31571 - ANALISI DEI FITODERIVATI II

Scheda insegnamento

SDGs

L'insegnamento contribuisce al perseguimento degli Obiettivi di Sviluppo Sostenibile dell'Agenda 2030 dell'ONU.

Salute e benessere Consumo e produzione responsabili La vita sulla terra

Anno Accademico 2021/2022

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine del corso lo studente ha le conoscenze teoriche e sperimentali opportune per scegliere e utilizzare le tecniche analitiche più opportune per fare un'analisi accurata del contenuto dei principi attivi presenti in prodotti fitoterapici mediante attività esercitazionali a posto singolo.

Contenuti

PROGRAMMA DELLE LEZIONI FRONTALI
Modulo 1 - Principi e metodi avanzati dell'analisi di fitoderivati (Prof.ssa Laura Mercolini) 

- Principi, scopi e problematiche dell'analisi avanzata dei fitoderivati.
Caratteri peculiari dell'analisi strumentale applicata a matrici di origine vegetale e prodotti correlati.

- Convalida del metodo analitico in riferimento all'applicazione ai fitoderivati: parametri di convalida secondo linee guida internazionali.

- Tecniche separative strumentali: cromatografia liquida (HPLC, UHPLC e nano-LC), gascromatografia (GC) ed elettroforesi capillare (CE). Principi peculiari di ciascuna tecnica analitica e relative strumentazioni.

- Tipi di detection, principi relativi al loro funzionamento, accoppiamento alle tecniche separative ed effetti sulla performance analitica.

- Spettroscopia di assorbimento UV-Vis: strumentazione, analisi quantitativa, spettrofotometria.

- Spettroscopia di fluorescenza molecolare: strumentazione, analisi quantitativa, analisi mediante quenching. Accoppiamento con tecniche separative: fluorescenza nativa e dopo derivatizzazione.

- Spettrometria di massa: tecniche di ionizzazione (ESI, APCI, MALDI), tipologie di sorgenti, analizzatori di massa (QqQ, TOF, Iontrap, Orbitrap) e modalità di acquisizione (SRM, MRM).

- Metodi di campionamento e di pretrattamento, con particolare riferimento a quelli innovativi e miniaturizzati, delle matrici ottenute da fitoderivati: estrazione S/L, estrazione L/L, estrazione in fase solida (SPE), microestrazione con sorbent impaccato (MEPS).

 

PROGRAMMA DELLE LEZIONI FRONTALI
Modulo 2 - Applicazioni dell'analisi strumentale a matrici vegetali (Prof.ssa Federica Belluti)

- Profilo analitico di alcune classi di molecole naturali: acidi ed esteri cinnammici, antociani, terpeni, flavonoidi, alcaloidi, curcuminoidi.

- Spettroscopia di assorbimento UV-Visibile: aspetti sperimentali e applicativi della spettroscopia UV-Vis per l'analisi delle principali classi chimiche di fitoderivati (acidi ed esteri cinnammici, antociani, terpeni, flavonoidi, alcaloidi, curcuminoidi). Aspetto qualitativo (identificazione e caratterizzazione) e quantitativo. Esempi di analisi spettroscopica secondo Farmacopea Europea e Farmacopea Italiana.

- Tecniche separative cromatografiche: aspetti sperimentali e applicativi delle metodiche cromatografiche (TLC, HPLC e GC) all'analisi delle principali classi chimiche di fitoderivati (acidi ed esteri cinnammici, antociani, terpeni, flavonoidi, alcaloidi, curcuminoidi). Aspetto qualitativo e quantitativo. Esempi di analisi cromatografica secondo Farmacopea Europea e Farmacopea Italiana.

- Sviluppo e convalida di un metodo analitico: criteri per la selezione della metodica analitica ottimale. Sviluppo ed ottimizzazione di una metodica analitica e strumentale.

- Preparazione del campione: aspetti sperimentali e applicativi di preparazione del campione mediante l’impiego di tecniche quali: estrazione liquido-liquido, estrazione liquido-solido, estrazione in fase solida.

- Esempi applicativi delle tecniche analitiche per l'identificazione e la quantificazione di fitoderivati.

 

PROGRAMMA DELLE ESERCITAZIONI DI LABORATORIO
Modulo 1 - Principi e metodi avanzati dell'analisi di fitoderivati (Prof.ssa Laura Mercolini)

1) Analisi di glicirrizina e acido glicirretico in radici di Glycyrrhiza glabra (liquirizia) e prodotti derivati: identificazione mediante TLC

2) Analisi di glicirrizina e acido glicirretico in radici di Glycyrrhiza glabra (liquirizia) e prodotti derivati: quantificazione mediante SPE-HPLC-DAD

3) Analisi di glicirrizina e acido glicirretico in radici di Glycyrrhiza glabra (liquirizia) e prodotti derivati: quantificazione mediante MEPS-HPLC-DAD.

 

PROGRAMMA DELLE ESERCITAZIONI DI LABORATORIO
Modulo 2 - Applicazioni dell'analisi strumentale a matrici vegetali (Prof.ssa Federica Belluti)

Esempi pratici di applicazione delle tecniche di analisi e purificazione di fitoderivati.
Analisi quantitativa (spettroscopia UV-Vis e HPLC-DAD) e qualitativa (TLC) dei principi attivi delle seguenti droghe vegetali:

Craategus monogyna
Curcuma longa
Cynara scolymus
Paullinia cupana var. sorbilis.

Elaborazione e valutazione critica dei dati ottenuti.

 

Testi/Bibliografia

MATERIALE PER LO STUDIO:
- Slides presentate e discusse durante le lezioni frontali
- Articoli di letteratura scientifica presentati e discussi durante le lezioni frontali
- Monografie della Farmacopea Italiana e della Farmacopea Europea presentate e discusse durante le lezioni frontali
- Materiale video e similari
- Dispense delle esercitazioni pratiche di laboratorio.


MATERIALE DI APPROFONDIMENTO:
- Carrieri A. "Manuale di Analisi Quantitativa dei Medicinali"
EDISES, Napoli, 2019
- Holler J.F., Crouch S.R. “Fondamenti di Chimica Analitica” di Skoog & West, EdiSES s.r.l., 2015.
- Hage D.S., Carr J.D. "Chimica Analitica e Analisi Quantitativa", Piccin, 2012.
- Skoog D.A., Holler J.F., Crouch S.R., Sabbatini L. “Chimica Analitica Strumentale”, EdiSES s.r.l., 2009.

 

Metodi didattici

L'insegnamento consiste in lezioni frontali (32 h, 4 CFU) durante le quali vengono discusse le principali tecniche strumentali e metodi richiesti per l'analisi di fitoderivati.
L'insegnamento è costituito anche da esercitazioni di laboratorio a posto singolo (36 ore, 3 CFU) durante le quali lo studente prepara un quaderno di laboratorio. Le attività di laboratorio offrono allo studente l'opportunità di svolgere diverse tipologie di analisi avanzata per l'identificazione e la quantificazione di composti di interesse in fitoderivati e prodotti correlati, sperimentando in prima persona le tecniche e le metodiche necessarie per eseguire tali analisi.

 

L'insegnamento si compone esattamente di 2 moduli:
Modulo 1 - PRINCIPI E METODI AVANZATI DELL'ANALISI DI FITODERIVATI (Prof.ssa Laura Mercolini) - 4 CFU, di cui 3 CFU (24 ore) di lezioni frontali e 1 CFU (12 ore) di esercitazioni di laboratorio.
Modulo 2 - APPLICAZIONI DELL'ANALISI STRUMENTALE A MATRICI VEGETALI (Prof.ssa Federica Belluti)  - 3 CFU, di cui 1 CFU (8 ore) di lezioni frontali e 2 CFU (24 ore) di esercitazioni di laboratorio.

La frequenza delle lezioni è molto importante ai fini di un soddisfacente processo di apprendimento.
La frequenza delle esercitazioni di laboratorio è imprescindibile ai fini del processo di apprendimento.
Lo studente può sostenere la prova orale di ciascun modulo nello stesso appello d'esame e comunque necessariamente all'interno della stessa sessione e conseguirà un unico voto per l'insegnamento di Analisi dei Fitoderivati II.

 

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

La verifica dell'apprendimento mira a valutare le capacità teoriche e pratiche acquisite dallo studente durante la frequenza delle lezioni frontali e delle esperienze di laboratorio. In particolare si verificano le seguenti competenze:

- Padronanza della terminologia analitica avanzata strumentale e delle basi teoriche degli argomenti dell'insegnamento

- Capacità di effettuare le normali operazioni di laboratorio di analisi quali-quantitativa

- Preparazione specifica riguardante gli utilizzi, le caratteristiche e le procedure analitiche dei prodotti e dei composti presi in esame

- Dimestichezza teorica e pratica riguardo alle principali applicazioni analitiche descritte in Farmacopea per l'analisi di fitoderivati ed estratti naturali.

- Capacità critica nella valutazione e nell'interpretazione dei risultati analitici di laboratorio.

 

La verifica è effettuata sulla base di un esame orale per ciascuno modulo e che consta di alcune domande (da 5 a 10 domande) inerenti sia la parte teorica sia la parte pratica di laboratorio.
Potrebbe inoltre essere richiesto allo studente di commentare un articolo di letteratura scientifica scelto dal docente tra quelli presentati e discussi durate le lezioni, con la possibilità per lo studente di consultare l'articolo stesso. Analogamente potrebbe essere richiesto il commento di Monografie della Farmacopea Ufficiale Italiana e/o della Farmacopea Europea presentate e discusse durante le lezioni frontali.

Inoltre, durante le esercitazioni di laboratorio di ciascun modulo, è previsto lo svolgimento di prove pratiche il cui esito viene riportato dallo studente all'interno di un proprio quaderno di laboratorio, valutato dal docente e che costituisce parte integrante della votazione finale. Per ciascuno modulo va quindi preparato un quaderno di laboratorio. Il file del quaderno di laboratorio va inviato al docente del relativo modulo almeno una settimana prima di sostenere l'esame orale.

 

 

Strumenti a supporto della didattica

Le lezioni frontali sono svolte con il supporto di mezzi elettronici quali pc, tablet, smartphone e dispositivi analoghi collegati a videoproiettore e supportati da rete wi-fi.

Le esercitazioni pratiche vengono svolte in laboratori didattici appositamente attrezzati, dove ogni studente disporrà di un posto singolo di lavoro, di tutte le strumentazioni e i materiali necessari per l'analisi avanzata dei fitoderivati.


Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Laura Mercolini

Consulta il sito web di Federica Belluti