Metodi analitici per le biotecnologie farmaceutiche

A.A. 2019/2020
7
Crediti massimi
64
Ore totali
SSD
CHIM/01 CHIM/08
Lingua
Italiano
Obiettivi formativi
L'obiettivo principale di questo corso è quello di introdurre i concetti, i principi e le tecniche basilari della chimica analitica moderna in modo da fornire agli studenti sia una forma mentis analitica sia le abilità per poter risolvere diversi problemi analitici, correlabili con le biotecnologie farmaceutiche, in maniera efficiente e dal punto di vista quantitativo e qualitativo. Lo scopo è quello di fornire una preparazione adeguata che permetta di identificare i vari componenti di un farmaco, sia nella fase di produzione che in quella finale, tenendo anche conto dell'accuratezza e della precisione con cui tali risultati analitici devono essere forniti.
Risultati apprendimento attesi
Alla fine del corso quindi gli studenti saranno in grado di:
1)Comprendere e riconoscere i diversi metodi analitici, sia tradizionali che strumentali
2)Comprendere il ruolo dei processi chimici nell'analisi quantitativa
3)Comprendere l'ampio ruolo del chimico sia nelle misure che nella soluzione di problemi di carattere analitico
4)Comprendere a fondo le diverse metodologie utilizzate per l'analisi degli elementi e dei diversi composti all'interno di un campione.
Programma e organizzazione didattica

Edizione unica

Periodo
Primo semestre
Programma
Per la parte di "Elementi di chimica analitica e strumentale" verranno trattati:
- Equilibri ionici in soluzione acquosa, la forza ionica, il coefficiente di attività, l'equazione di Debye-Huckel
- Equilibri acido/base: tamponi, potere tamponante, indicatori
- Il trattamento sistematico dell'equilibrio
- Amminoacidi: punto isoionico e punto isoelettrico
- Equilibri di complessazione semplici
- Equilibri red/ox e potenziali red/ox, l'equazione di Nerst
- Titolazioni volumetriche (acido-base, complessazione, red/ox)
- Metodi potenziometrici: elettrodi di riferimento, elettrodi di misura, calibrazione, il potenziale di giunzione
- Titolazioni potenziometriche
- Metodi spettroscopici: proprietà della radiazione elettromagnetica e interazione luce/materia
- Spettroscopia molecolare di assorbimento, cromofori, la legge di Lambert-Beer
- Titolazioni fotometriche.
- Spettroscopia molecolare di emissione.
- Applicazione dei metodi di fluorescenza: sonde fluorescenti per imaging cellulare, metodi di chemiluminescenza.
- Cenni a principi di Risonanza Magnetica Nucleare

Per la parte di "Analisi dei farmaci biotecnologici" si tratterà il tema della caratterizzazione di anticorpi monoclonali coniugati con farmaci (ADCs) come "contenitore didattico omnicomprensivo" per l'approfondimento delle diverse tecniche analitiche e dei possibili approcci metodologici per la caratterizzazione di farmaci biotecnologici di ultima generazione, cioè:
-Tecniche cromatografiche
-Tecniche elettroforetiche (su gel e su capillare)
-Tecniche spettroscopiche UV-Vis in assorbimento ed emissione
-Spettrometria di massa
-Principi di accoppiamento delle tecniche analitiche trattate
-Principi di preparazione e purificazione del campione
Prerequisiti
Conoscenze di base di chimica generale e Inorganica, chimica organica, fisica, biochimica.
Metodi didattici
Il corso è articolato in lezioni frontali svolte in aula, in cui gli argomenti sono illustrati sia attraverso l'uso di diapositive che attraverso lo svolgimento di esercizi alla lavagna. Alla fine del corso è previsto poi un laboratorio didattico, articolato su quattro diverse esperienze, da svolgersi in gruppi da due/tre studenti e riguardanti l'analisi quantitativa sia tradizionale che strumentale.
Materiale di riferimento
Skoog, West, Holler, Crouch, Fondamenti di Chimica Analitica. EdiSES. (3° ed. italiana 2015)

Materiale proiettato durante le lezioni disponibile sul sito Ariel del corso
Modalità di verifica dell’apprendimento e criteri di valutazione
La conoscenza degli argomenti trattati durante il corso sarà verificata mediante una prova scritta di due ore divisa in due questionari.
Un primo questionario servirà per accertare la conoscenza del candidato relativa agli argomenti affrontati nel modulo di "Elementi di chimica analitica strumentale" ed un secondo questionario servirà invece per accertare la conoscenza del candidato relativa agli argomenti affrontati nel modulo di "Analisi dei farmaci biotecnologici".
Nel primo questionario viene richiesto di risolvere quattro/cinque esercizi e di rispondere ad una domanda aperta. Nel secondo questionario viene richiesto di rispondere a cinque domande di teoria, cinque domande su potenziali approcci analitici per la caratterizzazione di un prodotto biotecnologico e cinque domande sull'interpretazione di risultati analitici relativi ad un'analisi di un prodotto biotecnologico.
La valutazione finale sarà la media aritmetica dei voti ottenuti nei due questionari.
Moduli o unità didattiche
Analisi dei farmaci biotecnologici
CHIM/01 - CHIMICA ANALITICA - CFU: 0
CHIM/08 - CHIMICA FARMACEUTICA - CFU: 0
Lezioni: 24 ore

Elementi di chimica analitica e strumentale
CHIM/01 - CHIMICA ANALITICA - CFU: 0
CHIM/08 - CHIMICA FARMACEUTICA - CFU: 0
Esercitazioni di laboratorio a posto singolo: 16 ore
Lezioni: 24 ore

Docente/i
Ricevimento:
tutte le mattine alle ore 9, preferibilmente per appuntamento
Dip. di Chimica. Corpo A - piano rialzato (stanza R106)
Ricevimento:
Il docente riceve su appuntamento (da concordare via email) in qualsiasi giorno della settimana
Ufficio del docente, Dipartimento di Chimica, via Golgi 19, stanza 109
Ricevimento:
dal lunedì al venerdì ore 9-18, su appuntamento
presso lo studio del docente in via Golgi 19, Edificio 5, Corpo A, II piano, stanza 2024-O
Ricevimento:
Dal lunedì al venerdì tra le 8.30 e le 18.30, previo appuntamento (da richiedere per posta elettronica)
Nel mio studio (Dipartimento di Chimica, Ala Ovest, I piano)
Ricevimento:
Tutti i giorni dalle 10,00 alle 17,00
Dipartimento di Chimica - 1° Piano lato A
Ricevimento:
previo appuntamento da concordare via email
Via L. mangiagalli 25, primo piano, ufficio 1066