Obiettivi generali
Il corso di Analisi dei medicinali I con Laboratorio ha lo scopo di fornire allo studente le conoscenze teorico-pratiche relative alla ricerca e al riconoscimento qualitativo di sostanze inorganiche di interesse farmaceutico e tossicologico. La finalità del corso è, altresì, quella di fornire la conoscenza dei meccanismi molecolari alla base delle proprietà farmaceutiche e tossicologiche delle suddette sostanze.
Obiettivi specifici
1. Conoscenza e comprensione dello studente
Lo studente conoscerà tutti gli aspetti inerenti le reazioni ed i metodi chimici utilizzati per la separazione ed il riconoscimento dei cationi di interesse farmaceutico inclusi nei 6 gruppi della sistematica classica nonché degli anioni identificabili attraverso la ricerca nella cosiddetta soluzione alcalina. 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 alla base delle proprietà farmaceutiche e tossicologiche dei cationi ed anioni inorganici a livello molecolare.
2. Capacità di applicare conoscenza e comprensione
Al termine del corso, lo studente a partire da un a miscela di sali saprà riconoscere i cationi e gli anioni in essa contenuti attraverso l’applicazione e l’interpretazione dei metodi e saggi chimici specifici di separazione e riconoscimento. Conoscerà la reattività chimica che viene sfruttata per la separazione e l’identificazione degli stessi, ed acquisirà anche la capacità di comprensione/risoluzione di problematiche relative a tali saggi. La conoscenza delle proprietà e della reattività delle sostanze inorganiche permetterà allo studente di comprendere le funzioni di interesse biologico, farmacologico e tossicologico esplicate da tali sostanze. Conoscerà i problemi terapeutici più diffusi e le soluzioni farmaceutiche disponibili nel trattamento delle principali patologie associate a carenza o intossicazione da sostanze inorganiche.
3. Capacità critiche e di giudizio (prove lab, relazioni scritte, etc)
Le lezioni saranno tutte interattive, in cui il docente porrà agli studenti continue domande per stimolare gli stessi e sviluppare il loro senso logico-critico. Tali domande serviranno anche a valutare e a indurre gli studenti a fare collegamenti fra i vari argomenti del programma, in modo da acquisire padronanza nella conoscenza complessiva della materia, ma anche da considerare lo studio della 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).
4. Capacità di comunicare quanto si è appreso
La valutazione dello studio dello studente sarà effettuata con una prova pratica di esame di laboratorio e con una prova orale, che verteranno la prima sugli argomenti affrontati nella didattica di laboratorio e la seconda su tutti gli argomenti del programma, mettendo alla prova la capacità di comunicazione dello studente rispetto a quanto appreso.
5. Capacità di proseguire lo studio in modo autonomo
Lo studente troverà gli argomenti con i relativi approfondimenti trattati a lezione sui testi consigliati e sul materiale messo a disposizione dal docente. Questo lavoro di ricerca sarà utile in futuro quando ormai le nozioni impartite potrebbero essere state dimenticate. I testi ed il materiale ricevuto rimarranno il punto di riferimento dello studente che saprà dove andare a ritrovare nel dettaglio le nozioni in parte dimenticate.
Il corso di Analisi dei medicinali I con Laboratorio ha lo scopo di fornire allo studente le conoscenze teorico-pratiche relative alla ricerca e al riconoscimento qualitativo di sostanze inorganiche di interesse farmaceutico e tossicologico. La finalità del corso è, altresì, quella di fornire la conoscenza dei meccanismi molecolari alla base delle proprietà farmaceutiche e tossicologiche delle suddette sostanze.
Obiettivi specifici
1. Conoscenza e comprensione dello studente
Lo studente conoscerà tutti gli aspetti inerenti le reazioni ed i metodi chimici utilizzati per la separazione ed il riconoscimento dei cationi di interesse farmaceutico inclusi nei 6 gruppi della sistematica classica nonché degli anioni identificabili attraverso la ricerca nella cosiddetta soluzione alcalina. 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 alla base delle proprietà farmaceutiche e tossicologiche dei cationi ed anioni inorganici a livello molecolare.
2. Capacità di applicare conoscenza e comprensione
Al termine del corso, lo studente a partire da un a miscela di sali saprà riconoscere i cationi e gli anioni in essa contenuti attraverso l’applicazione e l’interpretazione dei metodi e saggi chimici specifici di separazione e riconoscimento. Conoscerà la reattività chimica che viene sfruttata per la separazione e l’identificazione degli stessi, ed acquisirà anche la capacità di comprensione/risoluzione di problematiche relative a tali saggi. La conoscenza delle proprietà e della reattività delle sostanze inorganiche permetterà allo studente di comprendere le funzioni di interesse biologico, farmacologico e tossicologico esplicate da tali sostanze. Conoscerà i problemi terapeutici più diffusi e le soluzioni farmaceutiche disponibili nel trattamento delle principali patologie associate a carenza o intossicazione da sostanze inorganiche.
3. Capacità critiche e di giudizio (prove lab, relazioni scritte, etc)
Le lezioni saranno tutte interattive, in cui il docente porrà agli studenti continue domande per stimolare gli stessi e sviluppare il loro senso logico-critico. Tali domande serviranno anche a valutare e a indurre gli studenti a fare collegamenti fra i vari argomenti del programma, in modo da acquisire padronanza nella conoscenza complessiva della materia, ma anche da considerare lo studio della 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).
4. Capacità di comunicare quanto si è appreso
La valutazione dello studio dello studente sarà effettuata con una prova pratica di esame di laboratorio e con una prova orale, che verteranno la prima sugli argomenti affrontati nella didattica di laboratorio e la seconda su tutti gli argomenti del programma, mettendo alla prova la capacità di comunicazione dello studente rispetto a quanto appreso.
5. Capacità di proseguire lo studio in modo autonomo
Lo studente troverà gli argomenti con i relativi approfondimenti trattati a lezione sui testi consigliati e sul materiale messo a disposizione dal docente. Questo lavoro di ricerca sarà utile in futuro quando ormai le nozioni impartite potrebbero essere state dimenticate. I testi ed il materiale ricevuto rimarranno il punto di riferimento dello studente che saprà dove andare a ritrovare nel dettaglio le nozioni in parte dimenticate.
scheda docente
materiale didattico
La via umida: presupposti teorici. Caratteristiche chimiche dei composti. Gli stati della materia. Solidi e liquidi ionici, metallici, molecolari; solidi covalenti o reticolari, solidi amorfi. Sicurezza nei laboratori: rischio chimico. (6 ore)
2. Termodinamica delle soluzioni. Solubilità di solidi in liquidi; miscibilità tra liquidi; solubiltà dei gas nei liquidi. (4 ore)
Gli equilibri in soluzione (aspetti teorici e esercitazioni numeriche): A) Equilibri di idrolisi. Tipi di sali e corrispondenti tipi di idrolisi. Idrolisi dell’anione. Idrolisi del catione. Idrolisi simultanea del catione e dell’anione. (4 ore)
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 legante. Rapporto tra idrolisi che subisce un complesso e sua stabilità. Variazioni di pH in seguito a formazione di complessi. (8 ore)
3. Equilibri di precipitazione (aspetti teorici e esercitazioni numeriche). Solubilità; prodotto di solubilità. Effetto dello ione a comune. Dinamica della formazione dei 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; co-precipitazione e post-precipitazione. Adsorbimento, sostituzione isomorfa ed occlusione. Invecchiamento dei precipitati. (4 ore)
Precipitazione ed idrolisi; idrossidi anfoteri. Precipitazione e complessazione: alogenuri d'argento ed ammoniaca; ioni Ni+2+, Co2+ e Zn2+ ed ammoniaca; separazione Cu2+/Cd2+. (6 ore) Equilibri di ossido-riduzione. Generalità sulle reazioni redox. Influenza del pH sulle reazioni redox. Influenza della formazione di precipitati (caso dell'HgS) e dei complessi (caso del riconoscimento del Bi3+ con Sn(OH)3 sulle reazioni redox. (4 ore)
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. (10 ore)
4. CHIMICA FARMACEUTICA E TOSSICOLOGICA DEI COMPOSTI INORGANICI. 1. Principi di Chimica Farmaceutica generale. Definizione di farmaco e medicinale. Indice Terapeutico. Assorbimento, distribuzione, metabolismo (fase 1 e fase 2) ed escrezione del farmaco. 2. Principi di Tossicologia generale. Definizione di tossico. Intossicazione acuta e cronica. Meccanismi d'azione farmacologica e tossica. Antidoti per l’avvelenamento da metalli pesanti. (4 ore)
3. 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, Ferro, Manganese, Cromo, Cobalto, Calcio, Bario, Magnesio, Litio, Sodio, Potassio, Ammonio, Alogenuri, Nitrati, Ossalati, Solfati, Carbonati, Acetati, Borati, Cianuri. (4 ore)
2) Antonio Araneo. Chimica Analitica Qualitativa. Ambrosiana ed. Milano.
3) Arnaldo Peloso. Analisi Chimica Qualitativa Inorganica. Cortina ed. Padova.
4) F.U. Italiana IX e X ed.
Programma
1. Generalità. Scale, scopi e modalità dell’analisi qualitativa inorganica. La via secca: presupposti teorici. Saggi per via secca per la ricerca di cationi ed anioni: saggi alla fiamma, saggi alla perla, saggi al tubicino. Saggi specifici di riconoscimento. (6 ore)La via umida: presupposti teorici. Caratteristiche chimiche dei composti. Gli stati della materia. Solidi e liquidi ionici, metallici, molecolari; solidi covalenti o reticolari, solidi amorfi. Sicurezza nei laboratori: rischio chimico. (6 ore)
2. Termodinamica delle soluzioni. Solubilità di solidi in liquidi; miscibilità tra liquidi; solubiltà dei gas nei liquidi. (4 ore)
Gli equilibri in soluzione (aspetti teorici e esercitazioni numeriche): A) Equilibri di idrolisi. Tipi di sali e corrispondenti tipi di idrolisi. Idrolisi dell’anione. Idrolisi del catione. Idrolisi simultanea del catione e dell’anione. (4 ore)
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 legante. Rapporto tra idrolisi che subisce un complesso e sua stabilità. Variazioni di pH in seguito a formazione di complessi. (8 ore)
3. Equilibri di precipitazione (aspetti teorici e esercitazioni numeriche). Solubilità; prodotto di solubilità. Effetto dello ione a comune. Dinamica della formazione dei 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; co-precipitazione e post-precipitazione. Adsorbimento, sostituzione isomorfa ed occlusione. Invecchiamento dei precipitati. (4 ore)
Precipitazione ed idrolisi; idrossidi anfoteri. Precipitazione e complessazione: alogenuri d'argento ed ammoniaca; ioni Ni+2+, Co2+ e Zn2+ ed ammoniaca; separazione Cu2+/Cd2+. (6 ore) Equilibri di ossido-riduzione. Generalità sulle reazioni redox. Influenza del pH sulle reazioni redox. Influenza della formazione di precipitati (caso dell'HgS) e dei complessi (caso del riconoscimento del Bi3+ con Sn(OH)3 sulle reazioni redox. (4 ore)
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. (10 ore)
4. CHIMICA FARMACEUTICA E TOSSICOLOGICA DEI COMPOSTI INORGANICI. 1. Principi di Chimica Farmaceutica generale. Definizione di farmaco e medicinale. Indice Terapeutico. Assorbimento, distribuzione, metabolismo (fase 1 e fase 2) ed escrezione del farmaco. 2. Principi di Tossicologia generale. Definizione di tossico. Intossicazione acuta e cronica. Meccanismi d'azione farmacologica e tossica. Antidoti per l’avvelenamento da metalli pesanti. (4 ore)
3. 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, Ferro, Manganese, Cromo, Cobalto, Calcio, Bario, Magnesio, Litio, Sodio, Potassio, Ammonio, Alogenuri, Nitrati, Ossalati, Solfati, Carbonati, Acetati, Borati, Cianuri. (4 ore)
Testi Adottati
1) Fedele Manna. Analisi dei Medicinali. CISU ed. Roma.2) Antonio Araneo. Chimica Analitica Qualitativa. Ambrosiana ed. Milano.
3) Arnaldo Peloso. Analisi Chimica Qualitativa Inorganica. Cortina ed. Padova.
4) F.U. Italiana IX e X ed.
Modalità Frequenza
La frequenza del corso è obbligatoria sia per le lezioni frontali che per le esercitazioni di laboratorio.Modalità Valutazione
Le modalità di valutazione del corso sono caratterizzate da cinque appelli d’esame orale ed una prova sperimentale di esame concernente il laboratorio didattico effettuata subito dopo il termine delle lezioni frontali. Il docente offre piena disponibilità ad organizzare per ciascun appello inserito su Infostud eventuali posticipi al fine di soddisfare le richieste degli studenti. Questo per dare agli studenti più ampie possibilità per ottimizzare l’esito dell’esame. Durante la prova orale il docente verifica le conoscenze e l’apprendimento che lo studente ha acquisito su tutte le parti del programma d’esame. Gli argomenti esposti dovranno essere trattati con un linguaggio adeguato ad un professionista operante nel mondo del farmaco. 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. Per conseguire un punteggio pari a 30/30 e 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 al suo interno con sicurezza, appropriatezza e naturalezza.