Sviluppo ed ottimizzazione di metodi analitici Campionamento Principi, teoria e pratica della scienza delle separazioni e della cromatografia Teoria dell’estrazione e della scienza delle separazioni. Legge di Nernst. Coefficiente di ripartizione. Estrazione di acidi e basi. Rapporto di distribuzione. Estrazione di molecole cariche. Estrattori per solidi e liquidi. Applicazione in campo ambientale. Pararametri cromatografici: Volume di ritenzione, netto e specifico. Rapporto di capacità. Fattore di separazione. Piatti teorici e loro calcolo. Equazione di Van Deemter. Risoluzione. Valutazione del cromatogramma, eluizione e ritenzione, velocità di flusso della fase mobile, il picco cromatografico gaussiano e le sue distorsioni. Interazioni intermolecolari, polarità, acidità/basicità, polarizzabilità. Forze di Van der Waals. Teoria dinamica della cromatografia: allargamento della zona di eluizione dovuta a fenomeni extracolonna e alla colonna; altri processi che provocano l’allargamento della banda cromatografica. Cromatografia su strato sottile. Cromatografia in fase gassosa: gas-solido. Fasi stazionarie. Cromatografia gas-liquido: supporti, fasi fisse e loro classificazione. Schema e componenti di un gas cromatografo: gas di trasporto, Iniettori, colonne impaccate e colonne capillari, fasi legate chimicamente. Equazione di Van Deemter per colonne impaccate e capillari. Rivelatori a conducibilità, a ionizzazione di fiamma, e cenni di quelli a cattura di elettroni, a fotometria di fiamma e ad emissione termoionica. Fattore di comprimibilità, indici di ritenzione. Cromatografia liquida ad alta risoluzione (HPLC). Cromatografia di adsorbimento. Adsorbenti. Isoterme di adsorbimento e di ripartizione. Serie eluotropica dei solventi. Proprietà dei solventi, viscosità e solubilità dei gas nei solventi, filtrazione dei solventi e loro degassaggio. Cromatografia liquido-liquido. Fasi supportate. Fasi inverse: preparazione, proprietà, end capping, scelta della fase mobile. Fasi modificate: ciano, amminica. Scambio ionico: classificazione, sintesi, rigonfiamento, capacità di scambio, selettività. Cromatografia di esclusione dimensionale: meccanismo di permeazione, classificazione dei gel, scelta della fase mobile, determinazione del peso molecolare. Cromatografia su fase chirale e di affinità. Moderne fasi stazionarie e nuove tendenze in HPLC. Interazione idrofobica ed idrofilia, affinità. Colonne monolitiche. Tecnologia delle colonne per HPLC, Ultra-HPLC, effetto della diminuzione del diametro delle colonne. Eluizione in isocratica, a gradino, a gradiente. HPLC di piccole molecole e macromolecole biologiche. Schema e componenti di un cromatografo liquido ad alta risoluzione: solventi, pompe, accessori, connessioni, miscelatori, iniettori e valvole di switcing, colonne e loro classificazione rispetto al diametro interno. Rivelatori a indice di rifrazione, spettrofotometrici, spettrofluorimetrici, light scattering, cenni su rivelatore elettrochimico e a conducibilità. La miniaturizzazione in LC: vantaggi e problemi. Troubleshooting in GC e HPLC Elettroforesi capillare. Principi, parametri influenzanti la risoluzione. Tecniche elettroforetiche e loro classificazione: su gel, capillare, elettrocromatografia. Strumentazione. Cenni dell'accoppiamento cromatografia-spettrometria di massa GC-MS, HPLC-MS, elettroforesi-spettrometria di massa La field flow fractionaction (FFF) e la cromatografia in fase supercritica Analisi qualitativa e quantitativa: retta di calibrazione, calibrazione diretta, normalizzazione interna, aggiunta dello standard interno, metodo delle aggiunte standard. Preparazione dei campioni: Schemi di purificazione di matrici reali. Metodi di estrazione da campione solido. Metodi di estrazione da campione liquido. Strategie per l’analisi e la purificazione di molecole organiche da matrici complesse. Cromatografia preparativa. Accoppiamento delle tecniche separative. Cromatografia bidimensionale I principi della “green analytical chemistry”. Sviluppo e validazione di un metodo. Accreditamento di un laboratorio. Applicazioni: Studi di metabolismo e biotrasformazioni, profili metabolici e metabolomica. Analisi cromatografica di proteine. Verifica purezza, struttura e stabilità di prodotti. Analisi di contaminanti ambientali ed alimentari.

Sono disponibili le slide delle lezioni Introduzione pratica alla Gascromatografia BGJ Baars, A Miliazza (biblioteca dipartimento di chimica) Analisi chimica cromatografica Mentasti, Saini (biblioteca dipartimento di chimica) Chromatography (Basic Principles, sample preparation and related methods). Elsa Lundanes,Leon Reubsaet, Tyge Greibrokk. Wiley