Corsi di studio in
Farmacia - Chimica e tecnologia farmaceutiche

Il corso è finalizzato a fornire agli studenti le conoscenze di base pertinenti alla chimica analitica, ovvero le caratteristiche degli equilibri acido-base, di formazione di complessi, di ossido-riduzione ed eterogenei e la loro applicazione alle analisi volumetriche e strumentali per definire le specie chimiche presenti in soluzione e determinarne la concentrazione.

Il corso inoltre illustra il concetto di segnale analitico, i principi di funzionamento delle principali strumentazioni analitiche di un laboratorio chimico e le loro applicazioni, con particolare riferimento alle tecniche spettroscopiche, elettrochimiche e separative.

Infine si forniscono le conoscenze di base per l'utilizzo di metodi statistici e chemiometrici nella elaborazione e valutazione dei dati.

Al termine del corso ci si attende che gli studenti siano in grado di comprendere i concetti fondamentali del processo analitico, conoscano i principi su cui si basano le principali metodiche di analisi classiche e strumentali, le loro applicazioni e le potenziali interferenze; essi inoltre disporranno di criteri di valutazione delle tecniche analitiche, nonché avranno acquisito le nozioni necessarie per affrontare i corsi degli anni successivi, in particolare quelli in ambito analitico-farmaceutico.

 

Sulla piattaforma e-learning Moodle è presente il materiale didattico relativo al corso. Inoltre sono disponibili video in cui la docente mostra il funzionamento delle principali strumentazioni trattate nel corso. Infine sono presenti esercizi sugli equilibri chimici e sulle metodiche analitiche classiche.

Introduzione

Definizione e finalità della Chimica Analitica. Il processo analitico: stadi operativi di una determinazione qualitativa e quantitativa. Classificazione dei principali metodi di analisi quantitativa. Ricerca bibliografica in Chimica Analitica.

Valutazione di un metodo di analisi e trattamento dei dati analitici

Criteri di scelta e valutazione di un metodo analitico. Parametri di qualità del dato analitico e suo trattamento statistico.

Cenni di chemiometria e sue applicazioni in chimica analitica.

Attività, concentrazione, equilibri

Attività e concentrazione: significato e calcolo. Trattamento sistematico dell'equilibrio: equazioni di bilancio di massa e bilancio di carica. Equilibri e speciazione: calcolo del pH ed equilibri acido-base, equilibri di complessazione, di solubilità e di ossido-riduzione.

Tecniche di analisi chimica classica

Analisi volumetriche: principi di base; titolazioni acido base, di complessazione, di precipitazione, di ossido-riduzione.

Caratteristiche e formazione di precipitati colloidali e cristallini. La coprecipitazione.

Analisi gravimetriche: metodi di precipitazione e di volatilizzazione.

 

Tecniche di analisi chimica strumentale

METODI SPETTROSCOPICI DI ANALISI

Spettroscopia atomica e molecolare: definizione di radiazione elettromagnetica; interazione fra radiazione elettromagnetica e materia: assorbimento ed emissione, livelli energetici e transizioni. Aspetti qualitativi: spettri di assorbimento ed emissione. Aspetti quantitativi: la legge di Lambert-Beer.

Spettroscopia di assorbimento ed emissione atomica: principi e strumentazione. Atomizzatore a fiamma, elettrotermico, a plasma (ICP). Applicazioni.

Spettroscopia di assorbimento molecolare (UV-Vis): principi e strumentazione. Definizione di gruppo cromoforo. Applicazioni.

Spettroscopia di emissione molecolare: principi e strumentazione. Fotoluminescenza e bio-chemiluminescenza. Applicazioni.

Tecniche spettroscopiche per l'analisi di solidi: spettroscopia di riflettanza e sue applicazioni farmaceutiche; spettroscopia di raggi X e sue applicazioni.

METODI ELETTROANALITICI

Potenziometria: elettrodi ionoselettivi (elettrodi a vetro, elettrodi a membrana cristallina e liquida; elettrodi a gas e biocatalici). Applicazioni.

Voltammetria: tecniche dirette e di stripping.Applicazioni.

Cenni di conduttimetria e sue applicazioni.

METODI TERMOANALITICI

Termogravimetria, analisi termica differenziale, calorimetria differenziale a scansione. Applicazioni.

METODI SEPARATIVI 

Principi della separazione cromatografica. Classificazione dei metodi cromatografici.

Cenni sulla cromatografia liquida e sulla gascromatografia e sulle loro applicazioni.

ALTRE TECNICHE ANALITICHE STRUMENTALI

Cenni sui metodi bioanalitici e loro applicazioni.

Spettrometria di massa con sorgente ICP e sue applicazioni.

Prelievo e trattamento del campione

Cenni sul campionamento di materiali omogenei ed eterogenei e sulla preparazione del campione prima dell'analisi.

 

Prerequisiti

Conoscenze di chimica generale ed inorganica, di matematica e di statistica.

Organizzazione della didattica

Il corso si articola in lezioni frontali durante le quali, oltre a trattare aspetti teorici, si risolvono esercizi su problematiche di chimica analitica.

Metodi di valutazione

La valutazione prevede una prova scritta relativa alla prima parte del corso, comprendente esercizi e domande, ed una prova orale sulle tecniche di analisi chimica strumentale.