Lo scopo del corso è quello di analizzare processi chimici in ambito biofarmaceutico con metodologie chimico-fisiche, per una verifica della loro fattibilità e ottimizzazione e per uno studio di proprietà e risoluzione di problemi che coinvolgono sostanze chimiche, loro struttura e interazioni.

The aim of the course is the analysis of chemical processes in biopharmaceutical field by means of physico-chemical methods, in order to verify their feasibility and optimization and to study the properties and the troubleshooting which involve chemicals, their structure and interactions.

PROCESSI E REATTIVITA'Energie coinvolte nei processi chimici biofarmaceutici che ne determinano fattibilità ed ottimizzazione. La termodinamica nei processi chimici e la necessità di definire funzioni termodinamiche quali entalpia, entropia ed energia libera o potenziale chimico ed i principi che le correlano tra loro e con le variabili di sistema. Stato di equilibrio e fuori equilibrio. Esempi di processi nei quali si applicano tali principi. Sistemi ad uno e più componenti, equilibri di fase e diagrammi di stato. Soluzioni, stato standard biologico, equilibri di ripartizione; estrazione e purificazione; tensione superficiale, tensioattivi e tensiopassivi; adsorbimento.Velocità di reazione e cinetica chimica. Ordine e molecolarità. Equazione di Arrhenius. Trasposto attraverso membrane biologiche. Catalisi omogenea ed eterogenea ed azione degli enzimi.Stato solido e struttura correlata

METODI CHIMICO-FISICI Principi della quantochimica alla base dell'interazione radiazione-materia. Forze intermolecolari, interazioni e legami, riconoscimento molecolare in sistemi biologici. Tecniche spettroscopiche: spettroscopia atomica e molecolare. Basi teoriche e sperimentali delle tecniche UV-Vis, fluorescenza, IR e RAMAN e risonanze magnetiche.

PROCESSES AND REACTIVITYEnergies involved in biopharmaceutical chemical processes  determining their feasibility and optimization. The thermodynamics in chemical processes and the need to define thermodynamic functions such as enthalpy, entropy and free energy or chemical potential and the principles that correlate with each other and with the system variables. State of balance and out of balance. Examples of processes in which these principles apply.Systems with single and multi-components, phase equilibria and phase diagrams. Solutions, standard biological balance of the apportionment; extraction and purification, surface tension, surfactants; adsorption.Reaction rate and chemical kinetics. Order and molecularity. Arrhenius equation. Transposed through biological membranes. Homogeneous and heterogeneous catalysis and enzyme action.Solid state structure and related properties.

PHYSICO-CHEMICAL METHODSPrinciples of quantochimica which are at the basis of the interaction of radiation with matter. Intermolecular forces, interactions and bonds, molecular recognition in biological systems. Spectroscopic techniques: atomic and molecular spectroscopy. Theoretical and experimental basis of UV-Vis, fluorescence, IR and RAMAN and MRIs.

esercitazioni teorico-pratiche

theoretical and practical exercises

Modalità didattiche

Lezioni ed esercitazioni

Lessons and exercises

Testi di studio

P.W. Atkins, Chimica fisica, Zanichelli

Modalità di
accertamento

Esame orale eventualmente preceduto da test scritto

Oral examination, eventually preceded by written test

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.

Modalità didattiche

Studio su materiale fornito dal docente o on-line

Didactic material given by the teacher or available on-line

Testi di studio

P.W. Atkins, Chimica fisica, Zanichelli

Modalità di
accertamento

Esame orale eventualmente preceduto da test scritto

Oral examination eventually preceded by written test

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.

L’esame e la bibliografia potranno essere in lingua inglese su richiesta dello studente . The student can request to sit the final exam in English with an alternative bibliography.