11438 - ANALISI DEI MEDICINALI II (GR.A)

Scheda insegnamento

Anno Accademico 2018/2019

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. 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. Principio di equivalenza e generalità sulle reazioni di titolazione. Aspetti pratici nell'analisi volumetrica: strumentazione e vetreria da laboratorio.
-Titolazioni acido – base in ambiente acquoso: Curve di titolazione di acidi con basi (acido forte – base forte; acido debole – base forte e curve di titolazione di acidi poliprotici e di miscele di acidi forti e deboli) e curve di titolazione di basi con acidi. Determinazione del punto di fine titolazione: indicatori acido-base. Aspetti pratici del procedimento: standards primari ed esempi di applicazioni di acidimetria e alcalimetria. Titolazioni acido – base in ambiente organico-acquoso.
-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 e titolazione di basi deboli con esempi dalle farmacopee (acidimetria) e titolazioni di acidi deboli in ambiente non acquoso (alcalimetria).
-Titolazioni per precipitazione: Curve di titolazione. Titolazione argentometriche (metodi di Mohr, Fajans, Volhard). Applicazioni in analisi farmaceutica.
-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 delle farmacopee.
-Titolazioni di ossido-riduzione: Generalità su ossidanti e riducenti. Applicazioni volumetriche: cerimetria, permanganometria, iodimetria/iodometria ed esempi delle farmacopee.

METODI ELETTROCHIMICI DI ANALISI.
-Potenziometria.
Principî generali, definizione di elettrodi e potenziali standard di riduzione. 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 delle farmacopee.
-Titolazioni amperometriche. Definizioni. Titolazioni amperometriche con due elettrodi indicatori – biamperometria (titolazioni per diazotazione e titolazione Karl – Fisher).
-Polarografia e voltammetria. Principi ed applicazioni.
-Conduttimetria: Principi teorici sulla conducibilità in conduttori di seconda specie. 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
-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. Applicazioni all'analisi dei farmaci ed esempi delle farmacopee. 
-Estrazione solido-liquido (S/L): principi del metodo ed applicazioni nella preparazione del campione per analisi UV-vis. Estrazione S/L con fluido supercritico.

ELETTROFORESI CAPILLARE. 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 e suo effetto sulla separazione. Cromatografia elettrocinetica micellare (MEKC) e sue applicazioni.

RICHIAMI SULLA SICUREZZA IN LABORATORIO:
 Norme generali di comportamento in laboratorio.

ESERCITAZIONI A POSTO SINGOLO
-Titolazioni acido-base: Standardizzazioni di sodio idrossido e acido cloridrico e determinazione della purezza di vari composti della farmacopea. Titolazione potenziometrica di acido fosforico. Titolazione conduttimetriche (sodio acetato).
-Titolazioni per precipitazione: argentometria
-Titolazioni acido-base in ambiente non acquoso di acidi, basi deboli e cloridrati secondo le farmacopee.
-Titolazioni di ossidoriduzione: permanganometria e iodo/iodimetria.
-Titolazioni complessometriche con EDTA.
-Titolazioni biamperometriche di 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

1) V. CAVRINI, V. ANDRISANO, Principî di analisi farmaceutica, Ed. Esculapio, Bologna, prima edizione 2013.
2) HARRIS, Chimica analitica quantitativa, Ed. Zanichelli, 2005.
3) Materiali didattici: slides dalle lezioni.
4) Dispense di laboratorio rilasciate dal docente (necessarie per la parte delle esercitazioni del corso).

Metodi didattici

Le lezioni teoriche 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 (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.

Modalità di verifica 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 verifica dell'apprendimento è svolta attraverso una prova pratica di laboratorio, effettuata al termine delle esercitazioni a posto singolo, ed esame orale finale. La prova pratica, a validità illimitata, 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);
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 mediante i comuni strumenti audiovisivi.

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

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Roberto Gotti