Sviluppo ed ottimizzazione di metodi analitici Campionamento Preparazione del campione 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. 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. 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. Elettroforesi capillare. Principi, parametri influenzanti la risoluzione. Tecniche elettroforetiche e loro classificazione: su gel, capillare, elettrocromatografia. Strumentazione. Troubleshooting in GC e HPLC Cenni dell'accoppiamento cromatografia-spettrometria di massa GC-MS, HPLC-MS, elettroforesi-spettrometria di massa 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 Modern HPLC for scientist MW Dong Wiley