Indice degli argomenti

  • Introduzione

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  • PRESENTAZIONE

    Prof. Sergio Valente

    Professore Associato
    SSD: CHIM/08 - chimica farmaceutica

    Struttura di afferenza:
    Dip. Chimica e Tecnologie del Farmaco
    Tel: 0649913724 Email: sergio.valente@uniroma1.it

    Ricevimento studenti:
    Previo appuntamento per e-mail
    Stanza 154
    Analisi Chimico Farmaceutica e Tossicologica I (A-L)
       
    Docente Prof. Sergio VALENTE
    Anno 2° anno
    Tipologia Di base
    Crediti/Valenza 10
    Anno Accademico 2018/2019 
    Periodo didattico Primo semestre
     

    Obiettivi formativi del corso

    Obiettivi generali
    Il corso ha lo scopo di fornire allo studente le conoscenze teorico-pratiche relative alla ricerca e al riconoscimento qualitativo di sostanze inorganiche di interesse farmacologico e tossicologico. La finalità del corso è, altresì, quella di fornire le conoscenze molecolari sulle proprietà farmaceutiche e tossicologiche delle suddette sostanze.
    Obiettivi specifici
    1. Conoscenza e capacità di comprensione
    Lo studente conoscerà tutti gli aspetti inerenti le reazioni chimiche utilizzate per la separazione ed il riconoscimento dei cationi inclusi nei 6 gruppi della sistematica classica (I gruppo: argento, piombo e mercurio; II gruppo: piombo, mercurio, arsenico, antimonio, stagno, bismuto, rame, cadmio; III gruppo: alluminio, ferro, cromo, manganese; IV gruppo: manganese, zinco, nichel, cobalto; V gruppo: calcio, bario, stronzio; VI gruppo: magnesio, sodio, litio, potassio) nonché degli anioni identificabili attraverso la ricerca nella soluzione alcalina (solfato, nitrato, cloruro, bromuro, ioduro e ossalato). 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 molecolari a cui prendono parte i cationi e gli anioni inorganici.
    2. Capacità di applicare conoscenza e comprensione
    Al termine del corso, lo studente saprà separare ed analizzare un catione o un anione inorganico attraverso l’applicazione e l’interpretazione di saggi chimici. A tale scopo sarà indispensabile utilizzare la diversa reattività chimica per la separazione e l’identificazione degli stessi (variazioni di pH e redox, complessazione e redox, precipitazione e redox). Le esercitazioni pratiche di laboratorio permetteranno allo studente di imparare ad applicare ed osservare quanto già trattato durante le lezioni frontali. La conoscenza delle proprietà e della reattività delle sostanze inorganiche permetterà allo studente non solo di comprendere le funzioni di interesse biologico, farmacologico e tossicologico esplicate da tali sostanze, ma anche di progettare e/o individuare possibili approcci per la risoluzione di problemi relativi. La conoscenza dei problemi terapeutici più diffusi e le soluzioni farmaceutiche di tipo inorganico (integratori di elementi micronutrienti essenziali) disponibili nel trattamento delle principali patologie associate a carenza o intossicazione dalle stesse renderà lo studente abile ed intuitivo nella scelta/consiglio razionale di tali farmaci nell’ambito della salute umana.
    3. Autonomia di giudizio
    Il docente stimolerà gli studenti a sviluppare il senso logico-critico ponendo frequenti domande (brainstorming) a lezione con lo scopo di indurli ad acquisire capacità di collegamento (pensiero correlativo) fra i vari concetti definiti nel syllabus, di padronanza della materia, ma anche di considerare lo studio dell’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). Il docente periodicamente chiederà agli studenti di sviluppare trattazioni/tesi inerenti a temi chiave discussi a lezione, in modo da abituarli alla progettazione di una ricerca scientifica.
    Alla fine del corso gli studenti sapranno formulare un giudizio analitico/critico, interpretare e correlare concetti complessi, progettare una ricerca inerente agli argomenti trattati allo scopo di ampliare la conoscenza scientifica, etica e sociale.

    4. Abilità comunicative
    Attraverso l’acquisizione della conoscenza e della comprensione, della capacità di applicarle e di proporre un giudizio critico sui temi trattati, ma anche attraverso l’ausilio del linguaggio scientifico relativo utilizzato dal docente durante il corso e la frequente stimolazione alla comunicazione di quanto appreso a lezione, lo studente sarà in grado di poter comunicare con profondità conoscitiva e linguistico-percettiva con figure sue pari e/o appartenenti ad una comunità scientifica e sociale inerente o di diversa provenienza culturale.
    5. Capacità di apprendimento
    Lo studente che abbia acquisito le capacità sopra descritte potrà essere in grado di intraprendere studi futuri in maniera più autonoma, autogestita e rapida, ma anche di proporre in contesti sociali e/o lavorativi tematiche utili al progresso scientifico della società in materia di salute umana.

     

    Programma del corso

    1. Generalità. Scale, scopi e modalità dell’analisi qualitativa inorganica. La via secca: presupposti teorici. Natura dell’energia raggiante. Quantizzazione dell’energia. Interazione radiazione-materia. Saggi per via secca per la ricerca di cationi ed anioni: saggi alla fiamma, saggi alla perla, saggi al tubicino. Saggi specifici di riconoscimento. La via umida: presupposti teorici. Caratteristiche chimiche dei composti. Gli stati della materia. Solidi e liquidi ionici, metallici, molecolari; solidi covalenti; solidi amorfi. Sicurezza nei laboratori: rischio chimico. (per questa parte di programma saranno dedicate 14 ore di didattica frontale)
    2. Termodinamica delle soluzioni. Solubilità di solidi in liquidi; miscibilità tra liquidi; solubiltà di gas in liquidi. Gli equilibri in soluzione: A) Equilibri di idrolisi. Tipi di sali e corrispondenti tipi di idrolisi. Idrolisi dell’anione. Grado di idrolisi. Idrolisi del catione. Idrolisi a pH controllato. Idrolisi simultanea del catione e dell’anione. 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 ligando. Rapporto tra idrolisi che subisce un complesso e sua stabilità. Variazioni di pH in seguito a formazione di complessi. (per questa parte di programma saranno dedicate 16 ore di didattica frontale)
    3. Equilibri di precipitazione. Solubilità; prodotto di solubilità. Effetto ione a commune. Dinamica della formazione di 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; coprecipitazione e postprecipitazione. Adsorbimento, sostituzione isomorfa ed occlusione. Invecchiamento dei precipitati. Precipitazione ed idrolisi; idrossidi anfoteri. Precipitazione e complessazione: alogenuri d'argento ed ammoniaca; ioni Ni+2, Co+2 e Zn+2 ed ammoniaca; separazione Cu+2/Cd+2. Equilibri di ossido-riduzione. Generalità sulle reazioni redox. Influenza del pH sulle reazioni redox. Influenza della formazione di precipitati (caso dell'HgS) e di complessi (caso del riconoscimento del Bi+3 con Sn(OH)3 sulle reazioni redox. 4. 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. (per questa parte di programma saranno dedicate 18 ore di didattica frontale)
    5. Principi di Chimica Farmaceutica generale dei composti inorganici. Definizione di farmaco e medicinale. Indice Terapeutico. Assorbimento, distribuzione, metabolismo (fase 1 e fase 2) ed escrezione del farmaco. Principi di Tossicologia generale. Definizione di tossico. Intossicazione acuta e cronica. Meccanismi d'azione farmacologica e tossica. Antidoti per avvelenamento da metalli pesanti. 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 (attività neurodegenerativa), Ferro (emoglobina ed emoglobine patologiche), Manganese, Cromo, Cobalto, Calcio, Bario, Magnesio, Litio, Sodio, Potassio, Ammonio, Alogenuri, Nitrati, Ossalati, Solfati, Carbonati, Acetati, Borati. (per questa parte di programma saranno dedicate 8 ore di didattica frontale)
    6. Esercitazioni di laboratorio: Saggio alla fiamma con filo di platino: riconoscimento di sodio (Na), litio (Li), potassio (K), calcio (Ca), stronzio (Sr), bario (Ba), rame (Cu). Saggio alla perla: riconoscimento di cobalto (Co), cromo (Cr), ferro (Fe) e rame(Cu). Saggi al Tubicino: Cambiamento reversibile del colore; Fusione; Formazione di sublimati; Decomposizione con sviluppo di prodotti gassosi. Saggi speciali: Acido carbonico, Acido acetico, Acido borico e ione ammonio. Analisi sistematica dei cationi del I gruppo: Ag+, Pb2+ e Hg22+. Analisi sistematica dei cationi del III gruppo: Al3+, Cr3+, Fe3+ e Mn2+.Analisi sistematica dei cationi del V gruppo: Ca2+, Sr2+ e Ba2+.Analisi sistematica dei cationi del VI gruppo: Mg2+, Na+, K+ e Li+.Analisi degli anioni: Ricerca dell’acido solforico, Ricerca dell’acido nitrico, Ricerca dei cloruri, Ricerca dei bromuri e ioduri, Ricerca degli ossalati. Riconoscimento cationi ed anioni in Farmacopea Ufficiale. (60 ore)
     

    Testi consigliati e bibliografia

    1) Fedele Manna. Analisi dei Medicinali. Parte prima, 1996 CISU ed. Roma.
    2) Fedele Manna. Analisi dei Medicinali. Guida pratica di laboratorio, 2000 CISU ed. Roma
    2) Antonio Araneo. Chimica analitica qualitativa. Metodo periodale. Terza edizione, 1993 Ambrosiana. Distribuzione esclusiva Zanichelli.
    3) Arnaldo Peloso. Analisi Chimica Qualitativa Inorganica, 1991 Cortina ed. Padova.
    4) Paolo Barbetti & Maria Giovanna Quaglia. L'Analisi Qualitativa in Chimica Farmaceutica e Tossicologica Inorganica, 1992 Galeno ed. Perugia.
    5) F.U. Italiana XII ed.

  • PRENOTAZIONI LABORATORIO

  • MATERIALE DIDATTICO