Durante il corso di Chimica Analitica si apprenderanno i metodi e le tecniche analitiche più attinenti alle finalità del corso di laurea. Saranno trattati soprattutto i metodi strumentali, in particolare quelli più moderni ed avanzati per le applicazioni biologiche. Di questi saranno approfonditi sia gli aspetti tecnici sia quelli applicativi. Saranno approfondite in particolar modo le tecniche separative, quale la cromatografia, e quelle identificative, quali la spettrometria di massa.

During the course of Analytical Chemistry the student will learn the methods and analytical techniques most relevant to the purposes of this course. The most important instrumental methods will be treated, in particular those for modern and advanced biological applications. Technical details and applications will be considered. Particular emphasis will be given to chromatography and mass spectometry.

Validazione dei metodi analitici: L’errore della misura: Cifre significative. Errori e loro individuazione e minimizzazione. Precisione ed accuratezza. Calibrazione. Coefficiente di Pearson. Metodo dei minimi quadrati. Procedure di standardizzazione. Metodi cromatografici: Coefficiente di distribuzione. Cromatografia in colonna. Il cromatogramma e i parametri cromatografici. Risoluzione ed efficienza cromatografica. Allargamento della banda. Equazione di Van Deemter. Cenni di gas cromatografia. Cromatografia in fase liquida ad alte prestazioni: Fasi stazionarie e fasi mobili. Tipi di colonne. UHPLC ed altre tecniche ad alta efficienza. Meccanismi di separazione: adsorbimento; ripartizione; scambio ionico; esclusione dimensionale. Cromatografia ionica. Iniettore HPLC. Rivelatori HPLC: RI; UV-Vis; Fluorescenza; Rivelatori elettrochimici.
Spettrometria di massa: Tecniche di ionizzazione: ionizzazione elettronica, ionizzazione chimica, ionizzazione electrospray (ESI), effetti matrice, ioni multicarica, atmospheric pressure chemical ionization (APCI), Matrix-assisted Laser Desorption Ionization (MALDI). Caratteristiche generali di uno spettro di massa. Risoluzione mass-spettrometrica. Frammentazioni caratteristiche. Cluster isotopici. Analizzatori di massa: quadrupolare (Q), trappola ionica (IT), tempo di volo (TOF). Combinazione di più analizzatori, QQQ, Q-TOF, TOF/TOF ecc. Tandem Mass Spectrometry (MS/MS) e concetto di collision ion dissociation (CID).
Accoppiamento cromatografia-spettrometria di massa: GC-MS e HPLC-MS. configurazioni strumentali e modalità operative. Effetti matrice e loro impatto su campioni complessi. Interfacce HPLC-MS. Utilizzo dello spettrometro di massa in campo analitico: massa esatta, analisi elementare, SIM, SRM, Scan.

Validation of analytical methods: The error of measurement: Significant figures. Errors and their detection and minimization. Precision and accuracy. Calibration. Pearson coefficient. Method of least squares. Standardization procedures. Chromatographic methods: distribution coefficient. Column chromatography. The chromatogram and the chromatographic parameters. Chromatographic resolution and efficiency. Band broadening. Van Deemter equation. Basics of gas chromatography. High performance liquid chromatography : stationary phases and mobile phases. Types of columns. UHPLC and other  high efficiency techniques. Separation mechanisms: absorption, distribution, ion exchange, size exclusion. Ion chromatography. HPLC injector. HPLC detectors: RI, UV-Vis, fluorescence, electrochemical detectors.
Mass Spectrometry: ionization techniques: electronic ionization, chemical ionization, electrospray ionization (ESI), matrix effects, multicharged ions, atmospheric pressure chemical ionization (APCI), Matrix-assisted Laser Desorption Ionization (MALDI). General features of a mass spectrum. Mass spectrometric resolution . Fragmentation characteristics. Isotopic cluster. Mass analyzer: quadrupole (Q), ion trap (IT), time of flight (TOF). Combination of multiple analyzers, QQQ, Q-TOF, TOF / TOF, etc.. Tandem Mass Spectrometry (MS / MS) and the concept of collision ion dissociation (CID).
Chromatography-mass spectrometry coupling, GC-MS and HPLC-MS. instrument configurations and operating modes. Matrix effects and their impact on complex samples. HPLC-MS interfaces . Using the mass spectrometer in the analytic field: exact mass, elemental analysis, SIM, SRM, Scan.

Discussione in aula di letteratura scientifica inerente alle finalità del corso.

Modalità didattiche

Lezioni frontali

Obblighi

Conoscenza della lingua inglese

Testi di studio

Diapositive dalle lezioni, libri consigliati:

Rubinson, Rubinson – Chimica Analitica Strumentale - Zanichelli (livello introduttivo)

Dong - Modern HPLC for Practicing Scientists - Wiley

Dass - Fundamentals of Contemporary Mass Spectrometry - Wiley

Cappiello - Advances in LC-MS Instrumetation - Elsevier

Modalità di
accertamento

Esame scritto

Disabilità e DSA

Le studentesse e gli studenti che hanno registrato la certificazione di disabilità o la certificazione di DSA presso l'Ufficio Inclusione e diritto allo studio, possono chiedere di utilizzare le mappe concettuali (per parole chiave) durante la prova di esame.

A tal fine, è necessario inviare le mappe, due settimane prima dell’appello di esame, alla o al docente del corso, che ne verificherà la coerenza con le indicazioni delle linee guida di ateneo e potrà chiederne la modifica.

Obblighi

Conoscenza della lingua ingese

Testi di studio

Diapositive dalle lezioni, libri consigliati:

Rubinson, Rubinson – Chimica Analitica Strumentale - Zanichelli (livello introduttivo)

Dong - Modern HPLC for Practicing Scientists - Wiley

Dass - Fundamentals of Contemporary Mass Spectrometry - Wiley

Cappiello - Advances in LC-MS Instrumetation - Elsevier

Modalità di
accertamento

Esame scritto

Disabilità e DSA

Le studentesse e gli studenti che hanno registrato la certificazione di disabilità o la certificazione di DSA presso l'Ufficio Inclusione e diritto allo studio, possono chiedere di utilizzare le mappe concettuali (per parole chiave) durante la prova di esame.

A tal fine, è necessario inviare le mappe, due settimane prima dell’appello di esame, alla o al docente del corso, che ne verificherà la coerenza con le indicazioni delle linee guida di ateneo e potrà chiederne la modifica.