مخطط الموضوع
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Codice del corso
1023429
Docente
Prof. CLAUDIO VILLANI
Anno
4° anno/5° anno
Semestre
primo [dall'anno accademico 2023/2024]
Tipologia
esame complementare
CFU
6 + 2 CFU
SSD
CHIM/06 - Chimica Organica
Anno Accademico
2024/2025
Modalità d’esame
colloquio orale [tesina]
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Tecniche cromatografiche avanzate
Basi teoriche della cromatografia liquida: fattore di ritenzione, fattore di selettività, risoluzione, numero di piatti teorici, meccanismi di separazione.
Materiali: colonne capillari, micro-impaccamenti silicei, materiali ibridi organico-silicei, impaccamenti monolitici.
Separazioni cromatografiche stereoselettive: principi teorici e fasi stazionarie chirali innovative. Farmaci chirali ("Chiral drugs"): dalla talidomide ai farmaci approvati dalla FDA nel 2015. La pratica del "chiral switch" come strategia di drug discovery. Concetto dell'inversione dell'ordine di eluizione di enantiomeri.
Cromatografia a interazione idrofilica (Hydrophilic Interaction Chromatography, HILIC): immobilizzazione di zuccheri mediante l'approccio della click-chemistry. Analisi cromatografica di zuccheri: concetto della interconversione "on-column" (anomerizzazione).
Trasferimento di metodi dalla HPLC (High Performance Liquid Chromatography) alla UHPLC (Ultra High Performance Liquid Chromatography).
Colonne capillari monolitiche e loro applicazioni nel campo della proteomica. Analisi di proteine istoniche e delle loro modificazioni post-traduzionali (PTM): acetilazione ed enzimi coinvolti (istone acetiltransferasi, HAT e istone deacetilasi, HDAC). Screening di potenziali farmaci inibitori di HDAC mediante l'approccio delle colonne monolitiche capillari.
Spettrometria di massa
Introduzione alla spettrometria di massa (MS). Definizioni. Sorgenti di ionizzazione: impatto elettronico (EI), ionizzazione chimica (CI), ionizzazione per elettronebulizzazione (ESI), ionizzazione chimica a pressione atmosferica (APCI), ionizzazione per desorbimento da laser assistita da matrice (MALDI).
Analizzatori: quadrupolo, tempo di volo, trappola ionica. Ionizzazione a pressione atmosferica (API).
ESI: fattori che influenzano la nebulizzazione. Voltaggio del capillare, tensione superficiale del solvente. Flusso del solvente. Conducibilità e forza ionica del solvente. Disegno della sorgente. Capillare, sampling cone, geometrie on- e off-axis, z-spray, auxiliary e sheath gas. Accoppiamento HPLC-ESI-MS: diretto e con splitting. Scelta del sistema HPLC da accoppiare alla ESI. Compatibilità con solventi e additivi. Requisiti strutturali degli analiti. Effetto del modificatore organico. Effetto del pH dell’eluente. Effetto del tampone. Agenti di coppia ionica in ESI. Cationizzazione. Addizioni post-colonna. Effetto dell'acido trifluoroacetico e sua neutralizzazione.
APCI: disegno della sorgente, corona discharge, compatibilità e campo di applicazione. Complementarità con la tecnica ESI. Scelta del sistema HPLC da accoppiare alla APCI. Compatibilità con solventi e additivi. Agenti di coppia ionica in APCI. Requisiti strutturali degli analiti.
Termini e definizioni: rapporto massa/carica; ioni multi-carica; ione molecolare e picco base; risoluzione di massa; intervallo di massa. Massa nominale, massa monoisotopica, massa più abbondante, massa media nello spettro di massa di una proteina.
Spettrometria di massa tandem (MS/MS). Triplo quadrupolo. Modalità di scansione in massa tandem: (1) scansione dello ione prodotto; (2) scansione dello ione precursore; (3) scansione di perdita neutra; (4) monitoraggio di reazione selezionata (SRM). Dissociazione indotta da collisione (CID).
Studi di ricognizione molecolare stereoselettiva in fase gassosa. Lo spettrometro di massa come reattore. Orbitrap. Complessi host-guest e loro frammentazione.
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L'esame per l'acquisizione dei CFU consiste in un colloquio orale, il cui svolgimento è previsto a partire dalla fine del corso, durante i periodi di esame stabiliti dal consiglio di corso di laurea.
Per accedere all'esame, gli studenti si devono iscrivere sulla piattaforma INFOSTUD. La prova orale consiste nella preparazione ed esposizione di una tesina (PowerPoint) su tematiche inerenti gli argomenti trattati a lezione, il cui argomento viene concordato con il docente (durata media dell’esame: 40 minuti).Per conseguire un punteggio pari a 30/30 e lode, lo studente deve dimostrare di aver acquisito una conoscenza eccellente di tutti gli argomenti trattati durante il corso, evidenziando una naturale capacità di collegamento rapido tra di essi.