Beta-lattame: differenze tra le versioni

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[[File:Beta-lactam antibiotics example 1.svg|thumb|1. Struttura base della [[penicillina]].<br/>2. Struttura base della [[cefalosporina]].<br/>In rosso l'anello β-lattamico.]]

Il '''beta-lattame''' è un anello a 4 atomi che forma un'[[ammide]] ciclica (lattame), che costituisce il nucleo funzionale principale della classe di [[antibiotici]] detti [[beta-lattamici]].<ref>{{cite bookCita libro| last cognome= Gilchrist | first nome= T. | title titolo= Heterocyclic Chemistry | publisher editore= Longman Scientific | ___location città= Harlow | year anno= 1987 | isbn = 0-582-01421-2 }}</ref> Questo anello può trovasi come unico costituente della molecola nei monolattamici, oppure associato ad un anello a 5 atomi (gruppo penam) o a 6 atomi monoinsaturo (cefem) in presenza o meno di un eteroatomo (carbapenemici, oxapenem etc). Le due strutture principali usate nei farmaci sono l'acido 6-amminopenicillanico e 7-amminocefalosporanico a cui poi si aggiungono gruppi funzionali caratteristici.<ref name="a"/>

== Principali sostanze antibiotiche della classe dei β-lattamici ==

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==Significato clinico==

L'anello beta-lattamico fa parte della struttura di base di diverse famiglie di [[antibiotici]], come ad esempio le [[penicilline]], le [[cefalosporine]], i [[carbapenemi]] e i [[monobattami]], che sono, quindi, chiamati anche gli antibiotici [[beta-lattamici]]. Quasi tutti questi antibiotici funzionano inibendo la biosintesi della [[parete cellulare]]. Questo ha un effetto letale sui [[batteri]]. I batteri, tuttavia, contengono nelle loro popolazioni, in quantità inferiori, batteri [[Resistenza agli antibiotici|resistenti agli antibiotici]] β-lattamici grazie all'[[espressione genica|espressione]] di uno dei molti geni [[Beta-lattamasi]]. Più di 1.000 differenti [[enzimi]] beta-lattamasi sono stati documentati in varie specie di batteri.<ref name=Ehmann>{{cite journalCita pubblicazione| last1 cognome1= Ehmann | first1 nome1= David E.| year anno= 2012 | title titolo= Avibactam is a covalent, reversible, non-β-lactam β-lactamase inhibitor | url = | journal rivista= PNAS | volume = 109 | issue numero= 29| pages pp= 11663–11668 | doi=10.1073/pnas.1205073109|display-authors=etal}}</ref> Questi enzimi variano ampiamente nella loro struttura chimica e nell'efficienza catalitica.<ref name=Ehmann /> Quando le popolazioni batteriche possiedono questi sottogruppi resistenti, il trattamento con β-lattame può selezionare il ceppo resistente che diventa più prevalente e quindi più [[virulenza|virulento]].

== Reattività ==

A causa della tensione dell'anello, i beta-lattamici sono più reattivi alle condizioni di [[idrolisi]] rispetto agli [[amidi]] lineari o ai [[lattamici]] più grandi. Questo ceppo è ulteriormente aumentato dalla fusione di un secondo anello, come si trova nella maggior parte degli antibiotici β-lattamici. Tale andamento è dovuto al carattere ammide del β-lattamici riducendo l'[[Piano (geometria)|aplanarietà]] del sistema. L'atomo di [[azoto]] di un'ammide ideale è [[Ibridizzazione|sp²-ibridato]] a causa della [[Risonanza (chimica)|risonanza]], e gli atomi sp²-ibridizzati hanno una geometria molecolare trigonale planare. Il [[Premio Nobel]] [[Robert Burns Woodward]] descrisse un parametro ''h'' come misura dell'altezza della piramide trigonale definita dall'azoto (come l'apice) ei suoi tre atomi adiacenti. ''h'' corrisponde alla forza del legame β-lattame con numeri più bassi (più planare; più come ammidi ideali) essendo più forte e meno reattivo.<ref>{{cite journalCita pubblicazione| last1 cognome1= Woodward | first1 nome1= R.B. | year anno= 1980 | title titolo= Penems and related substances | url = | journal rivista= Phil Trans Royal Soc Chem B | volume = 289 | issue numero= 1036| pages pp= 239–50 | doi=10.1098/rstb.1980.0042}}</ref> I monobattamici hanno valori compresi tra 0,05 h e 0,10 [[angstrom]] (A).<ref name="a">{{cite journalCita pubblicazione| last1 cognome1= Nangia | first1 nome1= A. | last2 cognome2= Biradha | first2 nome2= K. | last3 cognome3= Desiraju | first3 nome3= G.R. | year anno= 1996 | title titolo= Correlation of biological activity in β-lactam antibiotics with Woodward and Cohen structural parameters: A Cambridge database study | url = | journal rivista= J Chem Soc, Perkin Trans | volume = 2 | issue numero= 5| pages pp= 943–53 | doi=10.1039/p29960000943}}</ref>

==Note==

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==Bibliografia==

* {{en}} {{cite bookCita libro| last cognome= Gilchrist | first nome= T. | title titolo= Heterocyclic Chemistry | publisher editore= Longman Scientific | ___location città= Harlow | year anno= 1987 | isbn = 0-582-01421-2 |lingua= en }}

== Voci correlate ==