Basi teoriche della cromatografia: ritenzione, selettività, efficienza, risoluzione. Meccanismi di separazione generali [2 ore]. Materiali cromatografici: colonne capillari, micro-impaccamenti silicei, materiali ibridi organico-silicei, impaccamenti monolitici [2 ore]. Separazioni cromatografiche stereoselettive: principi teorici e fasi stazionarie chirali innovative. Farmaci chirali: dalla talidomide ai farmaci approvati dalla FDA nel 2015. Concetto dell'inversione dell'ordine di eluizione di enantiomeri [4 x 2 ore]. Cromatografia a interazione idrofilica (Hydrophilic Interaction Chromatography, HILIC): immobilizzazione di zuccheri mediante l'approccio della click-chemistry. Analisi cromatografica di zuccheri: concetto della interconversione "on-column" (anomerizzazione) [3 x 2 ore]. Trasferimento di metodi dalla HPLC (High Performance Liquid Chromatography) alla UHPLC (Ultra High Performance Liquid Chromatography) [2 ore]. Colonne capillari monolitiche e loro applicazioni nel campo della proteomica. Analisi di proteine istoniche e delle loro modificazioni post-traduzionali (PTM): acetilazione ed enzimi coinvolti (istone acetiltransferasi, HAT e istone deacetilasi, HDAC). Screening di potenziali farmaci inibitori di HDAC mediante l'approccio delle colonne monolitiche capillari [2 x 2 ore]. Introduzione alla spettrometria di massa (MS). Definizioni. Sorgenti di ionizzazione: impatto elettronico (EI), ionizzazione chimica (CI), ionizzazione per elettronebulizzazione (ESI), ionizzazione chimica a pressione atmosferica (APCI), ionizzazione per desorbimento da laser assistita da matrice (MALDI). Analizzatori: quadrupolo, tempo di volo, trappola ionica. Ionizzazione a pressione atmosferica (API) [2 ore]. Electrospray ionization (ESI). Fattori che influenzano la nebulizzazione. Voltaggio del capillare, tensione superficiale del solvente. Flusso del solvente. Conducibilità e forza ionica del solvente. Disegno della sorgente. Capillare, sampling cone, geometrie on- e off-axis, z-spray [2 ore]. Accoppiamento HPLC/ESI-MS: diretto e con splitting. Scelta del sistema HPLC da accoppiare alla ESI. Compatibilità con solventi e additivi. Requisiti strutturali degli analiti. Effetto del modificatore organico. Effetto del pH dell’eluente. Effetto del tampone. Agenti di coppia ionica in ESI. Cationizzazione. Addizioni post-colonna. Effetto dell'acido trifluoroacetico e sua neutralizzazione. APCI: disegno della sorgente, corona discharge, compatibilità e campo di applicazione. Complementarità con la tecnica ESI. Scelta del sistema HPLC da accoppiare alla tecnica APCI. Compatibilità con solventi e additivi. Requisiti strutturali degli analiti [2 x 2 ore]. Termini e definizioni: rapporto massa/carica; ioni multi-carica; ione molecolare; risoluzione; intervallo di massa; spettri di massa di biomolecole [2 ore]. Spettrometria di massa tandem (MS/MS). Dissociazione indotta da collisione (CID). Modalità di scansione in massa tandem: (1) scansione dello ione prodotto; (2) scansione dello ione precursore; (3) scansione di perdita neutra; (4) Monitoraggio di reazione selezionata [2 ore]. Studi di ricognizione molecolare stereoselettiva in fase gassosa. Complessi host-guest e loro frammentazione. Orbitrap. Molecole host tetrammidiche A2B2 e A2C2 e loro abilità discriminante nei confronti di guest amminoacidici [2 x 2 ore]. Esercizi frontali in aula e illustrazione del software ChemDraw per la rappresentazione di molecole organiche e la previsione della frammentazione (uso della funzione "mass fragmentation"). Presentazione e interpretazione di spettri di massa di farmaci modello [10 esercitazioni numeriche].

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