Attività scientifica

Attività di ricerca

L’attività di ricerca dell’area chimica riguarda la ricerca di base.

Nel complesso, tale ricerca si sviluppa secondo due linee fondamentali: una linea di tipo prettamente inorganico ed una linea di tipo organico.

L’attività di ricerca che per anni ha interessato lo studio della Chimica Organometallica, nel campo della sintesi, caratterizzazione strutturale e/o stereochimica e reattività di complessi organometallici e in particolare di Pt(II) e Pd(II), negli ultimi anni si è orientata verso tematiche di ricerca interdisciplinari che coinvolgono problematiche di carattere ambientale. In collaborazione con colleghi di idrogeologia e microbiologia, sono stati effettuati studi approfonditi nel campo delle indagini chimiche e prospezioni idrogeologiche riferiti agli acquiferi carbonatici evidenziando interessanti correlazioni tra composizione del suolo, fenomeni di trasporto e presenza di specifici ioni nelle acque sotterranee. Altri studi prevedono l’utilizzo di tecniche analitiche strumentali per valutare la presenza dei metalli nel suolo o altre sostanze ammendanti e dei fenomeni di assorbimento delle piante. Recentemente è stato avviato lo studio di metodi alternativi nella purificazione di acque reflue.

L’attività di natura organica (CHIM/06) riguarda lo studio e la caratterizzazione chimica di molecole organiche che esplicano importanti attività biologiche.

Negli ultimi anni grande attenzione è stata dedicata ai composti naturali sia di origine marina che da piante edibili, come potenziali “nuovi farmaci” da impiegare nelle patologie umane. Buona parte dei metaboliti secondari sono infatti responsabili di attività biologiche interessanti e alcuni dei nuovi composti isolati sono stati sottoposti a tests specifici mostrando delle interessanti proprietà farmacologiche come l’attività antitumorale, antivirale, antibatterica, antinfiammatoria e antiossidante.

L’isolamento prevede l’estrazione del materiale organico e il successivo frazionamento usando varie tecniche cromatografiche (gel filtration, MPLC, DCCC e HPLC in fase diretta, in fase inversa). La caratterizzazione strutturale si avvale delle più moderne tecniche spettroscopiche (Risonanza Magnetica Nucleare NMR, IR, UV, Dicroismo circolare e Spettrometria di massa).

Oltre ai metaboliti secondari, grande interesse mostrano le molecole di natura prettamente peptidica quali piccole proteine, frammenti di proteine e peptidi che esplicano attività biologica.

Studi di correlazione struttura-attività biologica di tali sostanze permette di ottenere informazioni sulle preferenze conformazionali e sul comportamento di biomolecole naturali e di sintesi per determinare i fattori che governano o regolano il riconoscimento molecolare di tali sostanze fra di loro o la loro interazione, in taluni casi, con ioni metallici.

Infatti la specificità dei meccanismi di riconoscimento molecolare rappresenta la base per l’attività biologica di molti sistemi, quali ad esempio complessi enzima-substrato, o l’interazione tra un recettore ed un substrato. La ragione di tale specificità è legata alla conformazione assunta da uno o entrambi i sistemi coinvolti nell’interazione e, quindi, uno dei principali obiettivi nel campo dello studio di tali sistemi è rappresentato dall’individuazione della conformazione responsabile della funzione svolta. Questi studi, uniti a quelli di previsione del comportamento di sistemi biologici di crescente complessità, permettono di guidare il ricercatore nel “design” razionale di nuovi sistemi con specifiche proprietà e maggiore attività biologica rispetto ai composti naturali. Tali studi sono spesso coadiuvati dall’utilizzo di sistemi solvente che simulano l’ambiente recettoriale o che favoriscono, se intrinsecamente possibile, la loro tendenza a strutturarsi.