G. Valduga¹, M. Ceccon¹, E. Reddi¹, G.M. Giacometti¹, J.C. Bommer², G. Jori¹

Studi recenti hanno dimostrato che fotosensibilizzatori cationici, sia di natura porfirinica sia derivati di ftalocianine, sono in grado di inattivare dopo esposizione a luce visibile batteri Gram-negativi con notevole efficienza. Il processo sembra principalmente controllato da interazioni di natura elettrostatica tra le cariche positive del fotosensibilizzatore e cariche negative presenti sulla membrana esterna delle cellule microbiche; tuttavia, un certo grado di anfifilicità sembra aumentare l'affinità del fotosensibilizzatore per la cellula e renderne più efficiente la fotoinattivazione. Per definire l'importanza di questo parametro sono stati sintetizzati una serie di derivati della meso-tetra(N-metil-4-piridil)porfina in cui uno o quattro gruppi N-metilici sono stati sostituiti da catene alifatiche a crescente numero di atomi di carbonio (fino a 22). E' stata quindi studiata la capacità dei diversi composti di fotosensibilizzare cellule batteriche Gram(-) (Escherichia coli) e Gram(+) (Staphylococcus aureus), misurando l'inibizione della proliferazione cellulare dopo incubazione con il fotosensibilizzatore e irradiamento con luce bianca (150 mW/cm²). I dati preliminari ottenuti mostrano che nel caso dei derivati monosostituiti l'efficienza di fotoinattivazione dei due ceppi aumenta all'aumentare della lunghezza della catena alifatica fino a 14 atomi di carbonio. Infatti il mono-tetradecil-derivato si è rivelato essere il fotosensibilizzatore più efficace, causando inibizione completa della crescita dei batteri ad una concentrazione pari a 0.5 µM e dopo 10 min. di irradiamento. Questo andamento riflette l'affinità dei derivati porfirinici per le cellule microbiche, poiché la quantità di fotosensibilizzatore legato alle cellule aumenta in funzione della lunghezza della catena alifatica raggiungendo un plateau per i derivati a 14, 18 e 22 atomi di carbonio. Tuttavia questi ultimi due derivati presentano un'efficienza fotosensibilizzatrice inferiore al tetradecil-derivato. I derivati mono- e tetra-sostituiti con catene alifatiche fino a 6 atomi di carbonio non presentano invece sostanziali differenze nell'efficienza di fotoinattivazione delle cellule batteriche.