Prof. MARCO PIERINI

L’attività di ricerca è incentrata su studi di labilità stereochimica e processi di interazione tra molecole, condotti con l’ausilio di tecniche sia sperimentali (prevalentemente, cromatografia ad alte prestazioni, spettroscopia UV-visibile e NMR) che di calcolo computazionale (specialmente basate sulla procedura di docking molecolare implementata nel software per computer MOLINE, appositamente sviluppato nei nostri laboratori). In particolare, fenomeni di isomerizzazione stereochimica e costituzionale sono analizzati sotto il profilo termodinamico e cinetico, riservando speciale attenzione agli effetti prodotti da variazioni del mezzo di reazione (valutazioni basate sul ricorso ad approcci di tipo Linear Solvation Energy Relationships) della temperatura e, in solventi acquosi o acquoso-organici, del pH. 
Nell’interpretazione e razionalizzazione dei dati, lo studio sperimentale è integrato con l’uso di metodi di calcolo propri del molecular modelling, con la simulazione di profili cromatografici dinamici e con la determinazione di descrittori molecolari di acidità. La definizione ed ottimizzazione di quest’ultimo tipo di parametri è perseguita con particolare attenzione. Per mezzo di essi, infatti, è possibile stimare con discreta accuratezza valori di pKa altrimenti non accessibili (o difficilmente accessibili) per via sperimentale. Esempi di questo tipo sono rappresentati da acidi al carbonio caratterizzati da valori particolarmente elevati di pKa (e.g. molecole con idrogeni benzilici, alchinici o legati ad atomi di carbonio in a a gruppi carbonilici) o da stereoisomeri che possano facilmente interconvertire a temperatura ambiente.  
Un altro importante aspetto dell’attività di ricerca è quello collegato allo sviluppo di nuovi algoritmi (e del relativo software scientifico per personal computer) concepiti con l’intento di: i) ottimizzare ulteriormente le procedure utilizzate nel docking molecolare automatico già implementate in MOLINE; ii) interfacciare il docking molecolare con metodi per il calcolo simulato di dati H-NMR, al fine di ottenere indicazioni sulla localizzazione geometrica e il reciproco orientamento di molecole impegnate nella formazione di complessi, per i quali siano disponibili spettri H-NMR sperimentali; iii) ottimizzare la simulazione di profili cromatografici e/o NMR dinamici per massimizzare l’accuratezza nella stima delle costanti di velocità associate al processo, estendendo il campo di applicabilità del metodo anche al caso di equilibri multipli.