Principi e teoria 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. Equazione di Van Deemter. Risoluzione. Cenni di 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. Introduzione alla cromatografia ad alta risoluzione (HPLC). Cromatografia di adsorbimento. Adsorbenti. Isoterme di adsorbimento. 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. 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, miscelatori, iniettori, colonne e loro classificazione rispetto al diametro interno. Rivelatori a indice di rifrazione, spettrofotometrici, spettrofluorimetrici, light scattering, cenni su rivelatore elettrochimico e a conducibilità . Elettroforesi capillare. Principi, parametri influenzanti la risoluzione. Tecniche elettroforetiche e loro classificazione: su gel, capillare, elettrocromatografia. Strumentazione. Spettrometria di massa Massa media, monoisotopica, esatta. Risoluzione. Principi, meccanismi di ionizzazione, frammentazioni, interpretazione. Sorgenti di ioni per piccole molecole: impatto elettronico, ionizzazione chimica, ionizzazione chimica a pressione atmosferica Sorgenti di ioni per macromolecole biologiche: MALDI, ESI, principi di funzionamento, uso, problemi, approcci per la soluzione. Nano ESI Analizzatori di massa : Settore magnetico, quadrupolo, triplo quadrupolo, analizzatore a tempo di volo, trappola ionica, orbitrap, strumenti ibridi. Accoppiamento GC-MS, HPLC-MS, elettroforesi-spettrometria di massa Analisi quali/quantitativa ed applicazioni 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. Strategie per l’analisi e la purificazione di molecole organiche da matrici complesse. Applicazioni: separazione di proteine, peptidi, amino acidi, acidi nucleici Studi di metabolismo e biotrasformazioni, profili metabolici e metabolomica. Peptidi: frammentazione, determinazione struttura primaria per HPLC-MS-MS. Identificazione proteine. Verifica purezza e struttura prodotti

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) Modern HPLC for scientist MW Dong Wiley Mass Spectrometry Principles and application Edmond de Hofmann and Vincent Stroombant