Chimica biorganica

Il tema centrale delle attività di ricerca svolte nel Laboratorio riguarda l'utilizzo dei moderni metodi della chimica organica per la comprensione e la soluzione di problemi che stanno all'interfaccia tra la chimica ed altre discipline fondamentali quali la biologia e la fisica. La soluzione di questi problemi trova grande interesse in discipline cosiddette "applicate" come la farmacologia, la medicina, le biotecnologie e le scienze ambientali ed agronomiche. Questa attività che può essere in qualche modo sintetizzata nella dizione "Chimica dei Prodotti Naturali" richiede un approccio fortemente interdisciplinare e può direttamente portare a delle informazioni basilari su alcuni prodotti naturali di interesse (leads) che risulta condizione irrinunciabile per il loro sfruttamento in ampi settori applicativi. Le attività di Laboratorio sono organizzate in due gruppi di ricerca denotati come LBO1 e LBO2 

LBO1. Aspetti strutturali, sintetici, biologici e biotecnologici di prodotti naturali. Il lavoro che si svolge in questo gruppo di ricerca riguarda l'identificazione di nuovi prodotti naturali o lo sviluppo di composti noti di interesse applicativo ed implica un uso esteso di: 
 moderni metodi cromatografici, soprattutto in fase liquida ed in particolare HPLC, High Pressure Liquid Chrom;  tecniche spettroscopiche, soprattutto strumentazione di Risonanza Magnetica Nucleare, NMR e spettrometria di massa, MS (in quest'ultimo caso disponendo di un'ampia gamma di sorgenti di ionizzazione e di diversi analizzatori e recentemente di un sistema integrato HPLC-MSn);  procedure di sintesi organica sia come sintesi totali e/o parziali di prodotti naturali che di loro analoghi;   tecniche di calcolo computazionale rivolte alla razionalizzazione delle relazioni struttura-conformazione-attività, sia com metodi basati su calcoli di meccanica/dinamica molecolare che su metodi quantomeccanici semiempirici.  Il prodotto naturale di interesse è selezionato sulla base della sua eventuale nuova architettura strutturale, per le sue eventuali rilevanti attività biologiche e per il meccanismo secondo il quale esso esplica questa attività. Questi aspetti formano lo "zoccolo duro" della nostra attività di ricerca che risulta quindi fortemente interdisciplinare amalgamando la chimica dei prodotti naturali con la sintesi organica, con la delucidazione di cammini biosintetici e con le moderne metodologie del "drug design".

LBO2.  Drags from micro-organism and cell-cultures. Marine natural product as insect-control agents. Gli obiettivi dei nostri progetti sono lo sviluppo di prodotti antinfiammatori non steroidei e di agenti insetticidi efficaci e sicuri, partendo da molecole isolate da piante medicinali, e la caratterizzazione di nuovi antibiotici minoritari prodotti nella fermentazione industriale di Saccharopolyspora erythraea. Inoltre, siamo interessati all'isolamento, determinazione strutturale e fotodegradazione di metaboliti prodotti da colture microbiche di conosciuti patogeni di organismi dannosi alle colture di importanti piante da frutto. In breve, i nostri metodi di lavoro prevedono: i) produzione di brodi microbici o raccolta/coltivazione delle piante medicinali; ii) purificazione (principalmente mediante HPLC) e caratterizzazione (soprattutto per mezzo di MS e NMR) di nuovi composti organici; iii) trasformazioni chimiche o sintesi parziali di selezionati prodotti naturali; iv) valutazioni delle proprietà insetticida ed antinfiammatorie (per mezzo di collaborazioni esterne) dei composti naturali o semisintetici da noi prodotti.