87598 - ANALISI DEI MEDICINALI II

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine del corso, che prevede anche esercitazioni di laboratorio a posto singolo, lo studente possiede conoscenze dei metodi d'analisi quantitativa, volumetrici e strumentali, riportati nelle monografie della Farmacopea Europea (Ph. Eur.) e della Farmacopea Ufficiale Italiana (F.U.I.) per la determinazione della purezza di principi attivi e del contenuto di principio attivo in formulazioni commerciali. In particolare, lo studente è in grado di: - applicare le conoscenze acquisite a problemi reali (analisi incognite quantitative e controllo di qualità di preparati farmaceutici); - proporre metodi d'analisi alternativi rispetto a quelli ufficiali, giustificando razionalmente le scelte fatte sulla base delle conoscenze acquisite.

Contenuti

INTRODUZIONE (modulo 1, lezioni frontali).
Richiami sull'equilibrio chimico in soluzione e sui concetti di solubilità e prodotto di solubilità, forza ionica, attività e coefficiente di attività, concentrazione.

ANALISI VOLUMETRICA (modulo 1, lezioni frontali).
Principio di equivalenza e generalità sulle reazioni coinvolte nelle titolazioni. Aspetti pratici nell'analisi volumetrica.
-Titolazioni acido – base in ambiente acquoso: Curve di titolazione di acidi e basi forti e deboli, di acidi poliprotici e di miscele di acidi. Determinazione del punto di fine titolazione: indicatori acido-base. Aspetti pratici del procedimento: standard primari ed esempi di applicazioni di acidimetria e alcalimetria. Esempi di applicazioni della Farmacopea Europea.
-Titolazioni acido – base in ambiente non acquoso: Autoprotolisi e proprietà acido – base dei solventi e costante dielettrica. Determinazione del punto di fine titolazione: indicatori. Equilibri in acido acetico glaciale. Titolazioni di basi e acidi deboli secondo la Farmacopea Europea.
-Titolazioni per precipitazione: Curve di titolazione. Titolazioni argentometriche (metodi di Fajans, Volhard). Applicazioni in analisi farmaceutica con particolare riferimento alla Farmacopea Europea.
-Titolazioni chelometriche (complessometriche): Titolazioni mediante EDTA. Influenza del pH sulla ionizzazione di EDTA e costanti di equilibrio di complessazione condizionali. Indicatori metallo-cromici. Titolazioni dirette, per spostamento e retro-titolazioni. Applicazioni della Farmacopea Europea.
-Titolazioni di ossido-riduzione: Generalità su ossidanti e riducenti. Applicazioni: cerimetria, permanganometria, iodimetria/iodometria ed esempi della Farmacopea Europea.

METODI ELETTROCHIMICI DI ANALISI (modulo 1, lezioni frontali).
-Potenziometria. Principî generali, definizione di elettrodi e potenziali standard. Elettrodi più comuni: elettrodi di riferimento ed elettrodi indicatori. Elettrodo a vetro per la misura del pH e altri elettrodi selettivi. Titolazioni potenziometriche ed esempi di applicazioni della Farmacopea Europea.
-Titolazioni biamperometriche. Definizioni. Applicazioni della biamperometria (titolazioni per diazotazione e titolazione Karl – Fisher).
-Polarografia e voltammetria. Principi ed applicazioni.
-Conduttimetria: Principi teorici sulla conducibilità di elettroliti. Cella conduttimetrica e misure di conducibilità specifica ed equivalente e loro significato in relazione alla natura degli elettroliti. Determinazione del punto equivalente nelle titolazioni conduttimetriche. Esempi di titolazioni: acido forte-base forte, acido debole-base forte e titolazione di sali (acetato di sodio).

ANALISI QUANTITATIVA SPETTROFOTOMETRICA (modulo 1, lezioni frontali).
-Spettrofotometria nell'ultravioletto-visibile (UV-vis). Richiami sui principi teorici dell'assorbimento di luce UV-vis. Legge di Lambert-Beer. Elementi costitutivi degli spettrofotometri: sorgente, monocromatori (prismi e reticoli), fotomoltiplicatore. Analisi di miscele binarie. Metodiche di derivatizzazione cromogenica e applicazioni di nanoparticelle d'oro in analisi quantitativa mediante spettrofotometria UV-vis. Esempi della Farmacopea Europea. 

ELETTROFORESI CAPILLARE (modulo 1, lezioni frontali).
Principi generali della tecnica ed aspetti strumentali. Parametri che influenzano la migrazione differenziale di ioni (pH, forza ionica e natura dell'elettrolita di supporto). Flusso elettro-osmotico. Cromatografia elettrocinetica micellare (MEKC) e sue applicazioni.

RICHIAMI SULLA SICUREZZA IN LABORATORIO (modulo 2, laboratorio): Norme generali di comportamento in laboratorio.

ESERCITAZIONI A POSTO SINGOLO (modulo 2, laboratorio).
- Titolazioni acido-base: Standardizzazioni di sodio idrossido e acido cloridrico e determinazione della purezza di vari composti della farmacopea.
-Titolazioni acido-base in ambiente non acquoso di acidi, basi deboli e cloridrati secondo le farmacopee.
- Titolazioni di precipitazione: argentometria (determinazione della purezza di NaCl).
-Titolazioni di ossidoriduzione: permanganometria e iodo/iodimetria.
- Titolazioni complessometriche con EDTA: esempi di analisi di cationi (calcio, magnesio, zinco) e durezza dell'acqua.
- Titolazioni potenziometriche: acido fosforico.
- Titolazioni conduttimetriche: acetato di sodio.
- Titolazioni biamperometriche: sulfamidici.
- Spettrofotometria UV-vis in analisi quantitativa: Valutazione della linearità di risposta Assorbanza/concentrazione in colorimetria e spettrofotometria in composti di interesse farmaceutico e loro determinazione quantitativa diretta o previa derivatizzazione cromogenica.

Testi/Bibliografia

Materiale didattico consigliato (in ordine di importanza):
1) Slides delle lezioni (IOL).
2) V. CAVRINI, V. ANDRISANO, Principî di analisi farmaceutica, Ed. Esculapio, Bologna, prima edizione 2013.
3) HARRIS, Chimica analitica quantitativa, Ed. Zanichelli, 2005.
Materiale didattico necessario:
1) Dispense di laboratorio reperibili su piattaforma IOL, fondamentali per il modulo di esercitazioni.

Metodi didattici

Le lezioni teoriche (mod. 1) forniranno la conoscenza dei metodi e degli approcci applicati all'analisi farmaceutica quantitativa per via volumetrica e strumentale.
Il corso è affiancato da esercitazioni di laboratorio individuali (mod. 2, con frequenza obbligatoria, come da regolamento). In tali esercitazioni lo studente applicherà procedimenti analitici per la determinazione quantitativa di principi attivi in materie prime e campioni farmaceutici reali. Le esercitazioni pratiche vengono tenute in laboratorio a posto singolo, con verifica finale.

In considerazione delle tipologie di attività e metodi didattici adottati, la frequenza di questa attività formativa richiede lo svolgimento di tutti gli studenti dei moduli 1 e 2 in modalità e-learning [https://www.unibo.it/it/servizi-e-opportunita/salute-e-assistenza/salute-e-sicurezza/sicurezza-e-salute-nei-luoghi-di-studio-e-tirocinio] e la partecipazione al modulo 3 di formazione specifica sulla sicurezza e salute nei luoghi di studio. Indicazioni su date e modalità di frequenza del modulo 3 sono consultabili nella apposita sezione del sito web di corso di studio

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

La verifica dell'apprendimento tende ad accertare il raggiungimento degli obiettivi didattici dell'insegnamento e cioè:

- la conoscenza delle metodologie chimiche e chimico-fisiche dell'analisi quantitativa, nonché l'acquisizione della esperienza e della manualità necessarie alla corretta soluzione dei diversi problemi analitici;

- la capacità di applicare le conoscenze teoriche e pratiche acquisite, alla determinazione della purezza di principi attivi e al controllo di qualità di formulazioni commerciali;

- la capacità di interpretare e applicare i metodi analitici riportati dalla Farmacopea Ufficiale Italiana e dalla Farmacopea Europea al dosaggio di composti di interesse farmaceutico e di determinarne il contenuto percentuale.

Gli studenti, ai quali il Consiglio di Corso di Studio convalida la firma di frequenza acquisita nella carriera pregressa, devono superare una prova pratica di laboratorio prima di sostenere la prova orale. La prova pratica di laboratorio, effettuata al termine delle esercitazioni a posto singolo, ha validità illimitata, ed è propedeutica all'esame orale.

Il voto finale sarà stabilito in base al rendimento dimostrato dallo studente:
1) In tutte le attività di laboratorio (sia nelle esercitazioni svolte ogni giorno che nella prova pratica finale). A questo riguardo anche la frequenza alle esercitazioni (obbligatoria almeno per un monte ore non inferiore ad 80%) influisce sul processo di apprendimento e di conseguenza sulla valutazione finale.
2) Nell'esame orale basato su domande (3-4) inerenti il programma svolto e che possono anche coinvolgere esercizi, calcoli, etc..

Strumenti a supporto della didattica

Le lezioni verranno svolte in aula con ausilio di presentazioni power point.

Le esercitazioni verranno svolte in laboratori didattici appositamente attrezzati con strumentazione per analisi chimica e con i materiali (prodotti, reattivi) necessari per effettuare le determinazioni quantitative e di purezza di farmaci secondo le indicazioni della Farmacopea Italiana ed Europea.

In caso si renda necessario, il docente metterà a disposizione degli studenti, video integrativi sulle attività di laboratorio. 

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Roberto Gotti