Metodi chimici per le biotecnologie

Elementi di Chimica Analitica
Principi analitici di base. Preparazione di soluzioni standard ed esercizi sulla preparazione delle soluzioni.
Approfondimenti di varie tipologie di titolazioni per il riconoscimento e la determinazione quantitativa di specie chimiche (pHmetria, complessometria, precipitazione, redox).
Esercizi sul trattamento dei dati di titolazione. Tecniche elettroanalitiche conduttimetriche: conduttimetria diretta ed indiretta. Tecniche spettroscopiche: UV-vis, fluorimetria, polarimetria.
Tecniche di separazione cromatografica. Tecniche elettroanalitiche potenziometriche.

Elementi di Chimica Fisica
Fondamenti: Equazione di stato dei gas perfetti. Termodinamica chimica: il primo principio (conservazione dell'energia). Energia interna ed entalpia. Secondo principio ed entropia. Variazioni entropiche nel sistema e nell'ambiente. Il carattere spontaneo delle reazioni chimiche. Energia di Gibbs e sua variazione. Il potenziale chimico. Cinetica chimica. Leggi cinetiche, costanti di velocità e ordini di reazione. Metodi per la determinazione della legge cinetica. La dipendenza della velocità di reazione dalla temperatura. L'equazione di Arrhenius.

Risonanza Magnetica Nucleare (NMR):
- Lo spin e il fenomeno della risonanza
- Le osservabili NMR: il chemical shift, le costanti di accoppiamento e l'integrale
- Esperimenti mono dimensionali del protone e del carbonio
- Esperimenti bidimensionali: COSY e HSQC
- Analisi spettri NMR 1D e 2D di molecole organiche
- Effetto Overhauser: cenni alla teoria, esempi ed applicazioni
- Applicazioni della tecnica NMR per l'analisi della struttura 3D delle proteine e per lo studio dell'interazione ligando-proteina
Spettrometria di massa:
- Principi della spettrometria di massa
- Sorgenti di Ionizzazione: Impatto elettronico, Ionizzazione Chimica, ESI, FAB, MALDI
- Analizzatori: Analizzatore magnetico, a doppia focalizzazione, quadrupolo, trappola ionica, TOF, FT-ICR
- Principali reazioni di frammentazione di composti organici, esempi ed applicazioni
- Analisi spettri di MS di molecole organiche
- Spettrometria di massa abbinata alla cromatografia (GC e LC)

LABORATORIO SPERIMENTALE: durante il laboratorio sperimentale ci si propone di acquistare familiarità nella preparazione di soluzioni e nella determinazione/risoluzione di miscele mediante l'uso di opportune tecniche analitiche, la raccolta di dati sperimentali (dati spettrofotometrici, di conducibilità, di pH), che vengono poi processati sulla base di opportune relazioni chimico-fisiche.