ANALISI DEI MEDICINALI (E DEI LORO METABOLITI) II con esercitazioni

prof. Andrea Spallarossa Contatto Curriculum

CHIMICA ANALITICA per C.T.F.
Prof.ssa Silvia Lanteri Contatto Curriculum
Programma

ANALISI DEI MEDICINALI I  (Parte di analisi quantitativa) FAR

Prof. MARIO DI BRACCIO Contatto

Programma

Generalità

Introduzione all'analisi quantitativa e suo interesse applicativo in Chimica farmaceutica. Classificazione dei metodi di analisi. Cenni sull'analisi gravimetrica. La Farmacopea Ufficiale (F.U. XI) come testo legale per il controllo analitico di sostanze di impiego farmaceutico. Bilance analitiche e tecniche. Valutazione statistica dei dati analitici.

1. Analisi volumetrica

Introduzione. Tecniche e strumenti di misura. Principî generali: unità di peso e di concentrazione. Equivalente chimico, soluzioni standard, standards primari e secondari. Tipi di reazioni e di equilibri impiegati in analisi volumetrica. Punto finale e punto equivalente. Pesi equivalenti secondo le reazioni acido-base, di precipitazione, di complessazione e redox. Principali modi di esprimere la concentrazione delle soluzioni (% p/p, % p/v, formalità, molarità, normalità). Esempi di calcoli stechiometrici (preparazione di soluzioni diluite con la concentrazione espressa in N a partire da soluzioni % p/p, regola delle miscele, calcolo diquantità, di percentuali di purezza, di pesi molecolari ecc.)

a) Metodi acido-base. Equilibri acido-base. Calcolo del pH di soluzioni di: acidi e basi forti e deboli, sali di acidi e basi deboli. Soluzioni tampone. Teoria degli indicatori acido-base (intervallo di viraggio). Esempi di indicatori: fenolftaleina e metilarancio.Curve di titolazione di sistemi semplici acido-base con esempi di calcoli numerici (curve di acido forte-base forte, base forte-acido forte, acido debole-base forte, base debole-acido forte, curva di titolazione acidi poliprotici e di basi poliacide). Alcalimetria: caratteristiche e standardizzazione della soluzione di NaOH. Applicazioni analitico-farmaceutiche F.U. XI (Acidi carbossilici, acido borico, cloruro di ammonio, titolazione degli esteri, aspirina, acido lattico). Acidimetria: caratteristiche e standardizzazione della soluzione di HCl. Applicazioni analitico-farmaceutiche F.U. XI (Carbonati e bicarbonati alcalini, borace, ammoniaca, trietanolammina, amminofillina. Metodo Kjeldahl per la determinazione dell'azoto proteico).Titolazioni in solventi non acquosi: classificazioni dei solventi. Effetto livellante e differenziante. Potere dissociante. Costante di autoprotolisi, e costante dielettrica: loro effetto sulla K di equilibrio. Criterio di scelta del solvente. Indicatori impiegati nei metodi acido-base in mezzo non acquoso. Acidimetria non acquosa: caratteristiche e standardizzazione della soluzione di HClO₄ in acido acetico anidro. Applicazioni analitico-farmaceutiche F.U. XI (Metodo Pifer-Wollish per la determinazione dei cloridrati, titolazione di basi azotate, titolazione dei carbossilati alcalini). Alcalimetria non acquosa: caratteristiche e standardizzazione della soluzione di CH₃ONa in metanolo-benzene (o toluene). Applicazioni analitico-farmaceutiche F.U. XI (Titolazione dei barbiturici, tiazidi, fenoli, acido nalidissico e congeneri).

b) Metodi di precipitazione. Equilibri di precipitazione. Agenti precipitanti. Argentometria. Curva di titolazione con esempi di calcoli numerici. Indicatori. Metodi di Mohr, Volhard, Fajans. Caratteristiche e standardizzazione delle soluzioni di AgNO₃ e NH₄CNS. Applicazioni analitico-farmaceutiche F.U. XI (Alogenuri alcalini, cloridrati, bromidrati, iodometilati, farmaci alogenati, sali di Ag⁺ e Hg²⁺).

c) Metodi complessometrici. Generalità sui complessi. Equilibri di complessazione. Complessometria. Agenti complessanti, in particolare chelanti. E.D.T.A.: caratteristiche e impieghi. Costanti di formazione teoriche e condizionali. Coefficienti a e b. Titolazioni selettive: mascheramento. Curva di titolazione con esempi di calcoli numerici. Indicatori metallocromici: NET e arancio xilenolo. Varie metodiche complessometriche. Applicazioni analitico-farmaceutiche F.U. XI (Sali di calcio, magnesio, alluminio, bismuto, zinco, piombo ecc. Determinazione della durezza delle acque potabili).

d) Metodi di ossido-riduzione. Potenziali elettrodici ed equilibri di ossido-riduzione. Il potenziale elettrodico standard (E°). Equazione di Nernst. Influenza di reazioni di precipitazione, complessazione e del pH sui potenziali elettrodici. Calcolo della K di equilibrio di una reazione redox in base agli E° dei reagenti. Curva di titolazione redox con esempi di calcoli numerici. Teoria degli indicatori redox (intervallo di viraggio). Esempi di indicatori redox tipici: 1,10-fenantrolina, difenilammina. Indicatori specifici (salda d'amido, MnO₄^-). Reagenti ausiliari redox: riduttore di Jones. Permanganometria: caratteristiche e standardizzazione della soluzione di KMnO₄; applicazioni F.U. XI (FeSO₄, acqua ossigenata, bromuri, ossalati e titolazione indiretta dei sali di Ca²⁺ e Pb²⁺). Cerimetria: caratteristiche e standardizzazione della soluzione disali di Ce⁴⁺; applicazioni F.U. XI (menadione, paracetamolo, gluconato ferroso). Iodimetria: caratteristiche e standardizzazione della soluzione di iodio. Applicazioni F.U.XI: metodi diretti (tiosolfati, sali di As³⁺e Sb³⁺, tioli, vitamina C); metodi inversi [titolazione degli antibiotici b-lat­tamici (penicilline e cefalosporine), titolazione del calomelano]. Iodometria: generalità del metodo, caratteristiche e standardizzazione della soluzione di sodio tiosolfato; applicazioni F.U. XI [titolazione degli ossidanti: sali alogenati (perclorati, clorati, cloriti, ipocloriti, bromati, iodati ecc.), alogeni, cromati e dicromati, permanganati, sali ferrici e rameici, cloramina T, blu di metilene). Bromometria: titolazione delle sostanze fenoliche e applicazioni F.U. XI relative.

2. Analisi strumentale

Potenziometria: cenni di elettrochimica. Elettrodi di riferimento ed elettrodi indicatori. Potenziometro, millivoltmetro elettronico, piaccametro. Principali elettrodi di riferimento. Vari tipi di elettrodi indicatori. Elettrodo a vetro. Elettrodi iono-selettivi (a membrana liquida e solida). Cenni sulle titolazioni potenziometriche.

Esercitazionidi laboratorio

Esercitazioni individuali: Preparazione e standardizzazione di soluzioni titolanti; dosaggi volumetrici di composti di interesse farmaceutico mediante l'utilizzazione dei metodi acido-base, redox, complessometrici.

Dimostrazione pratica di titolazioni argentometriche.

Esercitazione a gruppi riguardante una metodica strumentale (titolazione potenziometrica).

Modalità di esame:

L’esame si svolge mediante una prova orale. Trattandosi di un corso integrato consistente di due moduli (analisi qualitativa inorganica e analisi quantitativa), ciascuno dei quali prevede delle esercitazioni di laboratorio, alla prova orale sono ammessi gli studenti che abbiano superato entrambe le prove pratiche di laboratorio. La prova orale si svolge in presenza dei due docenti titolari dei moduli del corso integrato, verte sul programma svolto durante le lezioni frontali e dura per lo studente medio circa 20 minuti per modulo (in totale circa 40 minuti).