Programmi dei Corsi Istituzionali del Dottorato in Scienze Chimiche
I SEMESTRE (10 GENNAIO - 31 MARZO 2023)
|
1) Metabolomica: teoria, principi e tecniche analitiche (Modulo 1) 3CFU
Dott.ssa Carmela Maria Montone
Il corso, è rivolto agli studenti di dottorato di ricerca in chimica di qualsiasi indirizzo, introduce lo studente alla conoscenza di una branca emergente delle scienze omiche: La Metabolomica. Storicamente, un piccolo numero di metaboliti è stato utilizzato per diagnosticare malattie metaboliche complesse e disturbi monogenici come errori congeniti del metabolismo. Le attuali tecnologie metabolomiche vanno ben oltre l'ambito delle tecniche di chimica clinica standard e sono in grado di analisi precise da centinaia a migliaia di metaboliti. L'obiettivo principale del corso è studiare la natura più intima di questa nuova scienza e apprendere le sue diverse applicazioni in vari campi della diagnostica (clinico, alimentare, ambientale, forense), valutare i diversi tipi di approcci diagnostici dalla preparazione del campione all’analisi strumentale fino ad arrivare all’interpretazione dati.
Programma dettagliato del corso:
1. La metabolomica e le sue applicazioni in campo clinico, alimentare, ambientale, forense.
2. Diversi tipi di approcci nel campo della metabolomica (NMR vs MS)
3. Approccio fingerprinting
4. Approccio targeted
5. Approccio profiling
6. Approccio untargeted
7. Study design e raccolta del campione in metabolomica
8. Preparazione del campione in metabolomica
9. Analisi del campione in metabolomica untargeted
10. Analisi dei dati in metabolomica untargeted: analisi statistica multivariata
11. Identificazione di biomarcatori
12. Validazione dei biomarcatori
13. Applicazioni in campo clinico, alimentare, ambientale e forense
14. Approfondimenti degli argomenti trattati su richiesta degli studenti.
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------
2) Organocatalisi stereoselettiva 3 CFU
Dott. Fabrizio Vetica
Il corso si propone di fornire le principali nozioni di sintesi organica stereoselettiva e delle loro applicazioni a metodologie organocatalitiche. Particolare attenzione verrà rivolta alle varie classi di catalizzatori organici, trattando i differenti meccanismi di attivazione e le conseguenti scelte dei substrati utilizzabili. Ogni argomento verrà approfondito da un punto di vista teorico e con esempi pratici, valutando articoli di recente letteratura scientifica. L’obiettivo è quello di fornire agli studenti la capacità di interpretare, capire e progettare nuove reazioni catalitiche stereoselettive, attraverso la comprensione di cicli catalitici, della struttura degli organocatalizzatori e della reattività relativa di substrati per la conduzione di reazioni sequenziali.
Programma
• Introduzione alla sintesi asimmetrica: risoluzione racemica, utilizzo del chiral pool, ausiliari chirali, principi di catalisi diastereo- ed enantioselettiva;
• Organocatalisi asimmetrica: storia e sviluppo di diverse classi di organocatalizzatori
• Catalisi via enammina
• Catalisi via ione imminio
• Catalisi SOMO-enammina
• Tecniche catalitiche mediate da carbeni N-eterociclici (NHC) - Umpolung
• Catalizzatori non covalenti – catalisi bifunzionale via legame a idrogeno
• Catalizzatori a trasferimento di fase
• Risoluzione cinetica organocatalizzata
• Tecniche di desimmetrizzazione organocatalitiche
• Foto-organocatalisi
• Reazioni sequenziali domino/one-pot
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
3) Le competenze dei chimici nelle perizie legali 3 CFU
Dott.ssa Giuseppina Gullifa
Le perizie legali. La figura del Consulente Tecnico di Ufficio (CTU)
L’accreditamento presso tribunali e procure.
Il consulente di parte (CTP).
La legislazione vigente: cenni di procedura penale e civile.
Presentazione delle evidenze sperimentali in dibattimento.
Esempi di stesura di perizia.
Il Repertamento: procedure di campionamento in ambito forense.
Crimescope. Luminol.
Analisi ripetibili e non ripetibili.
La catena di custodia. Le linee guida.
Le metodologie analitiche forensi.
Il bianco di campo.
Caratterizzazione e quantificazione di principi attivi e stupefacenti.
Caratterizzazione e quantificazione di sostanze dopanti.
Caratterizzazione di falsi documentali.
Le perizie sui materiali.
Il rumore: una problematica emergente.
Acceleranti di fiamma: incendi dolosi e frodi alle assicurazioni.
Esempi di perizie svolte sinergicamente tra chimici e ingegneri, biologi, fisici, periti grafologi, ecc.
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
4) Green Analytical Chemistry 6 CFU
Prof. Javier González-Sálamo
Module 1. Introduction to Green Analytical Chemistry
1. Principles of Green Chemistry
2. Transition to Green Analytical Chemistry
3. Evaluation of the greenness of an analytical methodology
Module 2. Sorbent-based extraction techniques
1. Miniaturized sorbent-based extraction techniques
2. Polymeric materials
3. Carbonaceous materials
4. Metal and covalent organic frameworks
5. Natural sorbents
Module 3. Solvent-based extraction techniques
1. Miniaturized solvent-based extraction techniques
2. Ionic liquids
3. Deep eutectic solvents
4. Supramolecular solvents
5. Switchable hydrophilicity solvents
Module 4. Applications
1. Environmental analysis
2. Food analysis
3. Pharmaceutical analysis
Module 5. Practical experiences
1. Synthesis of nanomaterials and green solvents
2. Application of nanomaterials and green solvents in miniaturized extraction techniques
3. Application of the QuEChERS method
4. Critical discussion of research articles
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
5) Sostanze organiche naturali e di interesse alimentare e farmaceutico 1 CFU, 8 ore
Dott. Marco Franceschin
Programma:
1) Tecniche di studio e caratterizzazione di metaboliti secondari, le principali vie biogenetiche
2) Via dell’acetato e del mevalonato: terpeni e cannabinoidi
3) Via dell’acido shikimico: flavonoidi
4) Esempi di metaboliti secondari, con particolare riferimento ai composti ad attività biologica
5) Alcaloidi: esempi di antitumorali naturali
6) Antiossidanti naturali (polifenoli, vitamina E e vitamina C)
7) Etichettatura nutrizionale: additivi alimentari e nei farmaci (conservanti e coloranti)
8) Modulo 3 “quality” del dossier: struttura e contenuto; fondamenti delle norme GMP (Good Manufacturing Practice)