Relazione struttura/attività antibatterica dei chinoloni
Esaminando la struttura molecolare di un chinolone è possibile prevedere, in termini generali, la sua attività antibatterica. Vediamo come.
Gli elementi strutturali indispensabili sono:
- una piperidina condensata ad un anello aromatico (nucleo chinolico)
- un doppio chetone legato alla piperidina (in posizione 4)
- un doppio legame all’interno dell’anello piperidinico in posizione 2-3
- un gruppo carbossilico libero legato alla piperidina (in posizione 3)
- un sostituto legato all’azoto della piperidina
Ulteriori modificazioni di questa struttura base modulano lo spettro di attività antibatterica del chinolone
:
- Il fluoro in posizione 6, che identifica in modo peculiare la classe dei fluorochinoloni, favorisce la penetrazione della molecola nella cellula batterica e potenzia l’attività inibitoria verso la DNA girasi.
- Il sostituto in posizione C7 orienta, in linea di massima, lo spettro d’azione: un gruppo piperazinico potenzia l’azione contro i gram -, mentre un gruppo pirrolidinico potenzia l’azione verso i cocci gram +
- Il sostituto in posizione N1 modula la farmacocinetica e aumenta la potenza batterica secondo la seguente relazione: etile < ciclopropile < ponte tra N1 e C8 (fluorochinoloni triciclici)
- Altre modifiche strutturali di minore importanza sono le sostituzioni in posizione 8 (modula la farmacocinetica) e in C5 (potenzia l’attività contro i gram+)
Applicando questi concetti ai fluorochinoloni più noti si può intuire che
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- la norfloxacina è il fluorochinolone meno potente (etile in N1) con prevalente attività sui gram-
- La levofloxacina è un fluorochinolone triciclico ed è più potente della ciprofloxacina (ciclopropile in N1), ma non è particolarmente efficace sui gram+ (anello piperazinico in C7).
- La moxifloxacina è più attiva della levofloxacina sui gram + (anello pirrolidinico in C7)
