Attività di Ricerca

Le attività di ricerca svolte da questa unità si basano sull'uso dei moderni metodi della chimica organica per comprendere e risolvere problemi che pongono all'interfaccia la chimica con la fisica, la biologia e la scienza dei materiali. La nostra sfida è l'interpretazione a livello molecolare di ogni processo chimico, fisico o biologico in cui sono coinvolti composti organici, sia di origine naturale che sintetica. L'obiettivo principale è quello di sfruttare queste conoscenze di base in diversi campi applicati come le scienze ambientali-ecologiche, la fabbricazione di materiali sostenibili, le biotecnologie, la farmacologia, la medicina e l'agronomia.

Sezione #1

Caratterizzazione strutturale di prodotti naturali, principalmente mediante analisi NMR e spettrometria di massa, e sintesi organica. Analisi qualitativa e quantitativa di campioni naturali e/o industriali, inclusi polimeri e loro additivi, mediante misure combinate cromatografiche e spettroscopiche. Assegnazione della struttura molecolare di metaboliti secondari biologicamente attivi isolati da organismi marini, piante e colture batteriche.

Sezione #2

Profilo quali-quantitativo di metaboliti/lipidi nelle membrane cellulari, nei tessuti e nei fluidi biologici. Abbiamo sviluppato una metodologia basata su RPLC/ESI-MS/MS per l'identificazione e la caratterizzazione precisa dei lipidi cellulari. In particolare, siamo stati i primi a riportare studi di lipidomica cellulare che combinano NMR con le tecniche di SM. Sebbene i moderni approcci lipidomici si basino principalmente sull'ampio arsenale di tecniche di SM, l'NMR rappresenta un potente strumento per l'analisi qualitativa e spesso è cruciale per la delucidazione dei loro dettagli strutturali. In particolare, tramite 31P-NMR è possibile differenziare i lipidi di membrana in classi PL distinte e ottenere dati quantitativi affidabili e riproducibili come le frazioni molari di tutte le classi PL. In tutti gli approcci basati sulla sola SM questi dati sono difficili da ottenere poiché le classi PL hanno fattori di risposta abbastanza diversi nella sorgente ESI e un confronto diretto tra tutte queste classi è spesso ostacolato da molti altri fattori.

Sezione #3

Nuove molecole organiche come agenti antibatterici, antivirali e come inibitori di proteine coinvolte nei tumori e nelle malattie neurodegenerative: progettazione di farmaci mediante calcoli di docking e valutazione in silico dei parametri farmaco-cinetici, approccio biomimetico di molecole bioattive ispirate dalla Natura, sintesi organica anche con metodi eco-compatibili, caratterizzazione strutturale e assegnazione di configurazione assoluta, purificazione HPLC di composti da utilizzare in screening in vitro.

Sezione #4

Nuovi materiali polimerici a base di composti naturali e derivati ligneo-cellulosici. Questa attività di ricerca è sviluppata al fine di sintetizzare nuovi materiali termoplastici o termoindurenti derivanti dalla valorizzazione di molecole naturali (principalmente sottoprodotti della bioraffineria agroalimentare e forestale). Specifici composti naturali vengono caratterizzati, modificati chimicamente e utilizzati come building blocks nella fabbricazione di nuovi materiali polimerici sostenibili. Desideriamo ampliare la comprensione dell'effetto delle strutture naturali lignocellulosiche sulle proprietà finali dei materiali ottenuti tramiti processi scalabili e ispirati alla chimica sostenibile. Alcuni materiali sono progettati per applicazioni nel packaging, nell’agricoltura e nella fotochimica.

Sezione #5

Valorizzazione e riciclo di biomateriali polimerici. Questa linea di ricerca studia il fine vita di biopolimeri biodegradabili e/o da fonte rinnovabile al fine di creare nuove alternative alla biodegradazione, costituire nuovi cicli di vita del materiale, e nuovi prodotti funzionali, di fatto allungando il tempo di vita di queste strutture polimeriche. Di particolare interesse è lo studio del riciclo e della valorizzazione di acido polilattico (PLA) e della cellulosa acetata.

Membri del gruppo