Obiettivi

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.

Canali

A - L

SERGIO VALENTE SERGIO VALENTE   Scheda docente

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)

Testi adottati

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.

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

Data inizio prenotazione Data fine prenotazione Data appello
17/01/2022 23/01/2022 24/01/2022
07/02/2022 13/02/2022 14/02/2022
21/02/2022 28/02/2022 01/03/2022
11/04/2022 17/04/2022 18/04/2022
09/05/2022 15/05/2022 16/05/2022
06/06/2022 12/06/2022 13/06/2022
11/07/2022 17/07/2022 18/07/2022
12/09/2022 18/09/2022 19/09/2022
07/11/2022 13/11/2022 14/11/2022
05/12/2022 11/12/2022 12/12/2022

M - Z

GIUSEPPE LA REGINA GIUSEPPE LA REGINA   Scheda docente

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.

Testi adottati

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.

Bibliografia di riferimento

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. 9th Edition, 2016, Council of Europe. Medicamenta. VII Edizione, 2017, Società Cooperativa Farmaceutica.

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

Modalità di 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 valutazione

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.

Data inizio prenotazione Data fine prenotazione Data appello
10/01/2022 18/01/2022 21/01/2022
07/02/2022 15/02/2022 18/02/2022
21/02/2022 01/03/2022 04/03/2022
28/03/2022 05/04/2022 08/04/2022
12/04/2022 19/04/2022 22/04/2022
25/04/2022 03/05/2022 06/05/2022
06/06/2022 14/06/2022 17/06/2022
04/07/2022 12/07/2022 18/07/2022
29/08/2022 06/09/2022 09/09/2022
19/09/2022 27/09/2022 03/10/2022
31/10/2022 08/11/2022 11/11/2022
28/11/2022 06/12/2022 09/12/2022
26/12/2022 04/01/2023 09/01/2023
Scheda insegnamento
  • Anno accademico: 2021/2022
  • Curriculum: Curriculum unico
  • Anno: Secondo anno
  • Semestre: Primo semestre
  • SSD: CHIM/08
  • CFU: 10
Caratteristiche
  • Attività formative caratterizzanti
  • Ambito disciplinare: Discipline Chimiche, Farmaceutiche e Tecnologiche
  • Ore Aula: 56
  • Ore Laboratorio: 60
  • CFU: 10
  • SSD: CHIM/08