvente (fase mobile). Il protocollo proposto ha permesso di studiare l'andamento dell'interazione al variare della polarità del mezzo solvente. Il metodo può essere esteso anche a fasi mobili contenenti acqua. A questo proposito, è importante ricordare che per applicazioni in chimica medicinale l'acqua è il solvente esclusivo e il comportamento di sigma-hole bonds in acqua è ancora poco compreso e richiede ulteriori studi.