Preparazione e proprietà di un catalizzatore ligninolitico biomimetico immobilizzato

Un metodo semplificato per avere più informazioni di quelle ottenute con lo studio diretto dei sistemi biologici, è quello costituito dalla cosiddetta chimica biomimetica. Essa consiste, secondo la definizione data da Breslow, nella progettazione, sintesi e studio di sistemi artificiali che riproducano, in maniera semplificata, alcuni degli aspetti del funzionamento degli equivalenti sistemi biologici.
Quando i sistemi biologici d'interesse sono gli enzimi viene realizzato un "modello di enzima". Questo tipo di approccio, che utilizza sistemi molto meno complessi di quelli naturali e quindi più adatti ad uno studio approfondito, presenta la doppia utilità di permettere, da un lato la verifica di ipotesi meccanicistiche e lo studio dei parametri da cui dipendono i meccanismi dell'azione dei sistemi biologici e, dall'altro, la scoperta e lo sviluppo di nuovi composti in grado di svolgere nuove funzioni.
Un "modello di enzima" si propone quindi di riprodurre una o più delle caratteristiche salienti degli enzimi stessi. L'approccio più efficace nella realizzazione dei sistemi biomimetici è necessariamente graduale e, comunque, non può prescindere dallo studio della struttura e del meccanismo d'azione degli enzimi che si vogliono imitare.
Le metalloporfine sintetiche possono essere catalizzatori biomimetici che emulano l'attività catalitica della LiP e della MnP, perché possono garantire un'elevata ossidazione di composti lignocellulosici, come la lignina e i composti recalcitranti alla degradazione, come i coloranti sintetici.
Le metalloporfine altamente funzionalizzate, che presentano validi sostituenti nelle posizioni meso dell'anello porfinico sono sistemi di catalizzatori molto stabili verso gli ossidanti e il loro potenziale redox e la loro solubilità possono essere finemente regolati dalle proprietà stereo elettriche dei sostituenti.