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Biocatalisi

Macroarea: Chimica Farmaceutica

Settori ERC: PE4_10 Heterogeneous catalysis; PE4_12 Chemical reactions: mechanisms, dynamics, kinetics and catalytic reactions; PE5_18 Medicinal Chemistry; LS9_1 Applied Biotechnology 

Team dell'Unità di Ricerca

Referenti: Daniela Ubiali (PA), Teodora Bavaro (PA), Marina S. Robescu (RTDa)

Junior Staff: Riccardo Semproli (Assegnista), Lorenza Cassano (Dottoranda)

Linee di Ricerca

1. BIOCATALISI applicata alla sintesi di principi attivi farmaceutici (API) e/o intermedi.

Immobilizzazione di enzimi per lo sviluppo di biocatalizzatori stabili e riciclabili.

Biotrasformazioni su scala preparativa in batch e in flow.

2. BIORAFFINERIA

Impiego di enzimi per la valorizzazione di scarti e sottoprodotti della filiera agroalimentare con l'obiettivo di ottenere prodotti bio-based ad alto valore aggiunto (es. emulsionanti, biocarburanti).

3. CHIMICA FARMACEUTICA

Design/Redesign, sintesi, caratterizzazione analitica di molecole a riconosciuta o potenziale attività biologica, in particolare oligosaccaridi, glicoconiugati, nucleosidi e nucleotidi, peptidi. 

Pubblicazioni più significative (max 10)
  1. Rubes D., Tengattini S., Serra M., Bavaro T., Temporini C. Wang H., Zhang Y.M., Rinaldi F.,* Terreni M., Calleri E. (2025) GCI-Based Affinity Screening of Synthetic Oligomannosides toward Concanavalin A. CHEMISTRY– AN EUROPEAN JOURNAL. DOI: 10.1002/chem.202502137
  2. Tengattini S., Bavaro T., Rinaldi F., Temporini C., Pollegioni L., Terreni M., Piubelli L.* (2025) Novel tuberculosis vaccines based on TB10.4 and Ag85B: State-of-art and advocacy for good practices. VACCINE, p. 126932, Vol. 53. DOI:10.1016/j.vaccine.2025.126932
  3. Robescu M.S.*, Bavaro T.* (2025) A comprehensive guide to enzyme immobilization: All you need to know. MOLECULES, p. 939, Vol. 30. DOI:10.3390/ molecules30040939
  4. Pecora D., Ballabio G., Brioschi G., Robescu M.S., Semproli S., Mapelli B., Annunziata F., Speranza G., Cappelletti G., Ubiali D., Tamborini L.* (2025) Efficient and versatile flow synthesis of new non-ionic glucamide surfactants. ACS OMEGA, p. 6976-6982, Vol. 10. DOI:10.1021/acsomega.4c09871
  5. Patti S., Magrini Alunno I., Semproli R., Tessaro D., Monti D., Riva S., Ubiali D.,* Ferrandi E.E.*(2024) Two-Step Biocatalytic Synthesis of (1S)-Nor(pseudo)ephedrine Catalyzed by Immobilized Enzymes. CHEMCATCHEM, p. Vol. 16. DOI:10.1002/cctc.202400861
  6. Robescu M.S.,* Ubiali D.,* Semproli R., Bavaro T. (2024) Stepping into the biocatalysis lab for undergraduate students: from enzyme immobilization to product isolation. JOURNAL OF CHEMICAL EDUCATION, p. 2790-2795, Vol. 101. DOI:10.1021/acs.jchemed.3c01254
  7. Robescu M.S., Tengattini S., Rabuffetti M., Speranza G., Terreni M., Bavaro T.* (2023) b-Mannosidase from Cellulomonas fimi: immobilization study and application in the b-mannoside synthesis. CATALYSTS, p. 1399, Vol. 13. DOI:10.3390/catal13111399
  8. Semproli R., Chanquia S.N., Bittner J.P., Mueller S., Dominguez de Maria P., Kara S.,* Ubiali D.,* (2023) Deep Eutectic Solvents for the Enzymatic Synthesis of Sugar Esters: A Generalizable Strategy?. ACS SUSTAINABLE CHEMISTRY & ENGINEERING, p. 5926−5936, Vol. 11. DOI:10.1021/acssuschemeng.2c07607
  9. Robescu M.S.*, Alcántara A.R., Calvio C., Morelli C.F., Speranza G., Ubiali D., Bavaro T.* (2023) L-Theanine goes greener: A highly efficient bioprocess catalyzed by the immobilized g-glutamyl transferase from Bacillus subtilis, CHEMSUSCHEM, p. e202202108, Vol. 16. DOI:10.1002/cssc.202202108
  10. Bavaro T.*, Tengattini S., Rezwan R., Chiesa E., Temporini C., Dorati R., Massolini G., Conti B., Ubiali D., Terreni M. (2021) Design of epidermal growth factor immobilization on 3D biocompatible scaffolds to promote tissue repair and regeneration. SCIENTIFIC REPORTS, p. 2629, Vol. 11. DOI: 10.1038/s41598-021-81905-1
Collaborazioni

Collaborazioni Nazionali

Dipartimento di Ingegneria Industriale e dell’Informazione, Università di Pavia (Paolo Magni)
Dipartimento di Biologia e Biotecnologie “L. Spallanzani”, Università di Pavia (Claudia Binda)
Dipartimento di Chimica, Università di Pavia (Daniele Dondi)
Dipartimento di Chimica, Università degli Studi di Milano (Giovanna Speranza, Giuseppe Cappelletti)
Istituto di Scienze e Tecnologie Chimiche, Consiglio Nazionale delle Ricerche (SCITEC-CNR, Daniela Monti, Erica E. Ferrandi).
Dipartimento di Scienze Farmaceutiche, Università degli Studi di Milano (Lucia Tamborini)
Dipartimento di Biologia, Università degli Studi di Padova (Elisabetta Bergantino)
Consorzio Italbiotec s.r.l., Milano (Diego Bosco)
Flamma S.p.A, Chignolo d’Isola (BG) (Beatrice Trucchi)

Collaborazioni Internazionali

Department of Chemistry in Pharmaceutical Sciences (QUICIFARM), Pharmacy Faculty, Complutense University of Madrid (UCM), Spain (Andres R. Alcantara, Maria J. Hernaiz)
Institut Parisien de Chimie Moléculaire, Sorbonne Université, Paris, France (Yongmin Zhang)
Department of Chemistry, Graz University, Graz, Austria (Mélanie Hall)

Progetti Finanziati

2023–2025 REFINEMENT – “An integrated biorefinery for the sustainable production of biofuels and emulsifiers from agro-industrial waste” finanziato nell’ambito dei PoC Accademici del Programma NODES, sostenuto dal MUR sui fondi PNRR MUR - M4C2 - Investimento 1.5 Avviso “Ecosistemi dell’Innovazione”, nell’ambito del PNRR finanziato dall’Unione europea – NextGenerationEU (Grant agreement Cod. n.ECS00000036). 

2023–2025 “WAKEUP – WAste cooKing oils: biopolymErs Upgrading” finanziato nell’ambito dei PoC Accademici del Programma NODES, sostenuto dal MUR sui fondi PNRR MUR - M4C2 - Investimento 1.5 Avviso “Ecosistemi dell’Innovazione”, nell’ambito del PNRR finanziato dall’Unione europea – NextGenerationEU (Grant agreement Cod. n.ECS00000036). 

2022–2025 “NODES: Nord Ovest Digitale e Sostenibile” sostenuto dal MUR sui fondi PNRR MUR - M4C2 - Investimento 1.5 Avviso “Ecosistemi dell’Innovazione”, nell’ambito del PNRR finanziato dall’Unione europea – NextGenerationEU (Grant agreement Cod. n.ECS00000036). 

2023–2027 “Immunoterapia: cura e prevenzione di malattie infettive e tumorali (Immuno-HUB)”. Project number T4-CN-02 (PIANO SVILUPPO E COESIONE–FSC 2014–2020) finanziato dal Ministero della Salute.

Competenze e strumentazioni specifiche per servizi di consulenza

COMPETENZE 

Screening di enzimi per applicazione in sintesi organica.

Studio e sviluppo di biocatalizzatori immobilizzati, studio di stabilità dei biocatalizzatori under storage e in reazione, studio di riciclo dei biocatalizzatori.

Redesign di step chimici mediante biocatalisi.

STRUMENTAZIONI

HPLC-UV-Vis/ELSD termostatato con autocampionatore (Merck VWR); Spettrofotometro UV-Vis (Shimadzu); Cella elettroforetica (Thermofisher and Biorad); Thermomixer (Eppendorf); Centrifuga refrigerata (Eppendorf); pHStat (Metrohm); Attrezzatura e strumenti di base per sintesi chimica e analisi; HPLC-MS, GC-MS, NMR accessibili come facility dipartimentale o interdipartimentale

Contatti

DANIELA UBIALI - daniela.ubiali@unipv.it

TEODORA BAVARO - teodora.bavaro@unipv.it

MARINA S. ROBESCU - marinasimona.robescu@unipv.it

 

Graphical Abstract