Scopi della chimica analitica quantitativa. Campi d’applicazione dell’analisi farmaceutica quantitativa. Contaminazione dei farmaci. F.U. XII ed. e Ph.Eur. IX. Fasi di un’analisi quantitativa: scelta del metodo, campionamento, preparazione del campione, replicati, solubilizzazione, interferenze. Scala delle analisi. Unità di misura ed espressioni della concentrazione. 4 ore Valutazione dei dati analitici. Media, mediana, precisione, accuratezza, deviazione, errore. Errori sistematici. Individuazione ed eliminazione degli errori strumentali, personali e di metodo. Errori sistematici costanti e proporzionali - Errori casuali. Errori grossolani. Cifre significative. 2 ore Analisi gravimetrica: Bilancia analitica. Massa e peso, bilance a due piatti, bilance ad un piatto, metodi di pesata. Bilancia elettronica. Errori di pesata. Stechiometria: fattore gravimetrico. Solubilità e prodotto di solubilità. Fattori che influenzano la solubilità di un precipitato: ione a comune, pH, formazione di ioni complessi, concentrazione dell'elettrolita, temperatura e solventi. Separazioni basate sulla differenza di solubilità. Processo di precipitazione: meccanismo di formazione di un precipitato, precipitati colloidali, precipitati cristallini, adsorbimento, flocculazione, peptizzazione, digestione, filtrabilità. Contaminazione dei precipitati: co-precipitazione, post-precipitazione. Precipitazione in fase omogenea. Precipitanti organici: complessi chelati, composti di associazione ionica. Fasi di un'analisi gravimetrica: trattamenti preliminari, precipitazione, digestione, filtrazione, lavaggio, essiccamento, calcinazione. Applicazioni: determinazione di SO4=, Ba++, Fe+3, Al+3. 4 ore Analisi volumetrica: Soluzioni standard, standards primari, punto di equivalenza, punto finale, errore di titolazione. Stechiometria: definizione di peso equivalente per reazioni di neutralizzazione, ossido-riduzione, precipitazione e di formazione di complessi. Espressioni di concentrazione usate nei calcoli volumetrici (normalità, titolo. Determinazione del punto finale, curve di titolazione e scelta dell'indicatore. Attrezzature usate nell'analisi volumetrica. 2 ore a) Titolazioni di neutralizzazione: Definizioni acido-base, calcolo del pH, indicatori. Curve di titolazione di acidi e basi forti, di acidi e basi deboli; dipendenza delle curve di titolazione dalla concentrazione e dalle costanti di dissociazione. Curve di titolazione di acidi poliprotici. Titolazione di miscele di acidi forti e deboli. Preparazione di soluzioni standard di acidi o basi forti. Effetto della CO2 sulle soluzioni standard di basi. Determinazione di miscele alcaline. Metodo Kjeldhal per la determinazione dell’azoto in sostanze organiche, determinazione di sali ammonici, nitrati e nitriti. Determinazione dei sali ammonici con il metodo della formaldeide. Determinazione dell'acido borico e del borace. Determinazione sostanze organiche, metodi diretti e indiretti: determinazione di acidi carbossilici, acidi solfonici, ammine, esteri, aldeidi e chetoni, alcoli. Titolazioni in ambiente non acquoso. 18 ore b) Titolazioni di precipitazione: Argentometria. Curve di titolazione e fattori che le influenzano. Indicatori. Metodo di Mohr, di Volhard, di Fajans. Applicazioni: preparazione di soluzioni standard di AgNO3, NH4SCN. Determinazione del cloralio idrato, dell’acido amidotrizoico, della ciclofosfamide e dell’argento proteinato. 6 ore c) Titolazioni complessometriche: Ligandi, costante di formazione di un complesso. Curve di titolazione. Titolazioni con ligandi monodentati: determinazione dei cianuri secondo Liebig. Titolazioni con chelanti: EDTA, composizione delle soluzioni di EDTA in funzione del pH, complessi tra EDTA e ioni metallici. Effetto del pH sulle curve di titolazione (costante di formazione effettiva, fattore ). Effetto di agenti complessanti ausiliari sulla curva di titolazione (costante di formazione effettiva, fattore ). Determinazione del punto finale: indicatori metallocromici. Metodi di titolazione: titolazione diretta, retrotitolazione, titolazione per spostamento, titolazione indiretta. Mascheramento. Determinazione di Mg++, Ca++, durezza dell'acqua. 8 ore d) Titolazioni di ossido-riduzione: Stato di ossidazione dei composti organici. Curve di titolazione di Fe++ con Ce+4, MnO4-. Dipendenza delle curve di titolazione dalla concentrazione e dalla costante di equilibrio. Determinazione del punto finale: indicatori di ossido-riduzione. Permanganometria. Reazioni del KMnO4 in ambiente acido, neutrale ed alcalino. Preparazione di una soluzione standard di KMnO4, standard primari, determinazione del punto finale. Applicazioni: determinazione del Ca++, Fe++ ( preriduzione di Fe+3 con il riduttore di Jones e con SnCl2), H2O2. Cerimetria. Caratteristiche, vantaggi e svantaggi. Preparazione di una soluzione standard di Ce (IV). Determinazione del gluconato ferroso, del paracetamolo e del menadione. Iodimetria e Iodometria. Determinazione del punto finale, influenza del pH. Iodimetria: preparazione di una soluzione standard di iodio, determinazione dell’antimonio potassio tartrato, Vitamina C; metodo di Karl Fischer per la determinazione dell'acqua: reazioni, titolazione amperometrica e limiti del metodo. Iodometria: preparazione di una soluzione standard di sodio tiosolfato, determinazione della cloramina T, di ipocloriti e di H2O2. Bromometria. Preparazioni di soluzioni standard di Br2. Metodi indiretti: determinazione di composti organici aromatici (applicazioni: determinazione di fenoli). Metodi diretti: determinazione sobrerolo. 18 ore Potenziometria Attrezzatura. Elettrodi di riferimento. Elettrodi indicatori metallici di prima, seconda, terza specie e redox. Elettrodi a membrana. Classificazione delle membrane. Proprietà delle membrane ionoselettive. Elettrodo a vetro per la misura del pH: composizione, struttura, carattere igroscopico e conducibilità. Errore alcalino. Misurazioni potenziometriche del pH con elettrodo a vetro. Titolazioni potenziometriche. Metodi spettroscopici di analisi. Proprietà ondulatorie e particellari della luce. Spettro elettromagnetico. Spettroscopia ottica: materiali, sorgenti, rivelatori. Dispositivi di selezione di lunghezze d’onda: filtri ad assorbimento e ad interferenza; monocromatori a reticolo. Strumenti a singolo e doppio raggio. Teoria dell’assorbimento. Assorbimento atomico e molecolare. Legge di Beer. Limiti apparenti e reali. Dettagli procedurali: selezione della lunghezza d’onda; variabili che influenzano l’assorbanza; pulizia e maneggio delle cellette; determinazione della relazione fra assorbanza e concentrazione; metodo dell’aggiunta standard. Titolazioni spettrofotometriche. 10 ore

Skoog, West, Holler: “Chimica Analitica - Una Introduzione” EdiSES G.C. Porretta: “Analisi di Preparazioni Farmaceutiche - Analisi Quantitativa” Ed. CISU

Parte generale (6h) – La sicurezza sui luoghi di lavoro, normativa vigente. La sicurezza nei laboratori didattici. La Farmacopea Ufficiale, il Formulario Nazionale, Codex. Definizione di farmaco. Classificazione dei metodi analitici: qualitativi e quantitativi. Analisi di una preparazione farmaceutica: campionamento, scelta del metodo di analisi, valutazione dei risultati ottenuti. Strumentazione necessaria nell’analisi quantitativa: vetreria tarata e graduata, bilancia analitica e tecnica. Caratteristiche della bilancia, operazioni di pesata; Definizione di: media, mediana, precisione e accuratezza. Errori determinati ed indeterminati. Errori determinati: rivelazione effetti e correzione. Errori indeterminati: trattamento statistico. Proprietà della curva normale d’errore, deviazione media, deviazione standard. scarto del valore anomalo, regola del 4 d, regola del 2,5 d, regola del Q Analisi gravimetrica (6h) Aspetti teorici della precipitazione; determinazioni ponderali senza trasformazione del campione, determinazioni ponderali con trasformazione del campione, precipitazione di un composto in fase omogenea, coprecipitazione, vetreria in uso nell’analisi gravimetrica;. Determinazione ponderale di un precipitato: precipitazione, digestione, filtrazione, lavaggio, essiccamento e calcinazione, fattore gravimetrico. Analisi volumetrica (40 h) Generalità; Tipi di reazioni impiegate nell’analisi volumetrica; punto equivalente; curve di titolazione – costruzione di una curva di titolazione di acido forte-base forte; acido debole- base forte e viceversa; sali. Modi di esprimere le concentrazioni; calcolo del pH; soluzioni tampone; indicatori acido base. Acidimetria: le sostanze madri; preparazione e standardizzazione di una soluzione di HCl, scelta dell’indicatore. Applicazioni: determinazione sodio carbonato, miscele alcaline – metodo di Winkler e metodo di Warder; determinazione dell’azoto ammoniacale: metodo della distillazione; Alcalimetria: le sostanze madri; preparazione e standardizzazione di una soluzione di idrossido di sodio. Applicazioni: determinazione dell’acido acetil salicilico; determinazione dell’acido borico; determinazione dell’acido citrico; determinazione dell’acido fosforico; determinazione del borace; determinazione del cloralio idrato; Titolazione con formazione di precipitato: metodo di Mohr, Vohlard, Fajans. Applicazioni: preparazione e standardizzazione di una soluzione di nitrato di argento; preparazione e standardizzazione di una soluzione di tiocianato. Ciclofosfamide; Clorbutanolo; Cloralio idrato; Ioduro mercurico; mercurio; Mercurio ossido giallo; Merbromina; Complessometria e chelometria: generalità; Chelometria: EDTA, fattori α e β; detrminazione punto finale: metodo strumentali, indicatori metallo cromici. Titolazioni chelometriche: dirette, inverso, per spostamento. Mascheramento. Applicazioni: preparazione e standardizzazione di una soluzione di EDTA. Determinazione alluminio; determinazione calcio; determinazione magnesio; determinazione mercurio; determinazione zinco; determinazione durezza dell’acqua. Titolazioni redox: generalità, potenziale elettrodico, potenziale formale. Indicatori redox. Applicazioni: Cerimetria: menadione, paracetamolo. Permanganometria: preparazione e standardizzazione di una soluzione di permanganato; determinazione del calcio, ferro, acqua ossigenata. Iodimetria e iodometria: generalità; influenza del pH su equilibri; preparazione e standardizzazione di una soluzione di iodio; preparazione e standardizzazione di una soluzione di tiosolfato; applicazioni iodimetria: determinazione acido ascorbico; determinazione del carbasone; determinazione del dimercaprolo; determinazione cloruro mercuroso; determinazione sodio tiosolfato. Applicazione iodometria: determinazione cloro attivo negli ipocloriti; determinazione acqua ossigenata; determinazione cloramina; Bromometria: determinazione fenolo; determinazione isoniazide; determinazione sobrerolo. Titolazione in solvente non acquoso (5h) Generalità; Solventi e loro caratteristiche: aprotici, protofili, protogeni, anfiprotici; gli indicatori. Titolazioni di basi: preparazione di una soluzione di acido perclorico; applicazioni FU; Titolazioni di acidi: preparazione di una soluzione di tetrabutilammonio idrossido (TBA); applicazioni FU; titolazioni di Sali. Analisi strumentale (15h) Analisi potenziometrica: generalità; elettrodi di riferimento ed elettrodi indicatori; elettrodo a vetro. Conduttometria: concetti generali; misure di conducibilità: il ponte di Wheastone e il ponte di Kohlraush. Legge di Kirchoff; Titolazioni conduttometriche: acido forte base forte; acido debole base forte: Metodo di Kolthoff, Metodo di Davien-Righellato; metodo di Davien. Metodi ottici di analisi: interazione tra molecole ed energia radiante; spettri atomici e spettri molecolari; la legge di Lambert e Beer, deviazioni; spettri di assorbimento – metodi di analisi: diretta, per confronto; spettrofotometria UV-Vis e IR; spettri UV-Vis transizioni HOMO-LUMO; bande di assorbimento e fattori che influenzano lo spostamento di banda; spettrofotometria infrarosso: teoria; bande di assorbimento di alcuni gruppi funzionali. Lo spettro IR. Metodi cromatografici di analisi: concetti generali; il processo separativo; metodi cromatografici; Analisi quantitativa HPLC.

G. C. Porretta Analisi di preparazioni farmaceutiche – Analisi Quantitativa – Ed CISU