FLuorInated PePtidEs for Resumption - Finanziamento dell’Unione Europea – NextGenerationEU – missione 4, componente 2, investimento 1.1. CUP D53D23010020006

I sistemi nanoporosi solidi e le loro proprietà strutturali e funzionali stanno ricevendo grande attenzione a causa della loro strategica rilevanza tecnologica. I composti fluoroorganici sono dotati di proprietà uniche e utili. In questo progetto, intitolato FLuorInated PePtidEs for Resumption (FLIPPER) (Fig. 1), materiali nanoporosi completamente organici dotati di canali rivestiti con fluoro saranno ottenuti tramite autoassemblaggio di dipeptidi fluorurati (F-DP). Questi sistemi uniranno le proprietà uniche e utili dei fluoroorganici con le molteplici funzioni dei sistemi porosi. È noto che diversi dimeri di amminoacidi naturali (AA) e loro derivati sintetici si autoassemblano in cristalli porosi. Le analisi computazionali (approcci DFT-D e CSP) indicheranno che molto probabilmente anche gli F-DP possono formare canali desiderati in funzione del sito e dell'estensione della fluorurazione. Una libreria di materiali F-DP nanoporosi con diametri di canali che vanno dalla scala subnanometrica a quella dei cento nanometri sarà disponibile grazie alla preparazione di molti amminoacidi fluorurati (ad esempio, trifluorometil alanina sostituita, valina e metionina e fenilalanine fluorurate ad anello) e la diversità derivante dal grado di fluorurazione sintonizzabile. Questa libreria verrà utilizzata come piattaforma per l'assorbimento selettivo e reversibile di diversi composti selezionati per la loro attesa affinità per i canali fluorosi e per la loro rilevanza applicativa. Nella maggior parte dei casi questa affinità sarà guidata dalla compatibilità tra ospiti fluorurati e canali fluorurati, a volte altre interazioni, ad esempio il legame calcogeno “lipofilo”, aumenteranno l’interazione e/o la selettività. Le molecole ospiti utilizzate comprenderanno gas (Freon, CO2), liquidi (Freon e anestetici fluorurati (FA)) e solidi (acidi perfluoro-ottanoici e -ottansolfonici e analoghi (PFAS)). Verrà adottato un approccio di prova concettuale per affrontare i problemi di rilevamento e bonifica associati a queste sostanze. Il sequestro della CO2 è una priorità ben nota. Il rilevamento e la gestione della presenza di FA nell'aria della sala operatoria è importante per le prestazioni degli anestesisti e la sicurezza dei pazienti. I freon sono inquinanti ambientali altamente persistenti e il loro sequestro è fondamentale. Lo stesso vale per i PFAS che sono inquinanti estremamente preoccupanti in quanto pericolosi per la salute umana, sono altamente recalcitranti alla degradazione chimica e biologica e tendono a bioaccumularsi. È importante sottolineare che i metodi tradizionali di sanificazione dell’acqua sono scarsamente efficaci nella rimozione dei PFAS. Il caricamento/mobilità degli ospiti, le diverse interazioni ospite-ospite responsabili di un efficace sequestro degli ospiti, l'evoluzione degli assemblaggi delle molecole ospiti nanoconfinati nei canali dei materiali nanoporosi preparati saranno affrontati con una varietà di tecniche, tra cui l'alta risoluzione e la temperatura variabile Diffrazione di raggi X su cristalli e polveri, IR confocale, SEM, TEM, soluzione multinucleare (1H, 13C, 15N, 19F, 77Se e 129Xe) e NMR allo stato solido.