SCIENZE DEL FARMACO E DELLA SALUTEChimica e tecnologia farmaceuticheAnno accademico 2022/2023

1006398 - LABORATORIO DI ANALISI DEI FARMACI III A - L

Docente: Angelo SPADARO

Risultati di apprendimento attesi

Conoscenza e capacità di comprensione: lo studente dovrà acquisire la preparazione teorica e pratica per il riconoscimento di composti organici di interesse farmaceutico riportati nelle monografie delle farmacopee ufficiali, mediante saggi chimici specifici e tecniche analitiche strumentali.
Capacità di applicare conoscenza e comprensione: lo studente dovrà essere in grado di utilizzare le conoscenze acquisite per mettere in pratica metodiche analitiche che riguardano saggi di riconoscimento in soluzione e analisi strumentali cromatografiche di sostanze di interesse farmaceutico, conseguendo risultati validi. 
Autonomia di giudizio: Lo studente dovrà essere in grado di interpretare i risultati sperimentali ottenuti relativi all’analisi di miscele incognite e di principi attivi presenti in matrici complesse.
Abilità comunicative. Al termine del corso lo studente dovrà essere in grado di esporre quanto appreso adoperando una terminologia adeguata per una presentazione scientifica corretta riguardo le tecniche analitche e l'analisi di composti di interesse farmaceutico. 
Capacità di apprendimento. Lo studente dovrà aver sviluppato competenze teorico/pratiche utili per poter aggiornare e ampliare le proprie conoscenze in modo da affrontare nuove problematiche analitiche.

Modalità di svolgimento dell'insegnamento

Lezioni frontali (28 ore), esercitazioni in laboratorio (30 ore).

Qualora l'insegnamento venisse impartito in modalità mista o a distanza potranno essere introdotte le necessarie variazioni rispetto a quanto dichiarato in precedenza, al fine di rispettare il programma previsto e riportato nel syllabus. 

"Informazioni per studenti con disabilità e/o DSA
 A garanzia di pari opportunità e nel rispetto delle leggi vigenti, gli studenti interessati possono chiedere un colloquio personale in modo da programmare eventuali misure compensative e/o dispensative, in base agli obiettivi didattici ed alle specifiche esigenze.
E' possibile rivolgersi anche al docente referente CInAP (Centro per l’integrazione Attiva e Partecipata - Servizi per le Disabilità e/o i DSA) del DSFS, prof.ssa Teresa Musumeci."

Prerequisiti richiesti

Le conoscenze di base necessarie per un proficuo ed agevole accesso al corso riguardano Chimica generale ed inorganica, Chimica Organica, Chimica Fisica, Fisica, Laboratorio di Analisi dei Farmaci I e II.

Frequenza lezioni

La frequenza in aula è obbligatoria. Il limite massimo di assenze consentite è del 30% come riportato nel La frequenza in aula è obbligatoria. Il limite massimo di assenze consentite è del 30% come riportato nel regolamento didattico del CdS consultabile sul sito del Dipartimento di Scienze del Farmaco (http://www.dsf.unict.it/corsi/lm-13/orario-delle-lezioni). Superato tale limite non sarà possibile accedere alle esercitazioni pratiche di laboratorio.

Contenuti del corso

Identificazione dei composti iscritti nella FUI e nella Pharm. Eur. Separazioni di miscele (estrazione con solvente, cristallizzazione, distillazione, evaporazione, filtrazione, centrifugazione). Saggi preliminari: caratteri organolettici, comportamento delle sostanze alla combustione, analisi elementare qualitativa (saggio di Lassaigne) e quantitativa (CHNS, determinazione formula minima). Solubilità in acqua ed in solventi reattivi; classificazione delle sostanze in base alla loro solubilità.

Gruppi funzionali e saggi per il riconoscimento: acidi carbossilici, ammidi, esteri, lattoni, anidridi, idrossiacidi, fenoli, alcoli, aldeidi e chetoni, eteri, alogeno derivati, ammine, nitrocomposti, idrocarburi aromatici. Riconoscimento di carboidrati e amminoacidi.

Determinazioni di costanti fisiche: punto di fusione, punto di ebollizione, densità, indice di rifrazione, potere ottico rotatorio.

Metodi estrattivi per la preparazione del campione. Metodi di estrazione classici (liquido/liquido e liquido/solido). Estrazione con fluidi supercritici (SFE). Estrazione in fase solida (SPE). Preparazione di campioni da matrici biologiche e farmaceuitche complesse.

Tecniche cromatografiche. Principi generali del processo cromatografico e parametri cromatografici. Costante di distribuzione. Tempo di ritenzione. Fattore di capacità. Selettività. Efficienza: teoria dei piatti; equazione di van Deemter. Risoluzione. Asimmetria picchi cromatografici. 

Cromatografia su colonna, cromatografia su strato sottile (TLC). Cromatografia liquida ad alta prestazione (HPLC, UPLC): strumentazione. Cromatografia di scambio ionico (IEC). Cromatografia di esclusione molecolare (GPC, GFC). Cromatografia di affinità. Determinazione delle interazioni farmaco/proteina bersaglio, mediante cromatografia di affinità ad alte prestazioni (HPAC), per lo sviluppo di nuovi farmaci.

Separazioni cromatografiche enatioselettive. Gascromatografia (GC): aspetti strumentali, tipologie di fase stazionaria, rivelazione in GC. Elettroforesi Capillare (EC): strumentazione, principi teorici, parametri analitici. Tecniche combinate: cromatografia liquida e rivelatore UV-VIS a fotodiodi (HPLC-DAD), cromatografia liquida e spettrometria di massa (HPLC-MS), gascromatografia e spettrometria di massa (GC-MS). 

Analisi qualitativa e quantitativa in cromatografia (metodi dello standard esterno ed interno). Convalida del metodo analitico: linearità, precisione, accuratezza, riproducibilità, limite di rivelabilità (LOD), limite di quantificazione (LOQ). 

Sviluppo di metodi cromatografici per il dosaggio di farmaci nel controllo qualità e nella riceca pre-clinica e clinica. 

Testi di riferimento

  1. Manuale di analisi qualitativa a cura di Giuseppe Caliendo – Edises I/2020 edizione (1 gennaio 2019)D. G. Watson - Analisi farmaceutica – Edra 2014.
  2. V. CAVRINI, V. ANDRISANO. Principi di Analisi Farmaceutica. Società Editrice Esculapio, Bologna. IV edizione 2018.
  3. R.M. SILVERSTEIN, F.X. WEBSTER: "Identificazione spettroscopica di composti organici" - Ambrosiana Editrice, Milano, 2016 (testo di consultazione)
  4. Materiale didattico fornito dal docente su Studium. 

Programmazione del corso

 ArgomentiRiferimenti testi
1Identificazione dei composti iscritti nella FUI e nella Pharm. Eur. Separazioni di miscele (estrazione con solvente, cristallizzazione, distillazione, evaporazione, filtrazione, centrifugazione). Saggi preliminari: caratteri organolettici, comportamento delle sostanze alla combustione, analisi elementare qualitativa (saggio di Lassaigne) e quantitativa (CHNS, determinazione formula minima). Solubilità in acqua ed in solventi reattivi; classificazione delle sostanze in base alla loro solubilità.Testi 1, 2, 3, 4 e materiale didattico
2Gruppi funzionali e saggi per il riconoscimento: acidi carbossilici, ammidi, esteri, lattoni, anidridi, idrossiacidi, fenoli, alcoli, aldeidi e chetoni, eteri, alogeno derivati, ammine, nitrocomposti, idrocarburi aromatici. Riconoscimento di carboidrati e amminoacidi.Testi 1, 2, 3, 4 e materiale didattico
3Determinazioni di costanti fisiche: punto di fusione, punto di ebollizione, densità, indice di rifrazione, potere ottico rotatorio.Testi 1, 2, 3, 4 e materiale didattico
4Metodi estrattivi per la preparazione del campione. Metodi di estrazione classici (liquido/liquido e liquido/solido). Estrazione con fluidi supercritici (SFE). Estrazione in fase solida (SPE). Preparazione di campioni da matrici biologiche e farmaceuitche complesse.Testi 1, 2, 3, 4 e materiale didattico
5Tecniche cromatografiche. Principi generali del processo cromatografico e parametri cromatografici. Costante di distribuzione. Tempo di ritenzione. Fattore di capacità. Selettività. Efficienza: teoria dei piatti; equazione di van Deemter. Risoluzione. Asimmetria picchi cromatografici. Testi 1, 2, 3, 4 e materiale didattico
6Cromatografia su colonna, cromatografia su strato sottile (TLC). Cromatografia liquida ad alta prestazione (HPLC, UPLC): strumentazione. Cromatografia di scambio ionico (IEC). Cromatografia di esclusione molecolare (GPC, GFC). Cromatografia di affinità. Determinazione delle interazioni farmaco/proteina bersaglio, mediante cromatografia di affinità ad alte prestazioni (HPAC), per lo sviluppo di nuovi farmaci.Testi 1, 2, 3, 4 e materiale didattico
7Separazioni cromatografiche enatioselettive. Gascromatografia (GC): aspetti strumentali, tipologie di fase stazionaria, rivelazione in GC. Elettroforesi Capillare (EC): strumentazione, principi teorici, parametri analitici. Tecniche combinate: cromatografia liquida e rivelatore UV-VIS a fotodiodi (HPLC-DAD), cromatografia liquida e spettrometria di massa (HPLC-MS), gascromatografia e spettrometria di massa (GC-MS). Testi 1, 2, 3, 4 e materiale didattico
8Analisi qualitativa e quantitativa in cromatografia (metodi dello standard esterno ed interno). Convalida del metodo analitico: linearità, precisione, accuratezza, riproducibilità, limite di rivelabilità (LOD), limite di quantificazione (LOQ). Sviluppo di metodi cromatografici per il dosaggio di farmaci nel controllo qualità e nella riceca pre-clinica e clinica. Testi 1, 2, 3, 4 e materiale didattico
9Esercitazioni di laboratorio. Identificazione di composti di interesse farmaceutico riportati nelle monografie della FUI e della Pharm. Eur. Test di solubilità. Carattere acido – basico- anfotero. Identificazione di gruppi funzionali. Determinazione del punto di fusione. Identificazione di campioni incogniti mediante TLC. Misurazione del potere ottico rotatorio e dell'eccesso enantiomerico. Determinazione dell'indice di rifrazione. Determinazione della densità di un campione solido e di un campione liquido. Testi 1, 2, 3, 4 e materiale didattico
10Esercitazioni di laboratorio. Messa a punto di metodi analitici per la separazione di farmaci mediante HPLC. Determinazione quali/quantitativa di molecole di interesse farmaceutico in specialità medicinali. Estrazione, purificazione e caratterizzazione di un principio attivo da una matrice complessa.Testi 1, 2, 3, 4 e materiale didattico

Verifica dell'apprendimento

Modalità di verifica dell'apprendimento

La verifica dell'apprendimento sarà effettuata tramite esame scritto e/o orale.

La verifica dell’apprendimento potrà essere effettuata anche per via telematica, qualora le condizioni lo dovessero richiedere.

Il calendario degli esami è pubblicato sul sito del Dipartimento di Scienze del Farmaco http://www.dsf.unict.it/corsi/lm-13_ctf/calendario-esami

Esempi di domande e/o esercizi frequenti

Caratteristiche chimico-fisiche e reazioni di riconoscimento di ammine. Fattori che influenzano la risoluzione in HPLC. Elettroforesi capillare: principi teorici, strumentazione ed applicazioni in campo farmaceutico. 

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