ANALISI CHIMICO FARMACEUTICA E TOSSICOLOGICA I

Obiettivi formativi

Obiettivi generali Il corso ha lo scopo di fornire allo studente le conoscenze teorico-pratiche relative alla ricerca e al riconoscimento qualitativo di sostanze inorganiche di interesse farmacologico e tossicologico. La finalità del corso è, altresì, quella di fornire le conoscenze molecolari sulle proprietà farmaceutiche e tossicologiche delle suddette sostanze. Obiettivi specifici 1. Conoscenza e capacità di comprensione Lo studente conoscerà tutti gli aspetti inerenti le reazioni chimiche utilizzate per la separazione ed il riconoscimento dei cationi inclusi nei 6 gruppi della sistematica classica (I gruppo: argento, piombo e mercurio; II gruppo: piombo, mercurio, arsenico, antimonio, stagno, bismuto, rame, cadmio; III gruppo: alluminio, ferro, cromo, manganese; IV gruppo: manganese, zinco, nichel, cobalto; V gruppo: calcio, bario, stronzio; VI gruppo: magnesio, sodio, litio, potassio) nonché degli anioni identificabili attraverso la ricerca nella soluzione alcalina (solfato, nitrato, cloruro, bromuro, ioduro e ossalato). Inoltre, lo studente sarà in grado di applicare teoricamente/praticamente i concetti riguardanti gli equilibri acido-base, di idrolisi, di complessazione, di precipitazione, di ossidoriduzione e di valutare tutte le relative interdipendenze ai fini del riconoscimento dei composti inorganici. Non meno importante, lo studente potrà comprendere i meccanismi biologici molecolari a cui prendono parte i cationi e gli anioni inorganici. 2. Capacità di applicare conoscenza e comprensione Al termine del corso, lo studente saprà separare ed analizzare un catione o un anione inorganico attraverso l’applicazione e l’interpretazione di saggi chimici. A tale scopo sarà indispensabile utilizzare la diversa reattività chimica per la separazione e l’identificazione degli stessi (variazioni di pH e redox, complessazione e redox, precipitazione e redox). Le esercitazioni pratiche di laboratorio permetteranno allo studente di imparare ad applicare ed osservare quanto già trattato durante le lezioni frontali. La conoscenza delle proprietà e della reattività delle sostanze inorganiche permetterà allo studente non solo di comprendere le funzioni di interesse biologico, farmacologico e tossicologico esplicate da tali sostanze, ma anche di progettare e/o individuare possibili approcci per la risoluzione di problemi relativi. La conoscenza dei problemi terapeutici più diffusi e le soluzioni farmaceutiche di tipo inorganico (integratori di elementi micronutrienti essenziali) disponibili nel trattamento delle principali patologie associate a carenza o intossicazione dalle stesse renderà lo studente abile ed intuitivo nella scelta/consiglio razionale di tali farmaci nell’ambito della salute umana. 3. Autonomia di giudizio Il docente stimolerà gli studenti a sviluppare il senso logico-critico ponendo frequenti domande (brainstorming) a lezione con lo scopo di indurli ad acquisire capacità di collegamento (pensiero correlativo) fra i vari concetti definiti nel syllabus, di padronanza della materia, ma anche di considerare lo studio dell’analisi chimico farmaceutica e tossicologica come parte integrante ed anello di congiunzione con altre discipline già studiate (chimica generale ed inorganica, fisica, anatomia, biologia) o da seguire nel futuro percorso formativo (biochimica, fisiologia, patologia, farmacologia, farmacognosia, tossicologia). Il docente periodicamente chiederà agli studenti di sviluppare trattazioni/tesi inerenti a temi chiave discussi a lezione, in modo da abituarli alla progettazione di una ricerca scientifica. Alla fine del corso gli studenti sapranno formulare un giudizio analitico/critico, interpretare e correlare concetti complessi, progettare una ricerca inerente agli argomenti trattati allo scopo di ampliare la conoscenza scientifica, etica e sociale. 4. Abilità comunicative Attraverso l’acquisizione della conoscenza e della comprensione, della capacità di applicarle e di proporre un giudizio critico sui temi trattati, ma anche attraverso l’ausilio del linguaggio scientifico relativo utilizzato dal docente durante il corso e la frequente stimolazione alla comunicazione di quanto appreso a lezione, lo studente sarà in grado di poter comunicare con profondità conoscitiva e linguistico-percettiva con figure sue pari e/o appartenenti ad una comunità scientifica e sociale inerente o di diversa provenienza culturale. 5. Capacità di apprendimento Lo studente che abbia acquisito le capacità sopra descritte potrà essere in grado di intraprendere studi futuri in maniera più autonoma, autogestita e rapida, ma anche di proporre in contesti sociali e/o lavorativi tematiche utili al progresso scientifico della società in materia di salute umana.

Canale 1
SERGIO VALENTE Scheda docente

Programmi - Frequenza - Esami

Programma
1. Generalità. Scale, scopi e modalità dell’analisi qualitativa inorganica. La via secca: presupposti teorici. Natura dell’energia raggiante. Quantizzazione dell’energia. Interazione radiazione-materia. Saggi per via secca per la ricerca di cationi ed anioni: saggi alla fiamma, saggi alla perla, saggi al tubicino. Saggi specifici di riconoscimento. La via umida: presupposti teorici. Caratteristiche chimiche dei composti. Gli stati della materia. Solidi e liquidi ionici, metallici, molecolari; solidi covalenti; solidi amorfi. Sicurezza nei laboratori: rischio chimico. (per questa parte di programma saranno dedicate 14 ore di didattica frontale) 2. Termodinamica delle soluzioni. Solubilità di solidi in liquidi; miscibilità tra liquidi; solubiltà di gas in liquidi. Gli equilibri in soluzione: A) Equilibri di idrolisi. Tipi di sali e corrispondenti tipi di idrolisi. Idrolisi dell’anione. Grado di idrolisi. Idrolisi del catione. Idrolisi a pH controllato. Idrolisi simultanea del catione e dell’anione. B) Equilibri di complessazione. I composti di coordinazione (complessi). Chelati. Il legame chimico nei composti di coordinazione: teorie del legame di valenza, del campo cristallino e degli orbitali molecolari. Stabilità dei complessi; la costante di instabilità. Effetto mascherante dei complessi. Effetto del pH sugli equilibri di complessazione: idrolisi del metallo; idrolisi del ligando. Rapporto tra idrolisi che subisce un complesso e sua stabilità. Variazioni di pH in seguito a formazione di complessi. (per questa parte di programma saranno dedicate 16 ore di didattica frontale) 3. Equilibri di precipitazione. Solubilità; prodotto di solubilità. Effetto ione a commune. Dinamica della formazione di precipitati; precipitati cristallini e colloidali. Fattori fisici e chimici che influenzano la formazione di precipitati: temperatura, forza ionica della soluzione, idrolisi, pH della soluzione. Inquinamento dei precipitati; coprecipitazione e postprecipitazione. Adsorbimento, sostituzione isomorfa ed occlusione. Invecchiamento dei precipitati. Precipitazione ed idrolisi; idrossidi anfoteri. Precipitazione e complessazione: alogenuri d'argento ed ammoniaca; ioni Ni+2, Co+2 e Zn+2 ed ammoniaca; separazione Cu+2/Cd+2. Equilibri di ossido-riduzione. Generalità sulle reazioni redox. Influenza del pH sulle reazioni redox. Influenza della formazione di precipitati (caso dell'HgS) e di complessi (caso del riconoscimento del Bi+3 con Sn(OH)3 sulle reazioni redox. 4. Sistematica classica: reazioni per la ricerca ed il riconoscimento di cationi ed anioni. F.U. Italiana IX e X ed.: reazioni di identificazione per cationi ed anioni inorganici. (per questa parte di programma saranno dedicate 18 ore di didattica frontale) 5. Principi di Chimica Farmaceutica generale dei composti inorganici. Definizione di farmaco e medicinale. Indice Terapeutico. Assorbimento, distribuzione, metabolismo (fase 1 e fase 2) ed escrezione del farmaco. Principi di Tossicologia generale. Definizione di tossico. Intossicazione acuta e cronica. Meccanismi d'azione farmacologica e tossica. Antidoti per avvelenamento da metalli pesanti. Parte Speciale: A) Avvelenamento da Metalli Pesanti: Piombo, Mercurio, Argento, Cadmio, Bismuto, Antimonio, Nichel. B) Proprietà farmacologiche e tossicologiche dell'Arsenico (arsenico triossido nel trattamento dell' APL). C) Proprietà farmacologiche e tossicologiche di ioni di interesse biologico: Rame, Stagno, Alluminio (attività neurodegenerativa), Ferro (emoglobina ed emoglobine patologiche), Manganese, Cromo, Cobalto, Calcio, Bario, Magnesio, Litio, Sodio, Potassio, Ammonio, Alogenuri, Nitrati, Ossalati, Solfati, Carbonati, Acetati, Borati. (per questa parte di programma saranno dedicate 8 ore di didattica frontale) 6. Esercitazioni di laboratorio: Saggio alla fiamma con filo di platino: riconoscimento di sodio (Na), litio (Li), potassio (K), calcio (Ca), stronzio (Sr), bario (Ba), rame (Cu). Saggio alla perla: riconoscimento di cobalto (Co), cromo (Cr), ferro (Fe) e rame(Cu). Saggi al Tubicino: Cambiamento reversibile del colore; Fusione; Formazione di sublimati; Decomposizione con sviluppo di prodotti gassosi. Saggi speciali: Acido carbonico, Acido acetico, Acido borico e ione ammonio. Analisi sistematica dei cationi del I gruppo: Ag+, Pb2+ e Hg22+. Analisi sistematica dei cationi del III gruppo: Al3+, Cr3+, Fe3+ e Mn2+.Analisi sistematica dei cationi del V gruppo: Ca2+, Sr2+ e Ba2+.Analisi sistematica dei cationi del VI gruppo: Mg2+, Na+, K+ e Li+.Analisi degli anioni: Ricerca dell’acido solforico, Ricerca dell’acido nitrico, Ricerca dei cloruri, Ricerca dei bromuri e ioduri, Ricerca degli ossalati. Riconoscimento cationi ed anioni in Farmacopea Ufficiale. (60 ore)
Prerequisiti
Indispensabile: conoscere le nozioni di Chimica Generale ed Inorganica Importante: conoscere le nozioni di Matematica e Fisica Utile: conoscere le nozioni di Anatomia e Biologia Vegetale e Animale
Testi di riferimento
Il docente suggerisce di adottare i seguenti libri di testo per lo studio del programma del corso: 1) Fedele Manna. Analisi dei Medicinali. Parte prima, 1996 CISU ed. Roma. 2) Fedele Manna. Analisi dei Medicinali. Guida pratica di laboratorio, 2000 CISU ed. Roma 2) Antonio Araneo. Chimica analitica qualitativa. Metodo periodale. Terza edizione, 1993 Ambrosiana. Distribuzione esclusiva Zanichelli. 3) Arnaldo Peloso. Analisi Chimica Qualitativa Inorganica, 1991 Cortina ed. Padova. 4) Paolo Barbetti & Maria Giovanna Quaglia. L'Analisi Qualitativa in Chimica Farmaceutica e Tossicologica Inorganica, 1992 Galeno ed. Perugia. 5) F.U. Italiana XII ed. 6) Cristina Marzano, Claudio Medana. Chimica Tossicologica, 2017 Piccin
Frequenza
La frequenza alla didattica frontale non sarà obbligatoria ma consigliata, mentre lo sarà quella relativa alle esercitazioni pratiche di laboratorio.
Modalità di esame
Le modalità di valutazione del corso sono caratterizzate da: a) una valutazione formativa (in itinere), che viene realizzata nel pieno del percorso didattico/formativo, per cui il docente organizza mensilmente dei test a risposta chiusa o aperta relativi ai contenuti già trattati a lezione, che hanno come scopo primario quello di contribuire alla crescita umana ed intellettuale dello studente, nonché di fungere da feedback per il docente sulla efficacia e chiarezza delle lezioni; b) una valutazione finale prevista nei vari appelli di esame in cui il docente effettuerà una serie di domande atte a stabilire se lo studente ha acquisito padronanza della materia di insegnamento, le capacità e le competenze. Alle domande, anche di tipo correlativo tra i vari argomenti, lo studente risponde in maniera sia scritta che orale.
Modalità di erogazione
La didattica sarà svolta con lezioni frontali in aula attraverso l'utilizzo di un computer con cui saranno proiettate slides in presentazioni Power Point/PDF. Il docente utilizzerà anche internet per eventuali approfondimenti dei diversi contenuti trattati, quando lo riterrà opportuno. Ad una parte prettamente teorica si accompagnerà una parte di esercitazione frontale ed una parte di esercitazioni pratiche di laboratorio.
Canale 2
GIUSEPPE LA REGINA Scheda docente

Programmi - Frequenza - Esami

Programma
Parte Prima – Introduzione (6 ore) 1. Recapiti del docente e ricevimento degli studenti 2. Caratteristiche dell’insegnamento 3. Orario delle lezioni 4. Modalità di esame 5. Appelli d’esame 6. Obiettivi formativi 7. Requisiti 8. Articolazione del corso 9. Esercitazioni di laboratorio 10. Testi consigliati 11. Opinioni degli studenti. Parte Seconda – Sicurezza in Laboratorio (16 ore) 1. Aspetti normativi 2. Pericolosità degli agenti chimici 3. Regole di prevenzione 4. Classificazione, etichettatura e imballaggio 5. Simbologie 6. Scheda di dati di sicurezza 7. Valori limite di esposizione 8. Dispositivi di protezione individuale 9. Segnaletica di sicurezza 10. Misure comportamentali nei laboratori chimici 11. Contatto accidentale agenti chimici. 12. Test di apprendimento e rilascio attestato. Parte Terza – Principi Generali (12 ore) 1. Relazione tra il tipo di legame e le proprietà delle sostanze 2. Colore delle sostanze 3. Analisi qualitativa 4. Generalità sulle operazioni di laboratorio 5. Soluzioni 6. Equilibri chimici in soluzione 7. Acidità e basicità 8. Precipitazione 9. Precipitazione e acidità 10. Ossidazione e riduzione 11. Ossidoriduzione e acidità 12. Ossidoriduzione e precipitazione. Parte Quarta – Analisi Qualitativa Inorganica (18 ore) 1. Premessa all’analisi 2. Introduzione all’analisi sistematica dei cationi 3. Primo gruppo analitico e residuo insolubile 4. Secondo gruppo analitico 5. Terzo gruppo analitico 6. Quarto gruppo analitico 7. Quinto gruppo analitico 8. Sesto gruppo analitico 9. Introduzione all’analisi sistematica degli anioni 10. Primo gruppo analitico 11. Secondo gruppo analitico 12. Terzo gruppo analitico 13. Procedimento semplificato per l’analisi degli anioni. Parte Quinta – Sostanze di Interesse Farmaceutico e Tossicologico (4 ore) 1. Introduzione 2. Cationi di interesse farmaceutico e tossicologico 3. Anioni di interesse farmaceutico e tossicologico 4. Sostanze di interesse farmaceutico e tossicologico. Parte Sesta – Farmacopee Ufficiali e Medicamenta (2 ore) 1. Farmacopea Ufficiale Italiana 2. Farmacopea Europea 3. Medicamenta. Parte Settima – Esercitazioni di Laboratorio (60 ore) 1. Consegna del corredo di laboratorio 2. Saggio alla fiamma 3. Saggio al tubicino 4. Ricerca diretta sul campione 5. Analisi dei cationi 6. Analisi degli anioni 7. Saggi di Farmacopea 8. Identificazione di una sostanza inorganica incognita e riconsegna del corredo di laboratorio.
Prerequisiti
Indispensabile: conoscere le nozioni di Chimica Generale ed Inorganica. Importante: conoscere le nozioni di Matematica e Fisica. Utile: conoscere le nozioni di Anatomia e Biologia Vegetale e Animale.
Testi di riferimento
Dispense disponibili al link https://elearning.uniroma1.it/course/view.php?id=461 A. Araneo. Chimica analitica qualitativa. III Edizione, 1993, Ambrosiana Milano. D. C. Harris. Fondamenti di chimica analitica quantitativa. I Edizione, 2017, Zanichelli. D. C. Harris. Chimica analitica quantitativa. III Edizione, 2017, Zanichelli. Savelli F.; Bruno O. Analisi chimico-farmaceutica. I Edizione, 2005, Piccin. D. S. Hage; J. D. Carr. Chimica analitica e analisi quantitativa. I Edizione, 2012, Piccin. A. Peloso. Analisi chimica qualitativa inorganica. Vol I. I Edizione, 1991, Libreria Cortina Padova. A. Peloso. Analisi chimica qualitativa inorganica. Vol II. I Edizione, 1991, Libreria Cortina Padova. F. Manna. Analisi dei medicinali. Parte prima. II Edizione, 1996, CISU. F. Manna. Analisi dei medicinali. Guida pratica di laboratorio. I Edizione, 2000, CISU. P. Barbetti; M. G. Quaglia. L’analisi qualitativa in chimica farmaceutica e tossicologica inorganica. I Edizione, 1992, Margiacchi - Galeno. A. Gasco; F. Gualtieri; C. Melchiorre. Chimica farmaceutica. I Edizione, 2015, Casa Editrice Ambrosiana.
Frequenza
La frequenza delle lezioni frontali in aula è facoltativa, anche se fortemente raccomandata. La frequenza delle esercitazioni pratiche di laboratorio è obbligatoria.
Modalità di esame
Le modalità di valutazione sono caratterizzate da un appello di esame orale fissato per ogni mese dell’anno, escluso il mese di agosto, ed una prova sperimentale di esame riguardante il laboratorio didattico, effettuata subito dopo il termine del corso. Il docente offre piena disponibilità ad organizzare, per ciascun appello inserito su Infostud, eventuali posticipi. Gli elementi presi in esame ai fini della valutazione sono: la conoscenza della materia in tutte le parti descritte nel programma, l'impiego di un linguaggio scientifico appropriato, la partecipazione attiva durante le lezioni frontali e le esercitazioni di laboratorio, la capacità di ragionamento dimostrata in sede di colloquio di esame, la capacità di studio autonomo sui testi indicati. Una conoscenza sufficiente degli argomenti trattati, nelle varie parti del programma, è richiesta per il superamento dell’esame con il minimo dei voti (18/30). Per conseguire un punteggio pari a 30/30 con lode, lo studente deve, invece, dimostrare di aver acquisito una conoscenza eccellente di tutti gli argomenti trattati durante il corso, essendo in grado di collegarli in modo logico e coerente. Deve dimostrare anche di avere acquisito padronanza della materia, muovendosi nel suo interno con sicurezza, appropriatezza e naturalezza.
Bibliografia
Farmacopea Ufficiale Italiana. XII Edizione, 2008, Istituto Poligrafico e Zecca dello Stato. Farmacopea Ufficiale Italiana. X Edizione, 1998, Istituto Poligrafico e Zecca dello Stato. European Pharmacopoeia. 11th Edition, 2022, Council of Europe. Medicamenta. VII Edizione, 2017, Società Cooperativa Farmaceutica.
Modalità di erogazione
Il corso consiste di lezioni frontali in aula ed esercitazioni pratiche di laboratorio individuali. Le lezioni frontali in aula sono tenute dal docente in modo interattivo, durante cui l’attenzione dello studente è continuamente stimolata con domande relative a quanto precedentemente acquisito in altri corsi e/o esposto in aula. Questo permette al docente di rendere evidenti i collegamenti tra il corso in essere e alcuni corsi precedenti, le cui nozioni hanno un ruolo chiave per la comprensione di quanto esposto durante la lezione. I continui richiami/collegamenti a nozioni già trattate hanno lo scopo di fortificare l’apprendimento dello studente; inoltre, le continue correlazioni con nozioni studiate in corsi precedenti hanno lo scopo di abituare lo studente ad apprendere la materia proposta come qualcosa di finalizzato ad uno studio multidisciplinare, utile alla sua crescita cognitiva in tutte le discipline previste dal corso di studio. Le lezioni frontali in aula prevedono, inoltre, uno o più seminari specifici, tenuti da esperti del settore provenienti dal mondo accademico e da quello industriale. Lo studente trova sulla pagina web del corso presente sulla piattaforma e-Learning le slide e il materiale didattico utili per la preparazione dell’esame. Resta inteso che le slide sono una guida agli argomenti di esame, ma non possono sostituirsi ai testi consigliati e alle lezioni frontali in aula. Le esercitazioni pratiche individuali di laboratorio sono a postazione singola e prevedono una serie di esercitazioni attraverso le quali lo studente ha la possibilità di osservare ed apprendere sperimentalmente le modalità e le tecniche di riconoscimento delle sostanze inorganiche sulla base di quanto precedentemente trattato nelle lezioni frontali in aula.
  • Codice insegnamento1022761
  • Anno accademico2024/2025
  • CorsoChimica e tecnologia farmaceutiche
  • CurriculumCurriculum unico
  • Anno2º anno
  • Semestre1º semestre
  • SSDCHIM/08
  • CFU10
  • Ambito disciplinareDiscipline Farmaceutico-alimentari