Studio di una libreria di composti pirazolici variamente funzionalizzati: valutazione microbiologica e sintesi

Abstract

Il fenomeno dell’antibiotico resistenza è in costante crescita, tanto da essere stato definito dall’OMS una vera e propria emergenza globale. È quindi di primaria importanza incentivare la ricerca e lo sviluppo di nuove molecole in grado di eludere i meccanismi di resistenza agli antibiotici, permettendo un trattamento efficace delle infezioni. Il nucleo pirazolico è attualmente al centro dell’attenzione per quanto riguarda la sua potenziale attività specialmente contro ceppi resistenti Gram-positivi, come MRSA; da qui nasce l’idea di approfondire questo gruppo chimico, valutando come la sua diversa funzionalizzazione possa incidere sull’attività microbiologica. In questo progetto sono stati testati, nel laboratorio di microbiologia, 31 composti pirazolici variamente funzionalizzati, utilizzando tecniche microbiologiche standard secondo protocolli EUCAST. Due di essi, hanno evidenziato promettenti valori di MIC (8-16 μL/mg) sul genere Stafilococco, e per essi è stata quindi valutata, mediante i saggi time killing, il tipo di attività (batteriostatica o battericida), la capacità di inibire la formazione di biofilm o di disgregarlo. Uno dei due pirazoli si è dimostrato attivo nell’inibizione del biofilm di S. aureus a concentrazioni pari alla MIC e alle sub-MIC (½ MIC e ¼ MIC), ma inefficace relativamente alla capacità disgregante di un biofilm maturo della stessa specie.

The global rise of antibiotic resistance, officially recognized by the WHO as a public health emergency, highlights the urgent need for novel compounds capable of bypassing resistance mechanisms and ensuring effective infection treatment. Among emerging chemical scaffolds, the pyrazole core has attracted considerable interest for its potential antibacterial activity, particularly against resistant Gram-positive strains such as MRSA. This study explores how different functionalizations of the pyrazole nucleus influence microbiological activity. A total of 31 structurally diverse pyrazole derivatives were synthesized and tested in the microbiology laboratory using standardized methods in accordance with EUCAST protocols. Two compounds exhibited excellent MIC values (8–16 μL/mg) against Staphylococcus and were further investigated through time-kill assays to assess their bacteriostatic or bactericidal properties, as well as their ability to inhibit or disrupt biofilms. One of these pyrazole derivatives effectively inhibited S. aureus biofilm formation at MIC and sub-MIC concentrations (½ MIC and ¼ MIC), although it proved ineffective in disrupting mature biofilms of the same species.