Obiettivi formativi
Il corso, tramite lezioni teoriche, esercizi in aula ed esercitazioni in laboratorio, si propone di fornire agli studenti una conoscenza applicativa sull'utilizzo delle tecniche cromatografiche strumentali nel campo della chimica organica.
Prerequisiti
Per il corso non è prevista alcuna propedeuticità, ma è fortemente consigliata, per un più proficuo apprendimento, una conoscenza di base della chimica organica e della chimica analitica strumentale.
Contenuti dell'insegnamento
Relazioni tra i parametri cromatografici (fattore di capacità,selettività, numero di piatti teorici, risoluzione) e parametri chimico-fisici del processo di ripartizione, applicazioni allo sviluppo di metodi cromatografici.
Tipi di colonne per GC, chimica delle fasi stazionarie, serie eluotropica delle fasi stazionarie liquide, interazioni intermolecolari analita-fase stazionaria, criteri di scelta delle fasi stazionarie, ordini di eluizione, parametri delle colonne, temperatura di eluizione ed influenza sui parametri cromatografici, eluzione isoterma e a gradiente di temperatura. Rivelatori per GC: applicabilità alle molecole organiche e criteri di scelta, cenni di GC/MS. Reazioni di derivatizzazione di molecole organiche per GC: sililazioni, alchilazioni, acilazioni. Derivatizzazione di trigliceridi, amminoacidi, carboidrati.
Cromatografia liquida su strato sottile (TLC), calcolo dei fattori cromatografici su TLC e loro significato chimico-fisico, meccanismo della separazione, fasi stazionarie, eluenti, forza e selettività, classificazione di Snyder, metodi di rivelazione in TLC, cromatografia su colonna flash.
Cromatografia liquida ad alta pressione, composizione chimica delle fasi stazionarie, fase diretta e fase inversa, meccanismi di separazione, misura della polarità degli eluenti, HPLC a scambio ionico, HPLC a fase inversa con coppia ionica e a soppressione ionica, cromatografia ad interazione idrofobica e ad esclusione moelcolare, micro- e nanoHPLC, UPLC, utilizzo dei rivelatori Uv-vis e di fluorescenza in relazione alle caratteristiche chimico-fisiche delle molecole, ifenazione HPLC/MS e diversi metodi di rivelazione, HPLC preparativo e scale-up delle analisi HPLC, utilizzo dell'HPLC con amminoacidi, peptidi, proteine, carboidrati e sostanze organiche naturali.
Separazioni chirali. Risoluzione diretta ed indiretta, fasi stazionarie chirali, fasi mobili chirali.
Lezioni pratiche preveiste:
-separazione di tre composti organici in miscela mediante GC-FID con metodi isotermi e a gradiente di temperatura con calcolo dei parametri cromatografici.
-Determinazione degli acidi grassi in oli di oliva dopo derivatizzazione come metil esteri mediante GC-FID e GC-MS su due diverse fasi stazionarie.
-Determinazione dei carboidrati in un aceto di vino mediante GC-MS dopo derivatizzazione come silil eteri.
-Analisi TLC di un grezzo di reazione.
-Purificazione mediante cromatografia flash di un grezzo di reazione.
-Messa a punto di un metodo HPLC per la separazione di caffeina e acido benzoico: eluizione isocratica, a gradiente di polarità, additivi della fase mobile.Identificazione dei due composti in una bevanda commerciale.
-Separazione di DNA di diversa lunghezza mediante HPLC a scambio ionico.
-Determinazione di Ocratossina A nel vino mediante HPLC con rivelazione in fluorescenza.
-Determinazione di ammino acidi nel Parmigiano Reggiano mediante derivatizzazione precolonna e HPLC con rivelazione in fluorescenza.
-Determinazione di fumonisina in campioni di mais mediante metodiche HPLC/MS/MS
-Purificazione di una ciclodestrina di sintesi con HPLC preparativo.
Bibliografia
Brown, Foote. 'Chimica Organica' Ed. Edises
High Performance Liquid Chromatography. ACOL, John Wiley and Sons
Gas Chromatography. ACOL. John Wiley and Sons
Letteratura scientifica reperibile su riviste chimiche specializzate
Metodi didattici
Lezioni frontali e esercitazioni in laboratorio
