Controllo di Qualità

Il corso intende fornire le basi per la conoscenza delle principali molecole biologiche, per la
comprensione dei livelli di organizzazione e della teoria cellulare e della logica molecolare degli
organismi viventi. Lo studente applicando le competenze acquisite dovrà essere in grado di
affrontare e risolvere problematiche connesse alla biologia cellulare e molecolare nell’ambito dei
processi cellulari e della riproduzione degli organismi viventi.
Conoscenza e capacita' di comprensione: Lo studente deve dimostrare di riconoscere e saper comprendere le problematiche relative alla
struttura e proprietà delle principali molecole biologiche, della logica molecolare degli organismi
viventi, dei livelli di organizzazione e della teoria cellulare.
Capacita' di applicare conoscenza e comprensione: Il percorso formativo intende fornire agli studenti le conoscenze e gli strumenti metodologici di
base, necessari per analizzare i meccanismi biochimici responsabili degli importanti processi
cellulari. Tali strumenti consentiranno agli studenti di comprendere e correlare la struttura delle
macromolecole a specifiche funzioni biologiche e/o patologiche

Il contesto chimico in cui si realizza la vita (1 CFU) : Atomi, molecole e legami. I principali composti di interesse biologico: acqua, amminoacidi, carboidrati, lipidi e proteine.
Citologia (1 CFU): Cellula procariotica e eucariotica, proprietà e funzioni della membrana plasmatica, osmosi, trasporto attivo, trasporto passivo, pompa Na/K, pompa protonica, esocitosi ed endocitosi. Citoplasma, ribosomi, reticolo endoplasmatico, l’apparato di Golgi, i lisosomi, i mitocondri, il nucleo, il citoscheletro, centrioli, ciglia, flagelli.
Differenze tra cellula animale e cellula vegetale (1CFU): Cellula vegetale: la parete cellulare, i plasmodesmi, i plastidi, il vacuolo, il succo cellulare. Cenni di organografia vegetale.
Energia e metabolismo (2 CFU): l’ATP, mediatore tra processi eso- e endoergonici. I mitocondri e i cloroplasti come generatori di energia. I quattro stadi della respirazione aerobica. La respirazione anaerobica e la fermentazione. Fotosintesi e immagazzinamento di energia: Autotrofia ed eterotrofia. Il flusso dell’energia. La respirazione e la fotosintesi a confronto.
Cromosomi, mitosi e meiosi (1.5 CFU): Cromosomi eucariotici. Il ciclo cellulare e le sue fasi. La mitosi; i fattori inibenti e stimolanti la mitosi. La riproduzione sessuata e la meiosi. Cicli di vita sessuale. I principi fondamentali dell'eredità: La variabilità. Il Mendelismo. Ereditarietà e cromosomi. Estensione della genetica mendeliana. Riproduzione Vegetale. Generalità sulla riproduzione nei vegetali: spore e gameti. Cicli ontogenetici.
Acidi nucleici e informazione genetica (1.5 CFU): La struttura polimerica degli acidi nucleici. La struttura del DNA. La replicazione del DNA. La trascrizione. La traduzione. Le variazioni dell'espressione genica. Le mutazioni. Alterazioni nel numero e nella struttura dei cromosomi.

Durante il corso sono previste prove in itinere scritte; la valutazione di queste è un dato utile allo
studente per una Autovalutazione del suo impegno e dei risultati raggiunti. Il superamento delle
prove in itinere esonera dalla prova scritta d’esame. Le prove in itinere e la prova scritta hanno
una valutazione da 18/30 a 30/30. Il voto finale d’esame è espresso in trentesimi da 18/30 a 30/30
e lode

Il materiale didattico è fondato sulla lezione frontale e si avvale del contributo di slides proiettate (presenti sul sito docente www.docenti.unina.it) a guida del percorso formativo e dell'adozione di
testi dedicati all'approfondimento dei temi. Un ulteriore supporto alla didattica può essere dato dal materiale presente sul sito https://www.federica.eu/c/biologia.
Biologia Solomon Berg Martin- EdiSES
Biologia e Genetica Campbell –Reece - I ED. - Pearson

L’insegnamento di Chimica Generale e Inorganica ha il compito di introdurre l’allievo di primo anno al linguaggio scientifico e al modo di pensare la materia e l’energia che sono propri della Chimica.
Il corso sottolinea la centralità del modello atomico nella descrizione delle proprietà fisiche e chimiche degli elementi; l’importanza dei modelli teorici del legame chimico nello spiegare stabilità e reattività dei composti; la rilevanza della struttura elettronica e della struttura di un composto per le proprietà del composto stesso; introduce i criteri che permettono di prevedere trasformazioni spontanee o meno e le leggi dell’equilibrio chimico. Il corso fornisce gli strumenti necessari affinché l’allievo sia in grado di impostare e risolvere problemi di calcolo stechiometrico ed analitico.
Conoscenza e capacita' di comprensione: Lo studente deve dimostrare la conoscenza dei fondamenti della Chimica Generale ed Inorganica relativamente ai principi della struttura della materia e delle sue possibili trasformazioni chimiche e chimico-fisiche. Deve, quindi, acquisire i concetti relativi a struttura molecolare, reazioni ponderali e di equilibrio ed essere in grado di affrontare e risolvere esercizi stechiometrici, utilizzando la corretta terminologia nel riportare i dati, i risultati e le osservazioni di ordine chimico.
Capacita' di applicare conoscenza e comprensione: Lo studente deve sviluppare capacità di osservazione critica e di analisi del fenomeno scientifico. Deve essere in grado di ricorrere alle conoscenze acquisite per prevedere le proprietà di trasformazione, la reattività e il comportamento della materia utili per affrontare attività di ricerca e di lavoro futuri.

Introduzione alla Chimica Generale ed Inorganica : La Chimica: una disciplina scientifica. Lo scopo della Chimica. La ricerca: il metodo scientifico. I numeri dalle misure: Unità di misura. L’importanza delle misure. Numeri esatti e approssimati. Accuratezza, precisione ed errore. L’incertezza delle misure. Cifre significative. (0.25 CFU)
Composizione della materia e reazioni chimiche : Materia e sue proprietà. Sostanze pure. Composti. Elementi. Teoria atomica. Atomo e suoi costituenti. Isotopi. Massa Atomica. Molecole. Ioni. La mole. Composizione e formule. Composizione percentuale in massa. Determinazione della formula empirica e molecolare. Analisi di miscele. Reazioni Chimiche e loro bilanciamento. Reagente limitante. Resa di reazione. (0.75 CFU)
Struttura elettronica degli atomi: La struttura dell'atomo. Lo spettro elettromagnetico. La natura corpuscolare della luce. Quantizzazione dell'energia. Lo spettro dell'atomo di idrogeno. Il modello di Bohr dell'atomo di idrogeno. Il principio di indeterminazione. Equazione d’onda. Modello atomico attuale: funzioni d’onda e numeri quantici. Orbitali per l'atomo di idrogeno. Estensione agli atomi poli-elettronici. Energie degli orbitali atomici. (0.75 CFU)
La tavola periodica degli elementi. Classificazione ed illustrazione della Tavola Periodica. Proprietà periodiche: raggio atomico, energia di ionizzazione, affinità elettronica, elettronegatività. Nomenclatura di composti inorganici. (0.25 CFU)
Legame chimico : Il legame ionico e composti ionici. Il legame covalente e composti molecolari. Legame nella molecola di H2. Teoria del legame di valenza. Orbitali ibridi. Strutture di Lewis e la regola dell’ottetto. Strutture di risonanza. Geometria molecolare. Teoria VSEPR. Polarità dei legami. Polarità delle molecole e momento dipolare. Legami singoli e legami multipli. Legami deboli. Forze intermolecolari: le interazioni di van der Waals e i legami a idrogeno. (1 CFU)
Stati di aggregazione della materia : Solidi: ionici, covalenti, molecolari, metallici. Liquidi : proprietà dello stato liquido. Gas: Leggi dei gas; gas ideali e gas reali; equazioni di stato dei gas; pressioni parziali e legge di Dalton. (0.5 CFU)
Equilibri di fase: Tensione di vapore di solidi e liquidi. Passaggi di fase. Diagrammi di stato. Esempi: diagrammi di stato dell’acqua e dell’anidride carbonica. (0.25 CFU)
Soluzioni: Dissoluzione di un soluto in un solvente. Modi di esprimere la concentrazione di soluzioni: moli su litro (molarità), molalità, percento in massa, percento in volume, frazione molare, parti per milione e per miliardo. Preparazione delle soluzioni per pesata e per diluizione di soluzioni concentrate e calcoli stechiometrici relativi. Criteri generali sulla solubilità delle sostanze. Soluzioni Liquido-Solido e Liquido-Gas. (1 CFU)
Proprietà colligative delle soluzioni: Tensione di vapore delle soluzioni e legge di Raoult. Innalzamento della temperatura di ebollizione e abbassamento della temperatura di congelamento delle soluzioni. Osmosi e pressione osmotica. Proprietà colligative in soluzioni di elettroliti forti. (0.5 CFU)
Cenni di termodinamica: Le tre leggi della termodinamica. Funzioni di stato: energia interna (E) ed Entalpia (H). Reazioni esotermiche ed endotermiche. La funzione di stato entropia (S) e la funzione energia libera di Gibbs (G): reazioni spontanee. Il concetto di equilibrio. (0.25 CFU)
Equilibrio chimico : Natura dell’equilibrio chimico. La legge di azione di massa. Fattori che influenzano l’equilibrio. Il principio di Le Chatelier. Esempi di equilibri in fase gassosa. (0.5 CFU)
Equilibri acido-base in soluzione acquosa : Definizione di acidi e basi: la teoria di Arrenhius e la teoria di Bronsted e Lowry. Autoionizzazione dell’acqua. Forza degli acidi e delle basi. La scala di pH. Soluzioni di acidi o basi forti e di acidi o basi deboli e soluzioni risultanti dal loro mescolamento. Idrolisi salina. Soluzioni tampone: preparazione e meccanismo di azione. Titolazione acido-base. Indicatori colorimetrici di pH. Esempi di equilibri acido-base in soluzione con calcoli stechiometrici relativi. (1 CFU)
Equilibri eterogenei: Soluzioni sature di sali poco solubili. Prodotto di solubilità Effetto dello ione in comune sulla solubilità di sali poco solubili. Calcoli stechiometrici. (0.5 CFU)
Elettrochimica: Celle galvaniche. Pila Daniell. Elettrodo a idrogeno e potenziale standard. F.e.m. di celle galvaniche. Effetto della concentrazione sul voltaggio della cella: Equazione di Nernst. (0.25 CFU)
Chimica Inorganica: Proprietà degli elementi dei gruppi principali e dei loro composti più importanti. (0.25 CFU)

Durante il corso si tengono due prove intercorso (in itinere) scritte con 5 esercizi di stechiometria il cui superamento dà accesso alla prova orale; in alternativa si può sostenere all'appello di esame una prova scritta con 5 esercizi di stechiometria il cui superamento dà accesso al colloquio finale.
Il voto finale (in trentesimi) pondera il risultato delle prove intercorso o in alternativa della prova scritta e dell'orale. La prova scritta mira a verificare se lo studente mostra padronanza nello svolgimento di calcoli numerici per la risoluzione del problema chimico ed èin grado di valutare criticamente i risultati. L’esame orale mira a verificare se lo studente ha acquisito la conoscenza dei contenuti del programma, la capacità di analisi e di collegamento degli argomenti trattati. Inoltre, sono debitamente valutati la chiarezza di esposizione, la padronanza degli argomenti, il rigore della terminologia scientifica adoperata.

Il materiale didattico è organizzato per argomenti ed è disponibile sul sito web docente
(www.docenti.unina.it). Sul sito sono anche disponibili esercizi numerici con le soluzioni degli stessi e i testi degli esercizi di esame svolti in sessioni precedenti con le relative soluzioni. Oltre alle slide messe a disposizione dal docente e agli appunti di lezione, si consiglia fortemente lo studio su libri di Chimica Generale e Inorganica.
Per la parte teorica:

• Brown, Lemay, Bursten, Murphy, Woodward –Fondamenti di Chimica –Edises
• Bertini, Luchinat, Mani –Chimica - CEA
• Kotz, Treichel, Townsend, Treichel - Chimica –Edises
• Bartani, Dettin, Mozzon, Sgarbossa - Fondamenti di chimica per le Tecnologie– Edises
• Petrucci, Herring, Madura, Bissonnette –Chimica Generale –Piccin
• Nivaldo Tro –Chimica : un approccio molecolare, - Edises
• Whitten, Davis, Peck, Stanley - Chimica Generale - Piccin
  o altro testo universitario di Chimica Generale ed Inorganica.
  Per la parte di esercizi:
  -Bertini, Mani –Stechiometria –C.E.A.
  -Marcì, Palmisano, Ruffo - Stechiometria –Edises
  -M. Vacatello –Problemi di Chimica 1.0 –Piccin Ed.

Il corso di Fondamenti di Chimica Organica intende fornire le basi della chimica dei composti del carbonio attraverso la conoscenza della struttura e della reattività dei principali gruppi funzionali nonché l’acquisizione di strumenti di base per affrontare le problematiche connesse con l’uso di composti organici e intraprendere lo studio della Biochimica e della Chimica Farmaceutica dal punto di vista dei meccanismi di reazione e della trasformazione dei vari gruppi funzionali.
Si propone di approcciare allo studio dei principali gruppi funzionali presenti nella chimica organica. Sarà quindi analizzata la struttura e la reattività degli idrocarburi saturi ed insaturi, degli alogenuri alchilici, degli alcoli e delle ammine. Saranno, inoltre, mostrati gli stretti collegamenti della chimica organica con la vita di tutti i giorni mettendo in evidenza che i composti organici, sia naturali che di sintesi, sono presenti nei farmaci, negli additivi alimentari, nei prodotti per uso cosmetico, nelle materie plastiche etc. Le lezioni sono integrate da esercitazioni, a cadenza settimanale (due ore), che costituiscono una parte integrante del corso e mirano all’acquisizione, da parte degli studenti, di competenze per la risoluzione di esercizi previsti per la prova scritta.
Conoscenza e capacita' di comprensione: Al termine del corso, lo studente saprà riconoscere e prevedere il comportamento chimico di alcune classi di composti organici monofunzionali (alcani, alcheni, alchini, alogenoalcani, alcoli, etc.) sulla base dei loro meccanismi di reazione caratteristici.
Capacita' di applicare conoscenza e comprensione: Lo studente saprà risolvere problemi di sintesi e di trasformazione di molecole organiche semplici, considerando anche il punto di vista stereochimico.

Introduzione alla chimica organica. Struttura elettronica dell’atomo. Orbitali atomici e orbitali molecolari. Configurazione elettronica ed ibridazione del Carbonio (nel dettaglio). Legami chimici. Caratteristiche del legame pi-greco. Acidi e basi di Brønsted-Lowry. Misura della forza di un acido e di una base. Acidi e basi di Lewis. Concetto di elettrofilo e nucleofilo. Diagrammi di energia-coordinata di reazione. Variazione di energia libera (entalpia e entropia). Energia di attivazione. Reazioni a uno o più stadi. Stati di transizione e intermedi. Leggi cinetiche di vario ordine: costante di velocità.
Alcani e cicloalcani. Geometria del legame semplice. Il sistema di nomenclatura sostitutiva (IUPAC) e la nomenclatura d’uso per alcani lineari e ramificati. Radicali alchilici e loro nomenclatura. Analisi conformazionale e proiezioni di Newman di alcani e cicloalcani. Proprietà fisiche. Reazioni caratteristiche. Isomeria costituzionale e isomeria geometrica nei cicloalcani.
Isomeria e stereochimica . Isomeri costituzionali e stereoisomeri. Chiralità ed enantiomeri. Assegnazione di configurazione assoluta R , S mediante regole CIP. Proiezioni di Fischer. Notazione D, L. Attività ottica. Rotazione specifica. Composti con due o più stereocentri. Diastereomeri. Composti meso. Miscele racemiche.
Alcheni. Nomenclatura e proprietà degli alcheni. Isomeria geometrica. Reazioni di addizione elettrofila agli alcheni: meccanismo generale. Reazioni di addizione: acidi alogenidrici (meccanismo), acqua (meccanismo), alogeni (meccanismo), idroborazione-ossidazione. Regiochimica delle reazioni di addizione. Struttura e stabilità relative dei carbocationi. Reazioni di ossidazione: sintesi di dioli vicinali, ozonolisi. Idrogenazione catalitica. Dieni: cenni sulla reattività dei dieni e sulla delocalizzazione elettronica.
Alchini. Nomenclatura e proprietà. Reazione di addizioni elettrofila. Reazioni di riduzione. Sintesi di alchini per sostituzione nucleofila. Reazioni acido-base.
Alogenoalcani. Nomenclatura e proprietà. La reazione di sostituzione nucleofila alifatica. Meccanismi nel dettaglio di SN1 ed SN2. Reazioni di beta-eliminazione E2 ed E1, meccanismi nel dettaglio. Competizione tra meccanismi di sostituzione ed eliminazione. Sintesi dei reattivi di Grignard.
Alcoli ed eteri . Nomenclatura e proprietà fisiche. Acidità degli alcoli e preparazione degli alcossidi Reazioni di eliminazione: disidratazione di alcoli in ambiente acido (meccanismo); reazioni di sostituzione con acidi alogenidrici (meccanismo). Reazioni di ossidazione. Nomenclatura degli eteri. Sintesi di Williamson degli eteri (meccanismo). Struttura e reattività degli epossidi.
Ammine Nomenclatura e proprietà fisiche. Reazioni acido-base. Sintesi di ammine.

La verifica dell'apprendimento avviene attraverso un esame finale, che accerta, tramite lo svolgimento di una prova scritta (della durata di 2 ore) e di una prova orale, l'acquisizione delle conoscenze e delle abilità attese. Durante il corso sono previste due prove in itinere scritte; la valutazione di queste è un dato utile allo studente per una Autovalutazione del suo impegno e dei risultati raggiunti. Il superamento delle prove in itinere esonera dalla prova scritta d’esame. Le prove in itinere e la prova scritta vengono valutate con un giudizio, espresso in cinque quattro fasce di valutazione (A=27-30; B=23-26; C=18-22; D=mediocre; E=insufficiente). La prova orale può essere sostenuta solo dagli studenti che hanno acquisito almeno D nella prova scritta. Il punteggio della prova d'esame è attribuito mediante un voto espresso in trentesimi da 18/30 a 30/30 e lode.

Paula Yurkanis Bruice, ”ELEMENTI DI CHIMICA ORGANICA” II Edizione/2017, ed. EdiSES
Bruno Botta, “Chimica Organica Essenziale” II edizione, Edi-ermes

Il corso mira a fornire agli studenti le conoscenze teoriche e le competenze pratiche fondamentali per operare in un laboratorio di controllo qualità chimico. Al termine dell’insegnamento, lo studente sarà in grado di comprendere l’organizzazione e le procedure di un laboratorio di controllo qualità, utilizzare correttamente la strumentazione di base, preparare campioni e soluzioni, applicare semplici metodiche analitiche, elaborare e interpretare i dati sperimentali e documentare le attività svolte. Le attività teoriche e laboratoriali, integrate con metodologie di active learning , sono finalizzate a sviluppare autonomia di giudizio, capacità di problem solving e competenze operative immediatamente spendibili nei laboratori di controllo qualità.
Conoscenza e capacita' di comprensione: Al termine dell’insegnamento lo studente avrà acquisito le conoscenze fondamentali relative all’organizzazione e al funzionamento di un laboratorio di controllo qualità chimico. Comprenderà le diverse fasi del processo analitico, dal campionamento alla preparazione e al trattamento del campione, fino all’esecuzione delle principali analisi e alla valutazione dei risultati. Acquisirà inoltre la conoscenza dei principi teorici alla base delle principali operazioni di laboratorio, delle metodiche analitiche di base, della documentazione tecnica e dei criteri di tracciabilità delle attività sperimentali.
Capacita' di applicare conoscenza e comprensione: Lo studente sarà in grado di applicare le conoscenze acquisite per eseguire le principali operazioni di un laboratorio di controllo qualità, utilizzando correttamente la strumentazione di base e la vetreria di laboratorio, preparando campioni, soluzioni e diluizioni, effettuando semplici determinazioni chimico-fisiche e interpretando i risultati sperimentali. Saprà documentare le attività svolte mediante la compilazione del quaderno di laboratorio e la redazione di procedure operative standard. Sarà inoltre in grado di affrontare semplici problematiche inerenti al controllo qualità di materie prime, processi e prodotti, applicando un approccio critico e metodologico alla risoluzione di casi pratici.

INTRODUZIONE AL CONTROLLO DI QUALITÀ (1 CFU)
Concetto di base di qualità: significato, evoluzione ed organizzazione. Aspetti fondamentali inerenti alle operazioni di base per il controllo di qualità in un laboratorio chimico e problemi connessi. Cenni e definizioni di grandezza, misura, misurazione e principali metodi di misura, errori (sistematici, accidentali, e strumentali), accuratezza e precisione, sensibilità, portata. Sistema Internazionale (SI), grandezze e unità di misura, loro applicazione. Fondamenti di analisi di laboratorio e metrologia, concetti di calibrazione e misurazione. Espressione corretta dei dati sperimentali: cifre significative, incertezza assoluta e relativa.
IL LABORATORIO DI CONTROLLO QUALITÀ (3 CFU)
Aspetti organizzativi: pianificazione, classificazione ambientale, progettazione di un’attività, flussi di lavoro, controlli, documentazione, formazione e compiti del personale. Strumenti e apparecchiature di laboratorio utilizzati nel controllo di qualità chimico. Operazioni di base di un laboratorio. Determinazione del peso di un campione, tipi di bilance (analitica, tecnica), errori comuni nelle operazioni di pesata. Misure di volume. Determinazione di un volume e tipologie di attrezzature volumetriche. Misure di composizione di un campione (massa-su-massa, massa-su-volume, numero-su-volume, volume-su-volume). Calcolo delle concentrazioni. Errori comuni nella determinazione di un volume e di una concentrazione.Le fasi del controllo di qualità in laboratorio. Definizione di un protocollo di analisi. Taratura e calibrazione. Sostanze madri, standard e preparazione delle loro soluzioni, diluizioni. Preparazione e trattamento del campione (es. farmaci, prodotti salutistici, alimenti, matrici ambientali): dimensioni del campione e suoi componenti principali, minori, in tracce e ultra-tracce, forma chimica ottimale del campione per l’analisi (analisi di campioni solidi, dissoluzione, digestione, etc.) e massimo recupero. Minimizzazione delle interferenze mediante precipitazione e flottazione.Introduzione alle GLP e procedure operative standard incluso la loro stesura. Etichettatura di un prodotto: pittogrammi e marcature. Interpretazione di schede di sicurezza e certificati di analisi.
VERIFICHE E TRATTAMENTI IN UN LABORATORIO DI CONTROLLO DI QUALITÀ (2 CFU)
Controlli e verifiche di materie prime, processi e prodotti finiti. Grado di purezza (tecnico ed analitico). Prove organolettiche: colore, odore, stato cristallino ed amorfo. Procedimenti in un laboratorio di controllo di qualità: complessazione, filtrazione, cristallizzazione, centrifugazione, ultrasonicazione, essiccamento, liofilizzazione, conservazione, e stabilità. Introduzione a metodi di analisi chimica: aspetti quali/quantitativi. Gestione dei dati di laboratorio e documentazione. Tracciabilità.
ATTIVITA' DI LABORATORIO (2 CFU)
Esercitazioni pratiche in laboratorio di controllo qualità chimico finalizzate all’applicazione delle principali operazioni di laboratorio: utilizzo della strumentazione di base (bilance, pHmetro, micropipette e vetreria volumetrica), preparazione di soluzioni standard e diluizioni, determinazione della solubilità di sostanze e valutazione dei fattori che la influenzano, misure di pH e calibrazione della strumentazione, esecuzione di saggi qualitativi, impiego di tecniche di separazione e trattamento dei campioni (filtrazione, centrifugazione, ultrasonicazione, decantazione ed essiccamento), elaborazione dei dati sperimentali e calcolo di concentrazioni e solubilità. Le attività laboratoriali sono integrate da esercitazioni orientate allo sviluppo di competenze operative, capacità di problem solving , autonomia nell’interpretazione dei risultati sperimentali e lavoro collaborativo, attraverso un approccio didattico attivo.

La prova scritta comprende quesiti finalizzati a valutare la conoscenza degli argomenti trattati, la capacità di applicare i principi del controllo di qualità alla risoluzione di problemi e l’interpretazione di dati sperimentali. La prova orale approfondisce i contenuti del corso, valutando la padronanza degli argomenti, la capacità di esposizione con terminologia scientifica appropriata, il collegamento tra i diversi temi affrontati e le capacità di ragionamento critico.
La valutazione finale, espressa in trentesimi (da 18/30 a 30/30 e lode), tiene inoltre conto del percorso formativo svolto durante il corso, con particolare riferimento alla partecipazione attiva alle esercitazioni di laboratorio (obbligatoria), alla corretta compilazione del quaderno di laboratorio, nonché al coinvolgimento nelle attività didattiche interattive e collaborative proposte durante l’insegnamento.

Le slide delle lezioni , predisposte dal docente e rese disponibili sulla piattaforma Microsoft Teams per gli iscritti al corso, costituiscono il principale materiale didattico di riferimento. Si raccomanda di fare sempre riferimento alla versione relativa all’anno accademico corrente.
Testi consigliati :
1. M. D’Ischia, La chimica organica in laboratorio, Piccin.
2. F. Savelli, O. Bruno, Analisi Chimico Farmaceutica, Piccin.
Materiale bibliografico integrativo (articoli scientifici, linee guida, procedure operative standard, schede di sicurezza, certificati di analisi e altra documentazione tecnica) potrà essere fornito dal docente durante il corso per l’approfondimento di specifici argomenti.

Alla fine del percorso di insegnamento lo studente dovrà conoscere le definizioni ed i risultati di base dell'analisi matematica, con particolare riferimento al calcolo differenziale ed integrale e avere le conoscenze di base di statistica e di utilizzo di un software per il calcolo automatizzato. In particolare, lo studente, dovrà essere in grado di applicare tali conoscenze allo studio di funzioni di una variabile reale e alla soluzione di semplici problemi pratici posti dalle scienze pure ed applicate.
Conoscenza e capacita' di comprensione: - Conoscenza, lettura e comprensione di semplici formule matematiche;

• Conoscenza delle caratteristiche e dell’andamento delle funzioni elementari;
• Conoscenza delle nozioni di base del calcolo differenziale
• Conoscenza delle nozioni di base delle formule statistiche e delle principali nozioni necessarie per l’utilizzo del software di calcolo Microsoft Excel (inserimento dati, formule, funzioni,).
  Capacita' di applicare conoscenza e comprensione: - Capacità di applicare autonomamente le conoscenze di calcolo differenziale acquisite per descrivere l’andamento di una funzione.
• Capacità di leggere e interpretare un insieme di dati in Microsoft Excel, anche attraverso la creazione del grafico più rappresentativo.
• Capacità di applicare gli strumenti acquisiti allo studio di semplici fenomeni sperimentali (creare semplici modelli e interpretare correttamente i dati).
• Capacità di comunicare con linguaggio scientifico e rigore logico deduttivo le conoscenze matematiche acquisite.
• Capacità di utilizzare ed estendere in piena autonomia le conoscenze acquisite nell'ambito delle successive discipline previste dal corso di studi.

Insiemi numerici (1 CFU). Cenni di teoria degli insiemi. Numeri naturali, relativi, razionali e reali. Massimo, minimo, estremo superiore ed inferiore. Intervalli, intorni. Funzioni di una variabile, limiti di funzioni, funzioni continue (2 CFU). Piano cartesiano. Dominio, immagine e grafico di funzione; funzioni limitate, simmetriche, monotone, periodiche, funzioni composte ed inverse. Funzioni elementari: valore assoluto, potenza, esponenziale, logaritmo, funzioni trigonometriche (funzione seno, coseno, tangente), funzioni trigonometriche inverse (funzione arcoseno, arcocoseno, arcotangente). Definizione di limite, limite destro e sinistro. Teorema di unicità del limite (dim.), teorema della permanenza del segno (dim.), teorema del confronto (dim.), operazioni algebriche con i limiti, limite di funzioni composte, forme indeterminate. Limiti di funzioni razionali, limiti di funzioni razionali fratte, limiti notevoli (con dim.), gerarchie degli infiniti. Asintoti orizzontali e verticali. Operazioni algebriche con le funzioni continue e composizione di funzioni continue. Conseguenze della continuità in intervalli chiusi e limitati: teorema di Bolzano-Weierstrass (dim.), teorema dei valori intermedi (dim.), teorema di esistenza degli zeri (dim.). Statistica descrittiva (1 CFU). L’indagine statistica. La rappresentazione grafica. La sintesi dei dati. Le misure di dispersione. Il foglio di calcolo come software per le applicazioni. La probabilità (1 CFU). Il concetto di probabilità. La probabilità composta e sue proprietà. Calcolo differenziale: derivate, applicazioni delle derivate (2 CFU). Definizione e significato geometrico della derivata di una funzione in un punto. Derivata destra e derivata sinistra. Retta tangente. Punti angolosi, cuspidi e flessi a tangente verticale. Derivabilità e continuità di una funzione. Derivate delle funzioni elementari. Regole di derivazione: derivata della somma di funzioni, derivata di un prodotto, derivata di un rapporto; derivata delle funzioni composte e derivata delle funzioni inverse. Applicazione delle derivate al calcolo dei limiti: teorema di l’Hôpital. A. Studio di funzioni. Massimi e minimi relativi. Teorema di Fermat (dim.). Teorema di Rolle (dim.); teorema di Lagrange (dim.); teorema di Cauchy (dim.); teorema di De l’Hôpital (dim.). Funzioni crescenti e decrescenti: criterio di monotonia. Funzioni con derivata nulla in un intervallo. Funzioni convesse e concave; criterio di convessità. Flessi. Studio del grafico di una funzione. Integrali indefiniti e definiti (1 CFU). Funzione integrale. Teorema fondamentale del calcolo integrale. Primitive. Caratterizzazione dell’insieme delle primitive di una funzione continua in un intervallo. Formula fondamentale del calcolo integrale. Definizione e proprietà degli integrali indefiniti. Integrali indefiniti immediati. Metodi di integrazione: integrazione per sostituzione; integrazione per parti; integrazione per decomposizione in somma. Rettangoloide relativo ad una funzione continua e positiva in un intervallo chiuso e limitato. Definizione dell'integrale definito. Teorema della media; Teorema fondamentale del calcolo integrale ( dim.).

Il voto finale d’esame è espresso in trentesimi da 18/30 a 30/30 e lode e tiene conto:
a) delle conoscenze e competenze acquisite inerenti agli argomenti del corso;
b) della capacità di svolgimento da parte dello studente degli esercizi proposti in fase di colloquio.

• Walter Dambrosio, Analisi matematica Fare e comprendere ( con elementi di probabilità e statistica), Zanichelli;
• M. Bramanti, C. D. Pagani, Sandro Salsa, Analisi matematica 1, Zanichelli.
• Altro materiale didattico sarà fornito durante il corso e disponibile sulla pagina web del docente.

Il corso si prefigge di far acquisire allo studente gli elementi di base della biologia delle varie classi di microrganismi (batteri, virus, miceti, protozoi e parassiti) e conoscere i principi di base dei meccanismi di patogenicità dei principali microrganismi responsabili di patologie infettive aereodiffuse, a trasmissione oro-fecale, mista e/o complessa.
Inoltre, durante il corso verranno fornite informazioni sulle principali tecniche di isolamento e diagnostica microbiologica e la descrizione dei meccanismi di azione delle principali classi di farmaci antibatterici ed antivirali.
Conoscenza e capacita' di comprensione: Lo studente acquisirà i principali concetti della biologia dei microrganismi, le modalità di interazione dei microrganismi con l’ospite, le conoscenze di base per la comprensione delle principali patologie causate dai microrganismi e le caratteristiche peculiari dei batteri e virus coinvolti nelle infezioni umane. Acquisirà inoltre i principi delle tecniche di laboratorio di microbiologia e della diagnostica microbiologica molecolare e tradizionale.
Capacita' di applicare conoscenza e comprensione: Al termine del corso lo studente sarà in grado di distinguere le diverse classi di microrganismi riconoscendo le caratteristiche di patogenicità e i distretti anatomici che colpiscono preferenzialmente, nonché i meccanismi di azione e di resistenza delle principali classi di agenti antimicrobici e delle principali tecniche di studio in vitro dei microrganismi. Lo studente sarà in grado di applicare le conoscenze acquisite a problematiche scientifiche con vaste implicazioni sia di natura biologica che medica.

Parte generale. 3 CFU
Introduzione alla microbiologia: Classificazione dei microrganismi: Archea, Bacteria, Eucarya; principali differenze tra microrganismi procarioti ed eucarioti.
Batteriologia generale: Organizzazione strutturale e funzionale della cellula batterica: genoma batterico, citoplasma, membrana plasmatica, capsula, fimbrie e pili, flagelli. Morfologia e tipi di parete cellulare; struttura e sintesi del peptidoglicano.
Crescita e metabolismo batterico: divisione cellulare, respirazione e fermentazione batterica. Sporulazione e germinazione.
Genetica batterica e riassortimento genico nei batteri: mutazioni, ricombinazione genica, trasformazione, coniugazione, trasduzione.
Agenti antibatterici e principi di resistenza batterica agli antibiotici.
Patogenesi batterica: colonizzazione, adesione, invasione. Dinamica del processo infettivo: contagio, infezione e malattia. Azione patogena delle tossine batteriche.
Virologia generale: Composizione chimica e struttura dei virus. Classificazione dei virus. Principi generali sulle modalità di replicazione delle diverse classi di virus. Meccanismi della patogenesi virale; infezioni litiche, persistenti, latenti, trasformanti. Agenti antivirali.
Elementi di tecniche microbiologiche: microscopia, sterilizzazione e disinfezione, colorazioni, coltivazione dei batteri e loro caratteri colturali, tecniche di isolamento ed identificazione dei batteri, antibiogramma e MIC, identificazione di virus e batteri in base a tecniche biochimiche, sierologiche, immunologiche, di biologia molecolare.
Parte speciale: Microrganismi patogeni. 3 CFU
Micologia: Morfologia, struttura, riproduzione, cellule fungine. Cenni sui principali funghi patogeni.
Cenni di Parassitologia: Classificazione ed organizzazione cellulare. Cenni sui principali parassiti intestinali.
Principali patologie infettive aereodiffuse: difterite, influenza, scarlattina, meningite, tubercolosi, legionellosi, SARS-CoV-2.
Principali patologie infettive a trasmissione oro-fecale: epatite A, colera, intossicazioni alimentari, febbre tifoide, salmonellosi non-tifoide.
Principali patologie infettive a trasmissione mista e/o complessa: epatite B e C, infezioni erpetiche, AIDS
Attività di Laboratorio. 2 CFU
Utilizzo delle principali tecniche di colorazione, preparazione terreni di coltura, tecniche di semina.

Durante il corso non sono previste prove in itinere. La valutazione della preparazione raggiunta dallo studente viene effettuata attraverso una prova orale volta ad accertare il grado di padronanza dei concetti teorici illustrati nel corso. Lo studente viene invitato ad inquadrare le caratteristiche strutturali e biologiche dei microrganismi, a riferire su aspetti tecnici di identificazione microbica e ad analizzare i meccanismi di patogenicità di specifici agenti infettivi. La correttezza della risposta al quesito, determinata dall’acquisizione delle nozioni impartite durante il corso, la logica seguita, la capacità di collegamento ed elaborazione concettuale, nonché l’impiego di un linguaggio idoneo avranno un peso essenziale nella valutazione finale. Il voto finale d’esame èespresso in trentesimi da 18/30 a 30/30 e lode.

Microbiologia Farmaceutica, Autori vari a cura di N. Carlone, EdiSES, terza edizione
Lezioni di approfondimento e articoli scientifici forniti durante il corso.

La Biochimica è una disciplina che appartiene alle scienze della vita e affronta lo studio delle molecole e macromolecole biologiche e le reazioni chimiche che avvengono nelle cellule e negli organismi viventi. Il corso si propone pertanto di fornire conoscenze della struttura, della funzione e del metabolismo delle biomolecole (proteine, carboidrati, lipidi, acidi nucleici), nonché dei meccanismi molecolari alla base dei principali processi biochimici cellulari. Con le informazioni fornite durante il corso, lo studente potrà comprendere i rapporti tra la struttura e la funzione delle macromolecole biologiche, le loro trasformazioni ed i cambi di energia ad esse associati, i meccanismi delle principali vie metaboliche nonché le strategie alla base della loro regolazione. Le informazioni sulla struttura molecolare, la funzione ed il metabolismo degli acidi nucleici consentiranno di comprendere i meccanismi attraverso i quali l’informazione genetica viene conservata, trasmessa e decifrata. Inoltre, le esercitazioni pratiche dimostrative riguardanti le più comuni metodiche del laboratorio di biochimica forniranno allo studente informazioni teorico/pratiche per la scelta e l’applicazione di tecniche idonee allo studio di un determinato problema biologico ed utilizzate per investigare macromolecole e le loro proprietà e funzioni.
Conoscenza e capacita' di comprensione: Conoscenza della struttura molecolare, delle proprietà chimico-fisiche e delle funzioni delle principali classi di macromolecole biologiche. Conoscenza e comprensione delle principali vie del metabolismo cellulare e dei meccanismi molecolari implicati nella loro regolazione. Capacità di comprensione del funzionamento biologico degli enzimi e della loro regolazione. Conoscenza delle interazioni tra biomolecole e capacità di effettuare connessioni tra i diversi argomenti del corso. Comprensione del dogma centrale della biologia molecolare e del flusso dell’informazione genica.
Capacita' di applicare conoscenza e comprensione: Le conoscenze acquisite e lo studio degli argomenti oggetto del corso devono consentire allo studente di utilizzare correttamente la terminologia biochimica e di comprendere il funzionamento biologico di cellule che compongono organi e tessuti del nostro organismo. Di conoscere e saper discutere delle proprietà chimico-fisiche delle principali macromolecole biologiche e di comprendere attività e regolazione degli enzimi. Devono altresì consentire di orientare lo studente tra le principali vie metaboliche e la loro regolazione, e di comprenderne l’impatto sulle funzioni fisiologiche.

Caratteristiche delle principali biomolecole. Proteine: Generalità sulle proprietà chimico-fisiche degli aminoacidi. Il legame peptidico. Struttura delle proteine (primaria, secondaria, terziaria, quaternaria). Proteine fibrose e proteine globulari. Il collageno. La mioglobina e l'emoglobina. Il gruppo eme e il legame all'ossigeno. Fattori che influenzano la funzione dell'emoglobina. Enzimi: Proprietà generali, specificità nei confronti del substrato e capacità catalitica. Cinetica delle reazioni enzimatiche: equazione di Michaelis-Menten, significato di Km e Vmax. Il grafico dei doppi reciproci. Inibizione enzimatica. Regolazione dell'attività enzimatica: enzimi allosterici, modificazioni covalenti. Generalità sulla struttura e sulla funzione dei nucleotidi. Cenni sulle vitamine. I coenzimi. Introduzione al metabolismo. Concetti generali di termodinamica. Reazioni esoergoniche ed endoergoniche. Ruolo dell'ATP. Metabolismo dei carboidrati. La glicolisi: significato e reazioni. La via dei pentosi-fosfato: significato e reazioni in generale. La decarbossilazione ossidativa del piruvato: il complesso della piruvico-deidrogenasi. Il ciclo dell'acido citrico: significato e reazioni. Il trasporto degli elettroni e la fosforilazione ossidativa. La gluconeogenesi: significato e reazioni delle deviazioni. Il glicogeno: struttura e funzione. Il metabolismo del glicogeno: biosintesi, degradazione e meccanismi di regolazione. Metabolismo dei lipidi. Catabolismo dei triacilgliceroli: ossidazione degli acidi grassi. I corpi chetonici. Sintesi degli acidi grassi. Generalità sulla sintesi e sul trasporto del colesterolo. Catabolismo delle proteine. Principali reazioni del catabolismo degli aminoacidi: transaminazione, deaminazione ossidativa e ciclo dell'urea. Struttura degli acidi nucleici: struttura del DNA e degli RNA. Duplicazione del DNA. Trascrizione degli RNA. Maturazione degli RNA. Sintesi proteica: codice genetico, ruolo del tRNA.

L’effettiva acquisizione da parte dello studente dei risultati di apprendimento viene accertata mediante esame finale su argomenti inseriti nel programma del corso. L’esame consiste in una prova orale durante la quale gli studenti devono rispondere a domande sugli argomenti del programma. Il voto è funzione della maturità e delle competenze tecnico-scientifiche dimostrate dallo studente nell’esposizione degli argomenti. Il voto finale d’esame è espresso in trentesimi da 18/30 a 30/30 e lode.

• M. K. Campbell, S. O. Farrel. "Biochimica" EdiSES (ultima edizione)
  
  Per consultazione: - D.L. Nelson, M.M. Cox. "I principi di biochimica di Lehninger", Zanichelli (ultima edizione) - J. M. Berg, J. L. Tymoczco, L. Stryer. "Biochimica", Zanichelli (ultima edizione) - T. M. Devlin “Biochimica con aspetti clinico-farmaceutici” EdiSES, 2013 - G. Capranico, E., Martegani, G. Musci, G. Raugei, T. Russo, N. Zambrano, V. Zappavigna, "Biologia Molecolare", EdiSES, 2016
  Il materiale didattico utilizzato in aula sarà a disposizione degli studenti sul sito web del docente.

L’insegnamento si propone di far acquisire allo studente, sulla base dei concetti fondamentali della chimica analitica, una visione globale del processo analitico da applicare per risolvere un problema analitico. Le principali conoscenze acquisite riguarderanno:- le principali tecniche bioanalitiche - l’architettura dei biosensori e dei sistemi bioanalitici con diverse tipologie di applicazione per analisi in campo alimentare, ambientale e farmaceutico- la progettazione del biosensore adatto per il controllo qualità
Conoscenza e capacita' di comprensione: Acquisire strumenti per poter valutare criticamente sia i risultati sperimentali ottenuti che quelli riportati negli studi di sviluppo e di controllo di qualità di matrici reali; Acquisizione delle conoscenze necessarie per progettare ed utilizzare biosensori in vari settori di interesse.
Capacita' di applicare conoscenza e comprensione: Lo scopo finale èdi fornire agli studenti sia una forma mentis analitica sia le conoscenze base applicate per poter risolvere diversi problemi analitici in modo semplice e veloce con l’utilizzo di dispositivi analitici portatili, i biosensori. Le competenze acquisite verranno poi sviluppate dal punto di vista applicativo nelle esercitazioni di laboratorio previste nel corso.

INTRODUZIONE. Il ruolo della chimica analitica: analisi qualitativa e analisi quantitativa. STRUMENTI. Strumentazione analitica di base, elaborazione statistica dei dati sperimentali, errori, accuratezza, precisione, esattezza, ripetibilità, riproducibilità. PERCORSO ANALITICO. Campionamento, preparazione del campione, identificazione e quantificazione, standard analitici e materiali di riferimento (certificati e non), classificazione degli standard e dei metodi di analisi, caratterizzazione analitica (curve di calibrazione, limite di rilevabilità, limite di quantificazione, sensibilità, linearità, selettività, coefficiente di correlazione).METODI BIOANALITICI. Teoria, definizione, saggi ELISA, cromatografia su strato sottile, elettroforesi su gel.SENSORI E BIOSENSORI. Storia, teoria, definizione, principali architetture, trasduzione di segnale, applicazioni, commercializzazione, metodi per la fabbricazione, materiali da utilizzare. Principali limiti e vantaggi dei biosensori. Elementi di riconoscimento, nanomateriali, bioelementi, biomimetica, nanomotori. Materiali porosi, materiali cartacei. Sensori e biosensori impiantabili. Sensori e biosensori indossabili. Applicazioni nei campi alimentare, ambientale, farmaceutico, clinico, industriale.LABORATORIO. Progettazione e produzione di elettrodi stampati. Sviluppo di sensori e biosensori per analisi di matrici alimentari, ambientali e clinico/farmaceutiche.
5CFU + 1CFU laboratorio

La verifica dell'apprendimento avviene attraverso un colloquio orale su argomenti del programma, includendo gli argomenti delle lezioni frontali, eventuali seminari ed esercitazioni di laboratorio. Il voto finale in trentesimi, da 18 a 30 e lode, tiene conto della maturità e delle competenze tecnico- scientifiche dimostrate dallo studente nell’esposizione degli argomenti trattati.

Slides del docente Biosensors: Essential. Gennady Evtugyn. Springer Edition 2014. ISBN: 9783642402401 Biosensors and Nanotechnology: Applications in Health Care Diagnostics. Zeynep Altintas (Editor), 2017. ISBN: 9781119065012Bioanalytical Chemistry. Susan R. Mikkelsen, Eduardo Cortón. Wiley Edition, 2016. ISBN: 9780471544470

Obiettivo dell'insegnamento è quello di fornire allo studente le conoscenze chimiche relative ai farmaci veterinari, ai fitofarmaci (agrofarmaci) e ai nutraceutici con una particolare attenzione al controllo di qualità degli stessi.
Saranno definiti:
i) i tempi di attesa o sospensione per l'utilizzo dei farmaci veterinari nelle produzioni animali per l'alimentazione umana;
ii) l’intervallo di sicurezza o tempo di carenza tra la data in cui èstato eseguito il trattamento con fitofarmaci e quella della raccolta delle derrate per la loro immissione al consumo;
iii) il tempo di rientro necessario ai fini della prevenzione della tossicità a carico degli operatori del settore agricolo. Sarà posta, inoltre, grande attenzione alla definizione e alla determinazione dei limiti massimi dei residui di farmaci veterinari e di fitofarmaci, rispettivamente, negli alimenti di origine animale e vegetale. Tali valutazioni, in modo particolare, saranno rivolte anche ai nutraceutici, agli alimenti funzionali, agli alimenti medicali e agli integratori alimentari di origine vegetale.
Conoscenza e capacita' di comprensione: Acquisizione di conoscenze sugli aspetti chimico-farmaceutici di medicinali ad uso veterinario, fitofarmaci e nutraceutici, sugli aspetti legislativi e normativi che ne regolano l’utilizzo e sui metodi analitici previsti nel Piano Nazionale Residui (PNR) per garantire la sicurezza alimentare della carne e degli altri prodotti di origine animale.
Capacita' di applicare conoscenza e comprensione: Acquisizione degli strumenti per la corretta somministrazione di medicinali ad uso veterinario, fitofarmaci e nutraceutici e per la valutazione, gestione e comunicazione del rischio chimico.

CLASSIFICAZIONE E ASPETTI CHIMICO-FARMACEUTICO DEI MEDICINALI AD USO VETERINARIO. Chemioterapici ed antibiotici. Limiti Massimi di Residui e Antibiotico-resistenza. FITOFARMACI o AGROFARMACI. Definizione, classificazione, etichettatura, aspetti chimicofarmaceutici e tossicità. ASPETTI NORMATIVI per la produzione e la somministrazione di medicinali per uso veterinario ad animali DPA. Dettame europeo e nazionale dell’uso in deroga. Piano Nazionale Residui (PNR). Prodotti di origine animale e sicurezza alimentare. Aspetti normativi per l’utilizzo dei fitofarmaci nelle coltivazioni dei prodotti a scopo alimentare e/o per la produzione di nutraceutici. Definizione e determinazione dei limiti massimi dei residui (LMR) di farmaci veterinari e fitofarmaci: monitoraggio e ricerca. CONTROLLO DI QUALITÀ nel processo analitico. Analisi di residui di farmaci veterinari e fitofarmaci: metodi analitici qualitativi e quantitativi. Applicazione pratico-dimostrativa di metodiche estrattivo-analitiche per la determinazione quali-quantitativa di farmaci veterinari, fitofarmaci e nutraceutici. Tempi di sospensione, intervallo di sicurezza, tempo di rientro: definizioni e regolamentazione. Ruolo dell’azienda: valutazione, gestione e comunicazione del rischio chimico.

Il voto finale d’esame è espresso in trentesimi da 18/30 a 30/30 e lode e tiene conto del livello di conoscenza dei contenuti del programma, della chiarezza espositiva e della capacità di effettuare collegamenti interdisciplinari.

Appunti delle lezioni.
Testi di riferimento:

• I farmaci per uso veterinario. Allen D.J., Pringle J.K., Smith D.A., I Edizione Italiana, Piccin, Padova.
• Agrofarmaci. Conoscenze per un uso sostenibile. M. Trevisan, M. Gennari, Edizione Oasi Alberto Perdisa (2008).
• Residui di farmaci e contaminanti ambientali nelle produzioni animali. Nebbia C., EdiSES Napoli (2009).
• Chimica Farmaceutica. A. Gasco, F. Gualtieri, C. Melchiorre, I Edizione, Casa Editrice Ambrosiana (2015).
• Informatore degli Agrofarmaci 2020. A cura di Edizioni L'Informatore Agrario (2020).
• Farmacologia Veterinaria. Belloni - Carli, Idelson-Gnocchi, Napoli (2021).
• Foye’s Principi di Chimica Farmaceutica. Editori: V. F. Roche, S. W. Zito, D. A. Williams, T. L. Lemke, VII Edizione Italiana a cura di A. Chilin, G. Zagotto, PICCIN (2021).
• Aggiornamenti ricavati dalla letteratura scientifica recente.

L'insegnamento si propone di fornire agli studenti nozioni specialistiche ed approfondite sulle varie classi degli ingredienti cosmetici ammessi all’uso secondo il Regolamento Europeo 1223 del 2009 ed alla loro attività sulla cute umana. Verranno descritte le patologie cutanee più diffuse ed i benefici che i cosmetici possano apportare dopo l'applicazione. Si prevede di far acquisire allo studente anche le nozioni sulle analisi effettuate sui prodotti cosmetici prima dell'immissione in commercio così come descritto dalla normativa vigente. Verranno descritti i maggior claims ed i protocolli necessari per la loro validazione.
Conoscenza e capacita' di comprensione: Al termine del corso lo studente deve dimostrare di conoscere e saper comprendere quali sostanze sono presenti nei prodotti cosmetici analizzando la lista degli ingredienti secondo INCI name. Dovrà conoscere le caratteristiche chimiche e funzionali delle maggiori classi degli ingredienti cosmetici. Tra questi, ad esempio, rientrano i tensioattivi e gli emulsionanti, gli oli, i modificatori reologici, i filtri solari, i conservanti. Saranno documentate le maggiori patologie cutanee e come i cosmetici possono coadiuvare spesso i farmaci per migliorarle. Grande attenzione sarà riservata agli ingredienti funzionali di diversa natura e derivazione, in relazione alle relative caratteristiche chimico/fisiche e come queste ultime interagiscono con la cute. Al fine di assicurare la qualità del prodotto finito, gli studenti apprenderanno inoltre quali siano le principali analisi sulla sicurezza del prodotto cosmetico che vengono effettuate prima della sua immissione sul mercato.
Capacita' di applicare conoscenza e comprensione: Lo studente sarà in grado, data una lista di ingredienti cosmetici (INCI name) di argomentarne il possibile utilizzo della stessa e identificarne la funzione sulla cute. Inoltre, gli studenti saranno in grado di valutare la migliore tipologia di cosmetico da utilizzare in presenza di patologie cutanee.

La pelle: funzioni e proprietà (0.5 CFU)
Descrizione delle più comuni patologie cutanee ed i rimedi cosmetici (0.5 CFU)
Il capello: morfologia e biochimica. Titnture vegetali, temporanee e permanenti (0.5 CFU)
Tensioattivi. Classificazione in anionici, cationici, anfoteri e non ionici (1 CFU)
Oli , burri e cere (1 CFU)
Geli idrofili e liofili. Gelificanti naturali e di sintesi chimica (0.5 CFU)
Emulsioni, calcolo HLB e loro stabilità (0.5 CFU)
Antiaging: Vitamine e peptidi biomimetici (0.5 CFU)
Solari. Melanine e melanogenesi. Filtri chimici e fisici (0.5 CFU)
Schiarenti cutanei: depigmentanti e peeling chimici. Autoabbronzanti (0.5 CFU)

Il voto finale d’esame è espresso in trentesimi da 18/30 a 30/30 e lode e tiene conto: a) della valutazione della prova orale; b) delle conoscenze acquisite inerenti le caratteristiche e le proprietà delle diverse classi di composti organici; c) della capacità di valutazione, da parte dello studente, della reattività di una molecola in determinate condizioni sperimentali. L’attribuzione del voto avviene secondo i criteri riportati in Tabella:
Voto Descrittori < 18 insufficiente Conoscenze frammentarie e superficiali dei contenuti, errori nell’applicare i concetti, prova scritta insufficiente ed esposizione carente 18 - 20 Conoscenze dei contenuti sufficienti ma generali, esposizione semplice, incertezze nell’applicazione di concetti teorici 21 - 23 Conoscenze dei contenuti appropriate ma non approfondite, capacità di applicare i concetti teorici, capacità di presentare i contenuti in modo semplice 24 - 25 Conoscenze dei contenuti appropriate ed ampie, discreta capacità di applicazione delle conoscenze, capacità di presentare i contenuti in modo articolato. 26 - 27 Conoscenze dei contenuti precise e complete, buona capacità di applicare le conoscenze, capacità di analisi, esposizione chiara e corretta 28 - 29 Conoscenze dei contenuti ampie, complete ed approfondite, buona applicazione dei contenuti, buona capacità di analisi e di sintesi, esposizione sicura e corretta, 30 30 e lode Conoscenze dei contenuti molto ampie, complete ed approfondite, capacità ben consolidata di applicare i contenuti, ottima capacità di analisi, di sintesi e di collegamenti interdisciplinari, padronanza di esposizione

Essendo una materia interdisciplinare è consigliato approfondire su testi diversi partendo dal materiale didattico fornito durante il corso.
a) Manuale del Cosmetologo. Ricerca applicata, Progettazione, Engineering, Produzione, Marketing, Packaging, Discipline collegate. Autori vari. Ed. Tecniche Nuove
b) Federica Web Learning – Università di Napoli Federico II. Corso di Laboratorio di chimica dei prodotti cosmetici a cura della Prof. Sonia Laneri, https://lms.federica.eu/enrol/index.php?id=206
c) Slide esemplificative di lezioni sul sito docente (www.docenti.unina.it)

Comprensione e acquisizione di conoscenze relative a:
1. Proprietà chimico-fisiche delle principali classi di farmaci in relazione al loro profilo farmacodinamico e farmacocinetico
2. Struttura dei possibili bersagli dei farmaci e dei relativi meccanismi d'azione a livello atomico-molecolare
3. Relazione esistente fra la struttura molecolare dei farmaci e: i) attività farmacologica; ii) selettività e specificità di azione e iii) tossicità
4. Principali strategie di progettazione e sviluppo dei farmaci
Conoscenza e capacita' di comprensione: Conoscenza dei principi fondamentali di farmacodinamica e farmacocinetica, della progettazione e dello sviluppo dei farmaci, nonché della classificazione, della struttura e delle proprietà chimico- fisiche delle principali classi di molecole attualmente in commercio.
Capacita' di applicare conoscenza e comprensione: Al termine del corso, gli studenti dovranno saper riconoscere principi attivi e strutture delle principali classi di farmaci, e raggrupparli secondo le loro proprietà farmacodinamiche e farmacocinetiche. Inoltre, gli studenti dovranno essere in grado, a partire dalla struttura molecolare del principio attivo di un farmaco, di caratterizzarne le principali caratteristiche chimico-fisiche, e di valutare criticamente eventuali particolari problemi di instabilità chimica e/o solubilità che ne possano pregiudicare la produzione, conservazione e/o somministrazione.

Parte Generale
Farmacodinamica. Definizioni. Bersagli dei farmaci: recettori enzimi, canali ionici, acidi nucleici. Farmaco e bersaglio quali entità chimiche. Aspetti chimico-strutturali dell'interazione farmaco-bersaglio e principali gruppi funzionali coinvolti. Affinità e attività intrinseca, curva dose-effetto. Legame reversibile ed irreversibile, legame competitivo ed allosterico. Interazione reversibile farmaco-bersaglio: forze ioniche e di van derWaals, polarizzazione, legame idrogeno. Parametri elettronici e parametri sterici. Selettività d’azione e specificità d’effetto. Farmacoforo, bioisosteria e relazioni struttura-attività (SAR).
Farmacocinetica. Fase farmaceutica. Proprietà chimico-fisiche del farmaco: comportamento acido-base, lipofilia (LogP e LogD), reattività, dimensione molecolare. Schema ADME: descrizione dettagliata dei fenomeni di assorbimento, distribuzione, metabolismo, escrezione e tossicità dei farmaci in relazione alla loro struttura chimica. Vie di somministrazione. Biodisponibilità e bioequivalenza.
Parte Speciale
Descrizione dettagliata di: i) classificazione e strutture, ii) proprietà chimico-fisiche, iii) gruppi funzionali e farmacoforo, iv) farmacodinamica (meccanismo d’azione e SAR), v) farmacocinetica, vi) applicazioni terapeutiche e vii) tossicità delle seguenti classi di farmaci:
Farmaci che agiscono sul sistema nervoso colinergico. Sistema nervoso autonomo. Mediatori chimici e sinapsi. Sistema parasimpatico. Biosintesi e metabolismo dell’acetilcolina. Recettori nicotinici e muscarinici. Farmaci parasimpatico-mimetici. Agonisti diretti e indiretti dei recettori muscarinici. Inibitori dell’acetilcolinesterasi: ligandi reversibili e irreversibili. Farmaci parasimpaticolitici: antagonisti muscarinici. Antagonisti nicotinici.
Farmaci che agiscono sul sistema nervoso adrenergico. Sistema parasimpatico. Biosintesi e metabolismo delle catecolamine.Classificazione dei recettori adrenergici: sottotipi alfa e beta. Agonisti e antagonisti adrenergici diretti e indiretti.
Farmaci che agiscono sul sistema renina-angiotensina. Sistema renina-angiotensina- aldosterone. Descrizione, funzione e struttura dell’angiotensina II. Struttura dell’enzima e sviluppo razionale degli inibitori ACE. ACE inibitori: derivati sulfidrilici, carbossilici, fosfonici/fosfinici. Utilizzo di pro-farmaci. Recettori dell’angiotensina II. Sviluppo razionale degli antagonisti dei recettori dell’angiotensina II: derivati bifenilici ebenzimidazolici.
Farmaci antinfiammatori non steroidei (FANS). Biosintesi delle prostaglandine. Ciclossigenasi: struttura, funzione ed isoforme. Classificazione dei FANS in base a: struttura chimica, meccanismo d’inibizione (reversibile o irreversibile), selettività d’azione. FANS: acido acetilsalicilico, salicilati, derivati dell’acido antranilico, derivati arilacetici, derivati arilpropionici, nimesulide, derivati oxicamici, coxib, pirazoloni e pirazolidindioni.
Farmaci antitumorali. Concetto di chemioterapico e di “citotossicità specifica”. Neoplasie e cancerogenesi. Classificazione dei farmaci antitumorali in base al loro meccanismo d’azione. Agenti alchilanti: mostarde azotate, complessi del platino. Agenti anti-mitotici. Antibiotici antitumorali: antracicline. Agenti anti-metaboliti. Oncologia di precisione: farmaci agnostici e immunoterapia.
Farmaci antimicrobici ed antibiotici. Cennistorici. Principali siti bersaglio: parete batterica, enzimi, ribosomi. Concentrazione minima inibitoria e spettro d’azione. Agenti batteriostatici e battericidi. Fenomeno della resistenza. Antibiotici che interferiscono con la sintesi della parete batterica. Penicilline e cefalosporine: struttura generale e reattività chimica; formulazioni ed instabilità chimica; resistenza ed associazioni: inibitori delle beta-lattamasi; classificazione terapeutica, spettro d’azione e SAR. Chinoloni.
Farmaci antivirali. Meccanismo d’azione e relazioni struttura-attività dei principali farmaci antivirali attualmente in commercio (anti-HSV, anti-HIV, anti-HCV, anti-SARS-CoV-2).

La verifica finale consisterà in una sola prova orale (con ausilio di scrittura) della durata di circa 45 minuti riguardante l’intero programma. Nel corso della verifica, lo studente sarà interrogato su non meno di due argomenti della parte generale e due della parte speciale. Per quanto concerne la discussione della prima, lo studente dovrà dimostrare di conoscere gli aspetti chimici della farmacocinetica e farmacodinamica, utilizzando in maniera corretta e consapevole la necessaria terminologia. Per quanto riguarda la parte speciale, allo studente sarà richiesto di riprodurre le principali strutture chimiche e lo schema delle relazioni struttura-attività delle classi di farmaci oggetto dell’esame nonché di descriverne: le proprietà chmico-fisiche, il meccanismo d’azione, l’applicazione terapeutica, gli effetti tossici e indesiderati, eventuali problemi di solubilità e/o stabilita chimica, le caratteristiche farmacocinetiche. Il voto finale d’esame e espresso in trentesimi da 18/30 a 30/30 e lode e tiene conto: a) delle conoscenze acquisite inerenti i principi generali di farmacocinetica e farmacodinamica in relazione alla natura chimica del farmaco; b) delle conoscenze acquisite inerenti le caratteristiche e le proprietà strutturali e chimico-fisiche delle diverse classi di farmaci; c) della capacita da parte dello studente di collegare le diverse conoscenze acquisite e di esporle con chiarezza e senso critico.

Libri di testo consigliati:
1. Principi di Chimica Farmaceutica – Foye – Piccin
2. Chimica farmaceutica – STEVENS – Piccin
3. Farmacocinetica e farmacodinamica su basi chimico-fisiche –Giovanni Greco – Loghia
4. Farmaceutica – Patrick L. Graham (Autore), G. Costantino (a cura di) – EdiSES
5. Chimica farmaceutica – Gasco, Gualtieri, Melchiorre – C.E.A. Casa Editrice Ambrosiana Diapositive del corso:
Gli studenti iscritti al corso potranno accedere a file PDF contenenti le diapositive delle lezioni nella sezione dedicata sulla pagina del docente sul sito di Ateneo. Tali diapositive costituiscono una linea guida necessaria ma non sufficiente per la preparazione dello studente a cui e richiesto di approfondire i contenuti illustrati alezione attraverso la consultazione dei libri di testo consigliati. Il docente e a disposizione per qualsiasi chiarimento e/o spiegazione relativi al programma trattato e al materiale didattico fornito. Per ottenere un incontro con il docente (anche fuori dall’orario di ricevimento) e possibile contattare quest’ultimo attraverso la chat di Microsoft Teams o, alternativamente, via email.

Il corso si propone di fornire conoscenze approfondite sulla composizione chimica delle acque minerali e termali, nonché sulle loro applicazioni in ambito alimentare e salutistico.
Una parte significativa dell’insegnamento è dedicata ad attività di natura laboratoriale, incentrate sull’applicazione di metodi analitici ufficiali europei per l’esecuzione delle determinazioni obbligatorie previste dalla normativa vigente in materia di acque minerali e termali. In particolare, gli studenti acquisiranno competenze teoriche e pratiche nell’esecuzione di titolazioni volumetriche e determinazioni spettrofotometriche finalizzate alla quantificazione dei principali elementi e specie chimiche la cui determinazione è richiesta ai fini della conformità legislativa e della classificazione dell’acqua.
Al termine del corso, gli studenti saranno in grado di:

• comprendere i principi teorici alla base delle metodiche analitiche impiegate;
• applicare correttamente procedure ufficiali europee in ambito laboratoristico;
• valutare la concentrazione dei principali componenti chimici delle acque minerali e termali;
• interpretare criticamente i risultati analitici, anche in relazione ai limiti normativi e agli aspetti qualitativi e salutistici.
  Conoscenza e capacita' di comprensione: Gli studenti iscritti al corso acquisiscono conoscenze approfondite e capacità di comprensione nell’ambito dell’analisi chimica, chimico-fisica e microbiologica delle acque potabili, minerali e termali. Attraverso lezioni frontali, esperienze di laboratorio, l’utilizzo di testi specialistici e la consultazione della letteratura scientifica, gli studenti sviluppano la capacità di affrontare in modo critico e consapevole argomenti avanzati relativi alle problematiche connesse alla potabilità dell’acqua, al suo impiego razionale nell’alimentazione (con particolare riferimento alle acque minerali) e alle proprietà terapeutiche delle acque termali. Inoltre, gli studenti acquisiscono le competenze di base necessarie per la determinazione dei principali elementi e parametri che caratterizzano l’acqua potabile, sia dal punto di vista chimico-fisico (come pH, durezza, conducibilità, residuo fisso e determinazione analitica dei principali parametri chimici) sia dal punto di vista microbiologico, applicando metodologie analitiche standardizzate e interpretando correttamente i risultati ottenuti.
  Capacita' di applicare conoscenza e comprensione: Acquisizione di nozioni teoriche e tecniche di laboratorio da applicare nel campo dell’analisi di campioni di acque
  potabili, minerali e termali in ambito pubblico e privato

ASPETTI TEORICI
Acque minerali: analisi chimiche e microbiologiche; proprietà terapeutiche; etichetta; normativa; parametri
indesiderabili e non ammissibili: effetti sulla salute; Classificazione di un’acqua minerale in base ai suoi principali
componenti: eventuali proprietà terapeutiche correlate; Le acque minerali nell’alimentazione del neonato,
dell’anziano e dello sportivo. Acque termali: analisi chimiche e microbiologiche; proprietà terapeutiche.
ASPETTI PRATICI
Dosaggio dei seguenti parametri: bicarbonati, cloruri, calcio, magnesio, sodio, potassio, nitrati, fluoruri, silice, azotomo ammoniacale, ferro, durezza totale, durezza calcia, ;
determinazioni chimico-fisiche: conducibilità, pH, temperatura, anidride carbonica; dosaggio di metalli pesanti
mediante spettrofotometria di assorbimento atomico (AAS) e spettroscopia di emissione al plasma (ICP-OES);
analisi dei principali parametri microbiologici

Gli studenti alla fine del corso dovranno sostenere una prova scritta a risposta multipla composta da 30 quesiti.
Una volta superata la prova scritta, qualora lo studente voglia migliorare la votazione raggiunta, vi è la possibilità di poter accedere ad una prova orale.
La valutazione egli elaborati forniti al termine delle attività di laboratorio è parte integrante della valutazione finale.

-Materiale didattico messo a disposizione nell’apposita sezione di ogni corso presente sul sito web-docenti (si precisa che detto materiale è soltanto una traccia per preparare l’argomento) –
-Appunti delle lezioni

• Slide
• Video esplicativi e descrittivi delle procedure analitiche applicate in laboratorio
  Siti di interesse
  www.inran.it
  www.ministerosalute.it
  www.efsa.europa.eu/EFSA/efsa_locale
  www.who.int
  www.fda.gov
  www.fao.org
  www.iss.it
  www.codexalimentarius.net

Il corso di Chimica Organica delle biomolecole e laboratorio costituisce il naturale completamento del corso di Fondamenti di Chimica Organica e si propone di approfondire lo studio dei principali gruppi funzionali della chimica organica e delle più importanti classi di biomolecole. In particolare, saranno affrontati lo studio della struttura, delle proprietà e della reattività dei composti aromatici, dei composti carbonilici, degli acidi carbossilici e derivati e degli anioni enolato, con particolare attenzione ai meccanismi di reazione e alle strategie di sintesi.
Il corso approfondirà inoltre la struttura, le proprietà chimico fisiche e il ruolo biologico delle principali biomolecole, quali carboidrati, lipidi, amminoacidi e acidi nucleici. Saranno, inoltre, mostrati gli stretti collegamenti della chimica organica con la vita di tutti i giorni mettendo in evidenza il ruolo dei composti organici, sia naturali che di sintesi, in diversi ambiti applicativi, quali quello farmaceutico, alimentare, cosmetico e dei materiali.
Le lezioni saranno integrate da:
esercitazioni teoriche , con cadenza settimanale (due ore), parte integrante del corso e finalizzate all’acquisizione delle competenze necessarie per la risoluzione degli esercizi previsti per la prova scritta;
esercitazioni pratiche di laboratorio, riguardanti alcuni aspetti fondamentali della chimica organica sperimentale, quali la sintesi, estrazione e purificazione di molecole da fonti naturali, nonchè lo studio della stereochimica delle molecole organiche..
Conoscenza e capacita' di comprensione: Lo studente dovrà acquisire la capacità di riconoscere i principali gruppi funzionali presenti nelle molecole organiche e nelle biomolecole, correlando la struttura alle proprietà chimico-fisiche e alla reattività. Dovrà inoltre comprendere i meccanismi fondamentali delle principali reazioni e le strategie di sintesi delle più importanti classi di composti organici, acquisendo una solida conoscenza delle relazioni tra struttura, proprietà e reattività delle molecole organiche.
Capacita' di applicare conoscenza e comprensione: Al termine del corso, lo studente dovrà essere in grado di progettare semplici interconversioni tra gruppi funzionali, applicando le principali strategie di sintesi organica, e di risolvere esercizi di sintesi organica inerenti agli argomenti trattati durante il corso.

Parte teorica

• Aromaticità e reazioni del benzene. Struttura del benzene. Concetto di risonanza. Requisiti per l’aromaticità. Idrocarburi aromatici. Nomenclatura di benzeni monosostituiti. Sostituzione elettrofila aromatica: meccanismo. Reazioni di alogenazione (meccanismo), nitrazione (meccanismo), solfonazione (meccanismo), alchilazione e acilazione di Friedel-Crafts (meccanismi). Nomenclatura di benzeni disostituiti. Effetto dei sostituenti sulla reattività e sull’orientamento nella sostituzione elettrofila aromatica. Ossidazione di alchil- benzeni. (0.75 CFU)
• I composti etero-aromatici: struttura e reattività della piridina e dei composti eterociclici aromatici, con particolare attenzione alla struttura ed alle proprietà chimico-fisiche dei composti eterociclici aromatici presenti in biomolecole e/o in cofattori proteici.(0.25 CFU)
• Aldeidi e Chetoni. Nomenclatura e proprietà fisiche. Struttura di aldeidi e chetoni. Reazioni di addizione nucleofila al carbonile: addizione di acqua, ammoniaca, reagenti di Grignard (meccanismo), alcoli e sintesi di emiacetali e acetali (meccanismo), donatori di idruro, ione cianuro (meccanismo), trasformazione delle cianidrine in acidi carbossilici e in ammine. (1 CFU)
• Acidi carbossilici e derivati. Strutture degli acidi carbossilici e derivati. Acidi carbossilici: nomenclatura, acidità. Metodi di preparazione degli acidi carbossilici. La reazione di sostituzione nucleofila acilica. Scala di reattività dei derivati acilici. Meccanismi di sostituzione nucleofila in catalisi acida e basica, reazioni di inter-conversione tra i derivati. (1 CFU)
• Anioni enolato. Struttura, proprietà fisiche e metodi di formazione Tautomeria cheto-enolica. Acidità relativa di composti carbonilici. Regioselettività nella generazione di enolati. Reattività degli enolati di aldeidi, chetoni e esteri: alchilazione, condensazione aldolica (meccanismo), condensazioni di Claisen (meccanismo). Reazioni aldoliche e di Claisen orientate, incrociate ed intramolecolari. (1 CFU)
• Carboidrati. Monosaccaridi: nomenclatura. Stereochimica. Emiacetali ciclici: anomeria e formazione di glicosidi. Piranosi e furanosi: proiezioni di Haworth, conformazioni a sedia. Mutarotazione. Disaccaridi inclusa la nomenclatura. Polisaccaridi. (1 CFU)
• Amminoacidi, peptidi e proteine. Struttura, nomenclatura e proprietà fisiche degli amminoacidi. Proprietà acido-base. Forme zwitterioniche. Legame peptidico. Peptidi. Proteine. Cenni sulla struttura primaria, secondaria, terziaria, quaternaria delle proteine. (0.5 CFU)
• Lipidi. Acidi grassi saturi, insaturi, lineari e ramificati. Isomeri geometrici e di posizione. Mono-, di- e trigliceridi. Saponi e detergenti. Idrolisi alcalina dei gliceridi. Fosfolipidi: fosfogliceridi e sfingolipidi. Steroidi. (0.25 CFU)
• Acidi nucleici. Nucleosidi e nucleotidi. Struttura del DNA e dell’RNA. (0.25 CFU)
  Parte pratica
  Nella parte pratica del corso saranno svolte esercitazioni di laboratorio finalizzate all'applicazione delle conoscenze teoriche acquisite (2 CFU). Le esercitazioni permetteranno di sviluppare competenze pratiche nell'utilizzo della vetreria e della strumentazione di laboratorio, nel rispetto delle norme di sicurezza e delle buone pratiche di laboratorio.
• 1a esercitazione : estrazione e purificazione della caffeina dal caffè macinato. Tale attività consentirà agli studenti di acquisire familiarità con le principali operazioni di laboratorio, comprendendo i principi che regolano la distribuzione di una sostanza tra due solventi immiscibili, la scelta del solvente di estrazione e le procedure di isolamento e purificazione di un composto naturale.
• 2a esercitazione : sintesi dell'acetato di isoamile (acetato di isopentile), un estere caratterizzato dal tipico aroma di banana. L'attività consentirà agli studenti di applicare i principi dell'esterificazione di Fischer ed è finalizzata all'acquisizione di competenze pratiche nell'esecuzione di una sintesi organica e nelle principali tecniche di work-up.
• 3a esercitazione : preparazione di un sapone mediante idrolisi basica (saponificazione) dei trigliceridi contenuti nell'olio di oliva. L'attività consentirà agli studenti di approfondire la chimica dei lipidi e il meccanismo della reazione di saponificazione, applicando i principi delle reazioni di idrolisi dei derivati degli acidi carbossilici.
• 4a esercitazione : separazione di una miscela racemica, con particolare riferimento ai principi della risoluzione degli enantiomeri. Gli studenti comprenderanno come la trasformazione temporanea degli enantiomeri in derivati diastereoisomerici possa consentirne la separazione mediante tecniche fisiche, quali cristallizzazione o cromatografia.
• 5a esercitazione : esercitazione virtuale, da svolgersi presso il Laboratorio di Didattica Innovativa mediante l'utilizzo della piattaforma PraxiLabs che consentirà agli studenti di simulare le fasi di allestimento di una sintesi organica in un laboratorio virtuale, consolidando le conoscenze teoriche e sviluppando competenze operative nella pianificazione dell'esperimento, nella scelta della strumentazione e dei reagenti.

La verifica dell'apprendimento avviene mediante un esame finale, costituito da una prova scritta e da una prova orale, finalizzate ad accertare il raggiungimento dei risultati di apprendimento attesi. Durante il corso sono previste prove in itinere scritte; la valutazione di queste è un dato utile allo studente per un'autovalutazione del suo impegno e dei risultati raggiunti.
La prova scritta, della durata di 2 ore e senza l'ausilio di libri, appunti o altri materiali, è finalizzata a verificare la capacità dello studente di applicare le conoscenze acquisite attraverso la risoluzione di esercizi riguardanti la reattività dei composti organici, i meccanismi di reazione e semplici strategie di sintesi organica.
Durante il corso sono previste prove scritte in itinere, il cui esito costituisce uno strumento di autovalutazione per lo studente. Il superamento delle prove in itinere esonera dallo svolgimento della prova scritta dell'esame finale. Le prove in itinere e la prova scritta sono valutate secondo cinque fasce: A (27–30), B (23–26), C (18–22), D (sufficiente), E (insufficiente). L'accesso alla prova orale è consentito agli studenti che abbiano conseguito almeno la valutazione D. La prova orale consiste nella discussione della prova scritta e nella verifica delle conoscenze acquisite attraverso domande riguardanti almeno due argomenti del programma.
Il voto finale è espresso in trentesimi, con eventuale attribuzione della lode, e tiene conto dell'esito della prova scritta e della prova orale.
Voto Descrittori < 18 insufficiente Conoscenze frammentarie e superficiali dei contenuti ed esposizione carente 18 - 20 Conoscenze sufficienti ma generali dei contenuti, esposizione semplice, incertezze nell’applicazione di concetti teorici 21 - 23 Conoscenze appropriate dei contenuti ma non approfondite, capacità di applicare i concetti teorici, capacità di presentare i contenuti in modo semplice 24 - 25 Conoscenze appropriate ed ampie dei contenuti, discreta capacità di applicazione delle conoscenze, capacità di presentare i contenuti in modo articolato. 26 - 27 Conoscenze precise e complete dei contenuti, buona capacità di applicare le conoscenze, capacità di analisi, esposizione chiara e corretta 28 - 29 Conoscenze ampie, complete ed approfondite dei contenuti, buona applicazione dei contenuti, buona capacità di analisi e di sintesi, esposizione sicura e corretta, 30 30 e lode Conoscenze molto ampie, complete ed approfondite dei contenuti, capacità ben consolidata di applicare i contenuti, ottima capacità di analisi, di sintesi e di collegamenti interdisciplinari, padronanza di esposizione in inglese

• P. Y. Bruice, Chimica Organica , EdiSES/Pearson
• W. H. Brown, T. Poon, Introduzione alla Chimica Organica , EdiSES.

Il corso intende illustrare principi, strumenti teorici e applicazioni pratiche per il controllo e l’assicurazione della qualità dei prodotti diagnostici e dei farmaci non convenzionali, comprendendo farmaci biotecnologici, a base di acidi nucleici e radiofarmaceutici. Dopo una presentazione generale dei fondamenti del Sistema di Assicurazione della Qualità (SAQ), l’attenzione sarà rivolta agli aspetti specifici legati agli argomenti trattati. In relazione alla diversa natura chimica e ai processi produttivi, verranno illustrati criteri e tecnologie per l’isolamento e la caratterizzazione qualitativa e quantitativa dei prodotti biotecnologici e radiofarmaceutici, considerati sia come diagnostici sia come agenti terapeutici. Obiettivo del corso è fornire allo studente una visione completa dei sistemi organizzativi e tecnologici indispensabili per garantire la qualità di tali prodotti, dalla produzione fino alla somministrazione al paziente.
Conoscenza e capacita' di comprensione: Lo studente acquisirà le conoscenze fondamentali relative ai farmaci biotecnologici e radiofarmaceutici, sviluppando la capacità di comprendere, sia a livello teorico sia pratico, i principi, le metodiche e le procedure di convalida che assicurano la qualità di tali prodotti lungo tutto il percorso, dalla produzione fino alla dispensazione al paziente.
Capacita' di applicare conoscenza e comprensione: Lo studente sarà in grado di riconoscere e distinguere le diverse tipologie di prodotti biotecnologici e radiofarmaceutici, identificando le principali criticità che possono compromettere la qualità del prodotto finito. Grazie alla conoscenza delle fasi produttive, dell’organizzazione degli ambienti di lavoro, delle metodiche analitiche e delle competenze specifiche richieste, potrà contribuire in modo consapevole alla gestione dei flussi operativi finalizzati a garantire i più elevati standard di qualità.

Parte generale

• Definizione e distinzione tra prodotti diagnosti ci e farmaci (convenzionali vs non convenzionali: biotecnologici, radiofarmaci, acidi nucleici).
• Ruolo del controllo di qualità per sicurezza ed efficacia.
• Norme di Buona Preparazione (NBP), Sistema di Assicurazione della Qualità (SAQ), GMP/GLP.
• Pianificazione e gestione di un sistema qualità: ambienti, processi, formazione, documentazione.
• Quadro regolatorio europeo e internazionale
  Controllo di qualità dei radiofarmaci
• Radiochimica e radiofarmaci: definizioni, principi di radioattività, classificazione e impieghi.
• Tipologie: radionuclide precursore, radionuclide generatore, kit radiofarmaceutici, preparazioni estemporanee.
• Parametri qualitativi: purezza radionuclidica, radiochimica e chimica; sterilità e apirogenicità.
• Metodi analitici: cromatografia, spettrometria, calibrazione di dose.
• Etichettatura, stabilità e sicurezza.
  Controllo di qualità dei farmaci biotecnologici
• Definizioni e classificazioni (protein-based drugs).
• Produzione: DNA ricombinante, sistemi di espressione, fermentazione, purificazione e formulazione.
• Assicurazione di qualità: identità, purezza, omogeneità, stabilità, attività biologica.
• Tecniche analitiche: spettrometria di massa, cromatografie, bioassay, ELISA.
• Conservazione e studi di stabilità a lungo termine.
  Controllo di qualità dei farmaci a base di acidi nucleici
• Tipologie: Oligonsense Asonucleotides (ASOs), RNA interference (RNAi), mRNA.
• Linee guida generali per il controllo di qualità di prodotti a base di acidi nucleici.
• Analisi di natura chimica, concentrazione, integrità strutturale, contaminanti chimici.
• Tecniche: elettroforesi, qPCR, NGS, spettroscopia.
  Discussione critica e casi studio trasversali
• Analisi di pubblicazioni scientifiche e dossier regolatori.
• Esempi di ritiri/controversie dovuti a problemi di qualità.

Il voto finale d’esame è espresso in trentesimi da 18/30 a 30/30 e lode.

Slides del docente
Testi:
1) Vegeto E., Maggi A., Minghetti P. Farmaci Biotecnologici – aspetti farmacologici e clinici. CEA casa editrice ambrosiana. Distribuzione esclusiva Zanichelli (2020).
2) La qualità nella preparazione dei radiofarmaci (Giovanni Lucignani, Springer)
3) Farmacopea Italiana XI edizione (Sezione Preparazioni radiofarmaceutiche)

L’insegnamento si propone di fornire agli studenti le conoscenze di base dei meccanismi fisiologici che regolano il funzionamento dell’organismo umano. Al termine del corso, lo studente sarà in grado di comprendere i principali meccanismi di controllo omeostatico che garantiscono il corretto funzionamento e l’integrazione dei diversi sistemi dell’organismo.
Conoscenza e capacita' di comprensione: Lo studente deve dimostrare di possedere una solida conoscenza e comprensione dei meccanismi che regolano il funzionamento di cellule, tessuti, organi e apparati, con particolare riferimento all’organismo umano. Deve inoltre essere in grado di analizzare in modo logico e critico i processi di controllo omeostatico che garantiscono il corretto funzionamento dei singoli organi, dei diversi sistemi e della loro integrazione nell’organismo. Il percorso formativo è finalizzato a fornire le conoscenze e gli strumenti metodologici di base necessari per comprendere i principali meccanismi fisiologici che regolano il funzionamento dell’organismo. Tali competenze consentiranno allo studente di interpretare le conseguenze derivanti dall’alterazione di tali meccanismi e di comprenderne le implicazioni fisiopatologiche.
Capacita' di applicare conoscenza e comprensione: Lo studente deve dimostrare di essere in grado di interpretare e analizzare criticamente i meccanismi di regolazione che governano i processi fisiologici, affrontando lo studio della disciplina attraverso un apprendimento ragionato e non meramente mnemonico. Dovrà inoltre acquisire un approccio metodologico di tipo scientifico, da applicare nello studio delle discipline successive nell’ambito delle scienze farmaceutiche. Il percorso formativo è finalizzato a sviluppare la capacità di applicare concretamente le conoscenze acquisite sulla fisiologia degli organi e dei sistemi dell’organismo umano, nonché di estendere tale approccio metodologico allo studio di qualsiasi sistema fisiologico.

INTRODUZIONE ALLA FISIOLOGIA (0.25 CFU): Mantenimento dell'omeostasi. Meccanismi a feedback positivo e negativo.
FISIOLOGIA CELLULARE (0.75 CFU): Membrana plasmatica e trasporti di membrana. Potenziale di membrana. Eccitabilità cellulare.
TESSUTO NERVOSO (1 CFU): Organizzazione anatomica e funzionale del Sistema Nervoso Centrale e Periferico dei mammiferi. I neuroni e le cellule gliali. Le Sinapsi.
TESSUTO MUSCOLARE (1CFU): Organizzazione anatomica e funzionale del muscolo scheletrico, del muscolo liscio e del muscolo cardiaco.
SISTEMA CARDIO-CIRCOLATORIO (0.5 CFU): Panoramica dell’apparato cardiovascolare; grande e piccola circolazione; posizione, struttura e vascolarizzazione del cuore. Proprieta generali del miocardio. La funzione meccanica del cuore: il ciclo cardiaco; gittata cardiaca e sua regolazione. Le principali funzioni e caratteristiche del sangue.
APPARATO RESPIRATORIO (0.5 CFU): Cenni sulle vie aeree superiori: cavità nasali, rinofaringe, laringe, trachea, bronchi (posizione, struttura, funzione e vascolarizzazione). Polmoni (posizione, struttura, funzione e vascolarizzazione). La meccanica respiratoria. Gli scambi respiratori e trasporto dei gas respiratori nel sangue. Controllo della respirazione.
SISTEMA ESCRETORE E REGOLAZIONE DEI LIQUIDI CORPOREI (0.75 CFU): Rene (posizione, struttura, e vascolarizzazione). Processi renali: filtrazione glomerulare, riassorbimento e secrezione tubulare, clearance renale e formazione dell'urina. Rene e bilancio idro-salino: vasopressina e aldosterone. Generalità sulle vie urinarie.
APPARATO DIGERENTE (0.5 CFU): Cenni anatomici sulla cavità orale, la faringe, l' esofago, lo stomaco, l' intestino tenue e l' intestino crasso. Digestione nella bocca, nello stomaco, nell'intestino tenue e nell'intestino crasso. Ghiandole annesse: anatomia e funzione del fegato e del pancreas.
SISTEMA ENDOCRINO (0.75 CFU): Posizione, struttura anatomica, funzione e vascolarizzazione delle ghiandole endocrine: ipotalamo, ipofisi, tiroide e paratiroidi, surreni, pancreas endocrino, ovaie e testicoli.

Al termine del corso è prevista una prova scritta costituita da 30 domande a risposta multipla sugli argomenti trattati durante la prima parte del corso (prima metà del programma). La prova ha lo scopo di consentire allo studente un’autovalutazione del livello di preparazione raggiunto. A ciascuna risposta esatta sarà attribuito 1 punto; le risposte non fornite non comporteranno alcuna variazione del punteggio, mentre per ogni risposta errata saranno sottratti 0,15 punti.
Il superamento della prova scritta consente l’esonero dalla prima parte del programma d’esame. L’esito della prova non è vincolante ai fini dell’accesso alla prova orale, ma, in caso di superamento, concorre alla determinazione della valutazione finale.
Il voto finale è espresso in trentesimi, con votazione minima di 18/30 e massima di 30/30 con lode, ed è determinato sulla base dei seguenti criteri:

• esito della prova scritta, qualora sostenuta;
• livello di preparazione dimostrato durante la prova orale;
• capacità di collegare criticamente i diversi argomenti del programma, privilegiando un apprendimento ragionato rispetto a quello puramente mnemonico;
• chiarezza espositiva e padronanza del linguaggio scientifico e della terminologia tecnica.
  Scritta di fine corso con successivo orale

Libri (ultima edizione) :
1) Principi di Fisiologia. A cura di L. Zocchi. Edises
2) Elementi di Fisiologia. A cura di R. Poltronieri. Edises
3) Fisiologia. A cura di P. Scotto e P. Mondola. Poletto Editore
Le diapositive utilizzate durante le lezioni saranno rese disponibili agli studenti iscritti al corso e registrati online, mediante download dalla piattaforma Microsoft Teams.

Il corso contribuirà a fornire allo studente le conoscenze sul controllo di qualità chimico che interviene durante le fasi di produzione di un farmaco o nutraceutico mediante tecniche analitiche finalizzate a garantire riproducibilità, identità, qualità e purezza del prodotto farmaceutico
Conoscenza e capacita' di comprensione: L'apprendimento dei principi di base di tecniche analitiche impiegate durante tutte le fasi di produzione a livello industriale guiderà lo studente verso la comprensione di come avviene il controllo di qualità chimico nel settore farmaceutico industriale.
Capacita' di applicare conoscenza e comprensione: Lo studente sarà in grado di comunicare ed identificare le fasi che riguardano il controllo di qualità chimico-farmaceutico su materie prime, processi e prodotto finito.

Attività frontali (5 CFU) :
INTRODUZIONE
Il processo di scoperta di nuovi farmaci. Qualità nell'industria farmaceutica: significato, evoluzione ed organizzazione. Compiti e responsabilità del personale qualificato ed organizzazione.
CONTROLLO DI QUALITA' CHIMICO DI MATERIE PRIME, PRODOTTI FINITI E PROCESSI.
Analisi delle materie prime (eccipienti, API, e confezionamento). Interpretazione di schede di sicurezza e certificati di analisi. Processi di validazione. Applicazione delle metodologie analitiche di validazione chimico-farmaceutiche e casi-studio. Procedure analitiche e validazione analitica specifiche per ogni tipologia di medicinale e prodotto finito. Controllo del processo tramite dati e mezzi statistici. Convalida dei processi secondo le GMP. Convalida dei processi analitici. Controllo delle impurezze. Controllo delle stabilità. Pericolo ed analisi del rischio connessi al prodotto farmaceutico. Gestione del ciclo di produzione. Applicazione del controllo di qualità a nuovi prodotti farmaceutici.
CASI STUDIO
Esempio di analisi per controllo di qualità specifici per classi di farmaci e prodotti finiti. Interpretazione dei dati elaborati e validazione d'identità, qualità e purezza del prodotto farmaceutico.
Attività laboratoriali (1 CFU) :
Esercitazioni pratiche sulle principali metodologie analitiche trattate durante il corso (in numero dipendente dalla disponibilità dei laboratori didattici).

Il voto finale d'esame è espresso in trentesimi da 18/30 a 30/30 e lode e tiene conto della qualità della presentazione in PowerPoint elaborata dallo studente, del livello di conoscenza dei contenuti del programma, della chiarezza espositiva e della capacità di effettuare collegamenti interdisciplinari.
Lo studente dovrà elaborare una presentazione in PowerPoint su un argomento assegnato (es. casi studio) che costituirà la base di discussione della prova d'esame.

• Libri di testo consigliati
  Dipak K. Sarker "Quality systems and controls for pharmaceuticals" Wiley (2008)
  European Pharmacopoeia (Ph. Eur.), 11th Edition (2022)
  Farmacopea ufficiale della Repubblica Italiana. Edizione XII (2008)
• Slide delle lezioni fornite dal docente
• Articoli scientifici e/o schede integrative di approfondimento forniti durante il corso dal docente

Il corso è indirizzato a far acquisire allo studente le conoscenze di base dell’analisi chimica da applicare a misure analitiche quantitative in campo farmaceutico, alimentare e tossicologico ambientale. Sono, pertanto, trattati gli equilibri acido-base, le reazioni di formazione di precipitati e di complessi, e le ossido-riduzioni in relazione alla loro applicazione all’analisi volumetrica classica. Una parte consistente del corso è dedicata alla trattazione dell’analisi quantitativa mediante l'impiego di tecniche strumentali e alla valutazione dei risultati, sulla base di principi di analisi statistica, ai fini della validazione di un metodo analitico.
Conoscenza e capacita' di comprensione: Al termine del corso, lo studente dovrà essere in grado di padroneggiare i principi fondamentali dell’analisi chimica quantitativa, utilizzando sia le tecniche volumetriche tradizionali sia le principali metodologie strumentali. Dovrà, inoltre, saper identificare e descrivere le fasi operative di un’analisi quantitativa strumentale e applicare adeguatamente gli strumenti statistici per la valutazione critica dell’affidabilità e della qualità dei risultati analitici.
Capacita' di applicare conoscenza e comprensione: Al termine del corso, lo studente dovrà essere in grado di applicare le conoscenze acquisite alla risoluzione di problematiche connesse alla determinazione quantitativa di analiti di interesse nei settori farmaceutico, alimentare, tossicologico e ambientale. In particolare, dovrà saper selezionare e utilizzare il metodo analitico più appropriato in funzione delle caratteristiche del campione e degli obiettivi dell’analisi, scegliendo tra le metodiche classiche e le tecniche strumentali disponibili.
Lo studente dovrà inoltre essere in grado di valutare criticamente i risultati ottenuti, applicando i principi dell’analisi statistica per verificarne l’affidabilità e contribuire alla validazione del metodo analitico impiegato. Dovrà infine possedere le competenze necessarie per redigere una relazione tecnica chiara e completa, descrivendo in modo appropriato la procedura analitica adottata e discutendo i risultati conseguiti.

Attività frontali (7 CFU) :
Campi di applicazione dell'analisi quantitativa. Terminologia generale utilizzata in analisi quantitativa. Classificazione dei metodi analitici. Principali fasi di un processo di analisi quantitativa. Selezione del metodo analitico.
Tecniche classiche di analisi quantitativa: introduzione alle titolazioni, uso degli indicatori. Titolazioni acido-base. Scelta dell'indicatore opportuno. Alcalimetria ed Acidimetria. Titolazioni acido-base in solvente non acquoso (cenni). Titolazioni con formazione di precipitato. Argentometria. Titolazioni complessometriche. Titolazioni con trasferimento di elettroni: Permanganometria, Iodometria e iodimetria.. Titolazioni potenziometriche. Su tutti questi argomenti saranno svolte delle esercitazioni in aula.
Tecniche strumentali applicate all’analisi quantitativa. Campionamento e preparazione del campione (estrazione LL e LS, estrazione assistita da ultrasuoni e da microonde). Metodi cromatografici applicati alla purificazione e analisi quantitativa di analiti di interesse: generalità e classificazione. Cromatografia planare e su colonna. Cromatografia liquida ad alta prestazione (HPLC). Rivelatori in HPLC con cenni alla spettroscopia di assorbimento e di emissione. Gascromatografia. Rivelatori in GC. Rette di calibrazione e analisi quantitativa. Metodi per la costruzione di una retta di calibrazione. La statistica nell’analisi quantitativa: errori nell’analisi chimica; espressione dei risultati analitici e loro valutazione, trattamento di dati anomali (Qtest e 4d). Esrecitazioni in aula. Validazione di un metodo analitico. Principali parametri di validazione dei metodi.
Attività di laboratorio (3 CFU)
Esercitazioni pratiche sia a posto singolo che dimostrative sui principali argomenti teorici trattati durante il corso (in numero dipendente dalla disponibilità dei laboratori didattici).

La prova scritta consta di cinque esercizi così ripartiti: tre esercizi su titolazioni e preparazione di soluzioni e due esercizi su argomenti di statistica e parametri per la validazione dei metodi. Sulla base dei risultati della prova scritta lo studente viene valutato idoneo/non idoneo a sostenere la prova orale (gli esercizi su preparazione delle soluzioni e titolazioni pesano per l’80% sul giudizio di idoneità).
La prova orale verte su tutti gli argomenti del programma. Nella valutazione della prova orale viene considerata oltre che la conoscenza degli argomenti trattati anche la capacità di esporli con terminologia appropriata e di collegare e confrontare tra loro temi diversi trattati durante il corso. La votazione è espressa in trentesimi. La votazione sarà stabilita tenendo conto di tutto il percorso dello studente (risultati e comportamento durante le esercitazioni di laboratorio, partecipazione attiva alle lezioni, prova scritta e prova orale).
N.B. Sono ammessi a sostenere l’esame finale solo gli studenti che hanno frequentato almeno l’80% delle esercitazioni di laboratorio.

• Daniel C. Harris Chimica Analitica Quantitativa - Zanichelli
• F.J.Holler, S.R.Crouch - Fondamenti di Chimica Analitica di Skoog &West. –Edises.
• David S. Hage, James D. Carr –Chimica analitica ed analisi quantitativa. - Piccin.
• Robinson J.W., Skelly Frame E., Frame G. - Chimica Analitica Strumentale
• Cavrini , Andrisano - Principi di Analisi Farmaceutica. - Ed. Esculapio.
• Porretta - Analisi di preparazioni farmaceutiche - Ed. CISU
• Sabbatini, Malitesta, Pastore - Chimica Analitica - EDISES università
• Carrieri - Manuale di Analisi Quantitativa dei Medicinali - EDISES università
  Qualsiasi testo conforme al programma. Materiale didattico usato durante il corso (presentazioni power point, video. N.B. Le presentazioni power point vanno intese come guida allo studio su uno dei testi sopra indicati).

Scopo del corso è fornire conoscenze, teoriche e pratiche, per l’allestimento in farmacia di forme farmaceutiche magistrali ed officinali nel rispetto della vigente normativa Nazionale e Comunitaria.
Il corso si articola in lezioni frontali ed esercitazioni di laboratorio a posto singolo.
Conoscenza e capacita' di comprensione: Il corso propone di trasmettere agli studenti:

• le conoscenze teoriche e pratiche sulle metodologie per l’allestimento dei preparati galenici e sulle modalità di corretto utilizzo delle apparecchiature e della strumentazione;
• adeguati strumenti per selezionare gli opportuni eccipienti atti ad ottimizzare la veicolazione del principio attivo scelto dal medico nella prescrizione magistrale;
• gli aggiornamenti sulla normativa del settore, relativamente alle modalità di prescrizione,esecuzione e dispensazione del preparato galenico.
  Capacita' di applicare conoscenza e comprensione: Lo studente sarà capace di applicare le proprie conoscenze ad altri corsi e laboratori di tecnologia farmaceutica, con particolare riguardo alle attività di allestimento e controllo di qualità di medicinali galenici magistrali ed officinali e di prodotti salutistici.

Il preparato galenico nella storia della farmacia.
Norme di Buona Preparazione dei Medicinali in Farmacia.
Farmacopea Ufficiale XII ed.
Responsabilità del Farmacista nella formulazione galenica.
Preparazioni galeniche officinali e magistrali.
Modalità di prescrizione e di spedizione delle ricette nel rispetto della normativa vigente.
Incompatibilità.
Definizioni, proprietà, allestimento e controllo di qualità di forme farmaceutiche solide: polveri, granulati, compresse, capsule rigide, suppositori e ovuli.
Definizioni, proprietà, allestimento e controllo di qualità di forme farmaceutiche liquide: soluzioni acquose, alcooliche, oleose, sciroppi, colliri.
Definizioni, proprietà, allestimento e controllo di qualità di preparazioni semisolide per applicazione cutanea: unguenti, creme, paste e geli.
Esercitazioni di laboratorio : Alla luce delle Norme di Buona Preparazione (F.U. XII ed.), lo studente dovrà allestire medicinali galenici magistrali ed officinali di uso consolidato effettuando i controlli previsti dalle Farmacopee vigenti.

Prova pratica di laboratorio ed esame orale.
La valutazione finale è il risultato di entrambe le prove.
Prova pratica di laboratorio

Farmacopea Ufficiale Italiana edizione vigente
Il manuale di preparazione per l’esame di stato per farmacisti. Parte II “Tecnologia e legislazione farmaceutiche”. M. Giorgis, E. Marini, M. Memo, A. Miro, S. Sigala, F. Ungaro - EdiSES.
Tracce svolte e prove pratiche per l’esame di stato per farmacisti. Parte II “Tecnologia e legislazione farmaceutiche”. M. Collino, M. Giorgis, E. Marini, M. Memo, A. Miro, S. Sigala, F. Ungaro - EdiSES.
Principi di Tecnica Farmaceutica –Michele Amorosa - sesta edizione a cura di Francesco Barbato, con la collaborazione di Antonio di Stefano, Lucia Grumetto, Lisa Marinelli, Agnese Miro, Fabiana Quaglia, Francesca Ungaro –Piccin (2021)
Manuale delle preparazioni galeniche– Bettiol –Tecniche Nuove
Legislazione farmaceutica- P Minghetti, M Marchetti-Casa Editrice Ambrosiana
Diapositive delle lezioni tenute in aula e presenti sul sito docenti. Tali diapositive, fornite in formato pdf, sono da considerarsi solo una base di partenza per lo studio degli argomenti trattati durante il corso e non possono quindi essere ritenute esaustive degli argomenti trattati in aula e in laboratorio.

Il corso intende fornire le basi fondamentali per la caratterizzazione delle matrici ambientali e degli
inquinanti che su di esse insistono. In riferimento aquesti obiettivi il corso intende, inoltre, fornire la
conoscenza delle tecniche e delle metodologie analitiche e diagnostiche che si utilizzano in
disparati campi (verifiche ambientali, controllo lotti di produzione) per affrontare in modo
approfondito le problematiche di contaminazione e inquinamento delle varie matrici ambientali,
inorganiche e per discriminare le sorgenti di contaminazione ed inquinamento naturali e/o
antropiche.
Conoscenza e capacita' di comprensione: Lo studente deve dimostrare di riconoscere e sapere caratterizzare una matrice ambientale. Lo
studente deve, inoltre, dimostrare di sapere elaborare discussioni concernenti processi
modificativi che subiscono i diversi materiali inorganici che compongono le matrici ambientali
determinandone variazioni di composizione e considerando le interazioni tra i suddetti materiali, gli
organismi viventi e le attività antropiche, a partire dalle nozioni apprese durante il corso. Su questa
base, lo studente deve essere in grado di comprendere le implicazioni legate alla presenza di
sostanze naturali potenzialmente nocive (fibre aerodisperdibili, metalli, soluzioni acquose, miscele
gassose, aerosol) e al loro accumulo anomalo dovuto alle attività antropiche. Il percorso formativo
del corso intende fornire allo studente le conoscenze e gli strumenti metodologici necessari per
analizzare i principali fenomeni naturali e i loro cambiamenti legati alle attività antropiche.
Capacita' di applicare conoscenza e comprensione: Lo studente deve dimostrare di essere in grado di comprendere i principali fenomeni naturali che
sono direttamente in relazione con la formazione o la modificazione delle matrici ambientali e
soprattutto le loro eventuali ricadute sull’ambiente, sulla biosfera e sull’uomo.

Introduzione
Definizioni e brevi richiami di concetti strettamente inerenti gli argomenti del corso
Campionamenti di matrici ambientali (suolo, aria, acqua)
Campionatore aria Campionatore suolo Campionatore acque
Microscopia ottica e Stereomicroscopia
Microscopi per osservazione/descrizione campioni in sezione - Stereomicroscopi per
osservazione/descrizione campioni massivi
Diffrattometria ai raggi X
Diffrattometri automatici per analisi mineralogica quali-quantitativa. Applicazione pratica in
laboratorio: determinazione della eventuale presenza di fasi asbestiformi in campioni massivi.
Spettroscopia di fluorescenza ai raggi X
Spettrometro XrF. Spettrometro pXrF portatile. Applicazione pratica in laboratorio: Analisi chimica
quali-quantitativa in elementi o in ossidi in laboratorio - Analisi chimica qualitativa in situ
Microscopia elettronica a scansione
Microscopio Elettrico a Scansione (SEM) di tipo field emission. Sistema di microanalisi a
dispersione di energia (EDS, Energy Dispersive Spectroscopy). Applicazione pratica in
laboratorio: Analisi, mediante immagini estremamente dettagliate, della morfologia superficiale di
frammenti di materiali solidi. Studio della composizione chimica quali-quantitativa e mappatura
della distribuzione di elementi chimici a scala micrometrica o nanometrica.
Spettroscopia dell’infrarosso Spettrofotometro FT-IR con microscopio

(N.B.: le modalità possono variare in funzione di eventuali restrizioni)
Lo studente può scegliere di sostenere l’esame oralmente oppure può optare per la discussione di
un elaborato progettuale, che consiste in una presentazione PowerPoint su uno degli argomenti
del corso, sviluppato in tutti gli aspetti salienti, con esempi di casi-studio presi dalla letteratura
scientifica e cenni alle tecniche analitiche pertinenti all’argomento. In tal caso, la presentazione
sarà oggetto di discussione per la verifica dell’apprendimento di tutti gli argomenti del corso e la
valutazione.

G. P. Bernardini, Metodi fisici di analisi mineralogica, appunti –Università degli Studi Firenze,
Centro Stampa Opera
Universitaria, Firenze 1980.
Cullity B.D., Stock S.R., Elements of X–ray Diffraction 3rd ed., Prentice Hall, Upper Saddler River
NJ 2001.
Moore D.M., Reynolds R. C. jr., X–ray diffraction and identification and analysis of clay minerals
2nd ed., Oxford
University Press, New York 1997.
De Stefano L., Palumbo M., Cioffi R., L’amianto campionamento ed analisi, FrancoAngeli ed. 160
pp. 2004.
Metodi di Analisi mineralogica del Suolo, a cura di Paola Adamo, Franco Angeli ed.
Analisi mineralogiche in ambito forense. A cura di M. Mercurio, A. Langella, R.M. Di Maggio, P.
Cappelletti –Aracne
Ed.
Dispense del docente
Articoli scientifici suggeriti dal docente

L’obiettivo dell’insegnamento è fornire allo studente le conoscenze di base delle moderne metodologie chemoinformatiche per la gestione, l’analisi e l’estrazione di informazioni chimiche contenute in database di molecole organiche, sostanze chimiche e farmaci, e per il loro impiego nell’ambito dell’analisi chimica e farmaceutica. Il corso guiderà lo studente nell’apprendimento delle principali modalità di rappresentazione delle strutture molecolari, con particolare riferimento ai formati elettronici maggiormente utilizzati (SMILES, InChI, MOL, SDF e PDB), e nell’acquisizione delle competenze necessarie per riconoscere, calcolare e interpretare i principali descrittori molecolari e le relazioni struttura-proprietà. Verranno inoltre introdotti strumenti computazionali per la predizione di parametri chimico-fisici (quali pKa, lipofilia e solubilità in acqua) e di proprietà farmacocinetiche (ADME) mediante l’utilizzo di risorse e piattaforme disponibili online. Particolare attenzione sarà dedicata all’analisi dei dati chimici e all’impiego di metodologie di ricerca per similarità e sottostruttura, nonché ai principi fondamentali degli approcci QSAR/QSPR. Le attività didattiche saranno integrate da esercitazioni pratiche in laboratorio informatico basate sull’utilizzo della piattaforma open source KNIME Analytics Platform, attraverso le quali lo studente acquisirà la capacità di costruire e utilizzare workflow per l’importazione, la gestione, l’elaborazione e l’interpretazione di dati provenienti da database molecolari.
Conoscenza e capacita' di comprensione: Al termine dell'insegnamento lo studente dovrà dimostrare di aver acquisito una solida conoscenza dei principi fondamentali della chemoinformatica e del loro impiego nell’analisi chimica e farmaceutica. In particolare, dovrà essere in grado di:

• comprendere le modalità di organizzazione, gestione e interrogazione delle principali banche dati chimiche e farmaceutiche;
• riconoscere e interpretare le principali informazioni associate alle strutture molecolari, quali descrittori molecolari, fingerprint, proprietà chimico-fisiche e parametri farmacocinetici (ADME);
• comprendere i principali metodi di rappresentazione delle molecole e i relativi formati elettronici (SMILES, InChI, MOL, SDF e PDB);
• comprendere i principi alla base delle ricerche per similarità e sottostruttura e delle relazioni struttura-attività (QSAR) e struttura-proprietà (QSPR);
• conoscere i principali strumenti chemoinformatici utilizzati per l'analisi e la gestione di dati molecolari e comprenderne le potenzialità e i limiti applicativi;
• conoscere le principali metodologie di AI applicate all'analisi chimica dei dati.
  Capacita' di applicare conoscenza e comprensione: Al termine dell'insegnamento lo studente sarà in grado di:
• reperire ed integrare dati chimici provenienti da banche dati pubbliche e commerciali (es. PubChem, CheMBL);
• rappresentare correttamente strutture molecolari nei principali formati elettronici;
• calcolare, interpretare e confrontare descrittori molecolari e fingerprint;
• valutare proprietà chimico-fisiche e farmacocinetiche mediante strumenti computazionali;
• costruire workflow riproducibili in KNIME per l'analisi di database molecolari;
• applicare metodologie di data mining e machine learning per l'analisi di dati chimici.

PARTE GENERALE: Introduzione alla normativa europea REACH (Registration, Evaluation, Authorisation and Restriction of Chemicals) e al ruolo della chemoinformatica nell’analisi chimica e nelle scienze farmaceutiche. Fondamenti di chemoinformatica: concetto di dato chimico e banche dati molecolari. Principali database pubblici e chimico-farmaceutici (PubChem, ChEMBL, ChemSpider, DrugBank e ZINC) e cenni ai database commerciali (CAS). Strategie di interrogazione dei database e recupero delle informazioni chimiche. Rappresentazione delle strutture molecolari: rappresentazioni lineari (SMILES, SMARTS e InChI), bidimensionali e tridimensionali; principali formati elettronici (MOL, SDF, PDB) e loro applicazioni nell'analisi e nello scambio dei dati chimici. Descrittori molecolari e rappresentazione computazionale delle molecole: classificazione dei descrittori (1D, 2D e 3D), descrittori topologici, geometrici, frammentali e di superficie molecolare. Fingerprint molecolari (MACCS, Morgan/ECFP, Atom Pair, Topological Torsion) e loro utilizzo nella rappresentazione dello spazio chimico. Ricerca chimica e analisi dei dati: ricerca per similarità e per sottostruttura, coefficienti di similarità (es. Tanimoto), clustering di composti (es. HDBSCAN, K-means), introduzione alla visualizzazione dello spazio chimico mediante tecniche di riduzione della dimensionalità (PCA e cenni a UMAP). Predizione delle proprietà molecolari: proprietà chimico-fisiche (pKa, lipofilia, solubilità), drug-likeness, regole di Lipinski e principali profili farmacocinetici (ADME). Utilizzo di strumenti predittivi online (ad esempio SwissADME) per la valutazione di sostanze chimiche e farmaci. Introduzione al data mining e ai principali approcci di Machine Learning applicati alla chemoinformatica: concetti fondamentali di relazioni struttura-attività (QSAR) e struttura-proprietà (QSPR), principali ambiti applicativi, potenzialità e limiti. Random Forest, SVM, XGBoost. Introduzione alla piattaforma KNIME Analytics Platform: interfaccia grafica, nodi, metanodi e componenti, KNIME Hub, progettazione di workflow, automazione dei processi di analisi e principi di riproducibilità nell'analisi dei dati.
ESERCITAZIONI: Le lezioni teoriche saranno integrate da esercitazioni pratiche guidate dalla docente in laboratorio informatico mediante l'utilizzo della piattaforma open source KNIME Analytics Platform. Le attività saranno finalizzate all'acquisizione di competenze operative nella gestione e nell'analisi di dati chimici attraverso la progettazione di un workflow completo KNIME con l'obiettivo di:

• importare dati provenienti da differenti sorgenti (CSV, TXT, XLS/XLSX, SDF e altri formati molecolari);
• effettuare operazioni di pulizia, filtraggio, integrazione e trasformazione di database di molecole organiche e farmaci con appositi nodi KNIME;
• standardizzare strutture chimiche e gestire i principali formati molecolari (RDkit);
• calcolare descrittori molecolari e fingerprint (RDkit);
• effettuare ricerche per similarità e per sottostruttura (RDKit);
• predire proprietà chimico-fisiche e farmacocinetiche mediante specifici nodi RDkit e CDK implementati in KNIME;
• eseguire analisi esplorative dei dati (PCA e visualizzazione dello spazio chimico);
• realizzare semplici workflow per studi di QSAR/QSPR e analisi di dataset molecolari;
• esportare risultati e workflow in formati idonei alla documentazione e alla condivisione delle analisi.
  Le esercitazioni saranno basate su dataset di molecole bioattive e sostanze di interesse farmaceutico e consentiranno allo studente di applicare in autonomia le metodologie apprese durante le lezioni teoriche.

L’esame si articola in una prova orale sugli argomenti trattati durante le lezioni frontali e sugli aspetti pratici/funzionali del software KNIME Analytics mediante discussione di un workflow costruito durante le esercitazioni. Il voto finale d’esame è espresso in trentesimi da 18/30 a 30/30 e lode, e sarà funzione della conoscenza degli argomenti e della competenza dimostrata dallo studente non solo nell’esposizione, ma anche durante le esercitazioni pratiche.

Libro di testo consigliato: M. Mabilia, M. Bacilieri, A. Bassan, L. Broccardo, E. Fioravanzo, S. Moro, L. Sartori, M. Stocchero Chemoinformatica: Soluzioni e strumenti per scienze e tecnologie biomediche. Springer Biomed 2012.
Letture di approfondimento:

• Chen, W.L. Chemoinformatics: Past, Present, and Future. J. Chem. Inf. Model. 46:2230-2255 (2006);
• Dara, S.; Dhamercherla, S.; Jadav, S.S.; Babu, C.M.; Ahsan, M.J. Machine Learning in Drug Discovery: A Review. Artif. Intell. Rev. 55:1947-1999 (2022).
• Pathak, A., Theagarajan, R., Rizqi, M.M. et al. AI-enabled drug and molecular discovery: computational methods, platforms, and translational horizons. Discov Mol 2, 32 (2025).
• Slides e materiale didattico distribuito dalla docente a lezione e disponibile sul sito web.
  Nota: Lo studente può utilizzare altri testi in possesso ed attinenti al corso previa consultazione con la docente.

Il corso intende fornire conoscenze e competenze sulla determinazione sperimentale dei parametri chimico-fisici associati a prodotti farmaceutici e nutraceutici.
Conoscenza e capacita' di comprensione: Il percorso formativo intende fornire le conoscenze necessarie per individuare le proprietà chimico-fisiche dei farmaci e dei prodotti nutraceutici. L'obiettivo è quello di trasferire allo studente nozioni riguardo le principali tecniche analitiche utilizzate nei laboratori di analisi e nelle industrie, e i principi teorici alla base. Al termine del corso lo studente sarà in grado di comprendere i risultati ottenuti dalle analisi condotte e delineare il profilo di sostanze destinate all'uso umano o animale.
Capacita' di applicare conoscenza e comprensione: Lo studente sarà in grado di applicare le tecniche generali di analisi illustrate durante il corso, scegliendo il metodo e la strumentazione più idonei in funzione dell'analita oggetto di studio. Saprà riconoscere e analizzare con la metodica più opportuna, le proprietà dei composti di interesse farmaceutico, comprendendo quali e come modificarne alcune per ottimizzare l'effetto benefico e/o l'utilizzo. Sarà inoltre in grado di interpretare e argomentare i risultati delle analisi e di applicarli ai processi di controllo della qualità dei prodotti farmaceutici e nutraceutici.

• Introduzione sulle proprietà chimico-fisiche dei farmaci e dei componenti attivi dei prodotti nutraceutici.
• Richiami e approfondimenti sui concetti di solubilità, effetto del legame a idrogeno, effetto di carica, effetto della lipofilia. Saggi di solubilità.
• Tecniche cromatografiche (cromatografia, TLC, gascromatografia): principi teorici e applicazioni per la determinazione sperimentale delle proprietà chimico-fisiche
• Determinazione del punto di fusione come parametro per valutare la purezza di una sostanza
• Applicazione della spettroscopia UV-Vis: principi e applicazioni
• Tecniche estrattive per la misurazione del bilancio lipofilo/idrofilo

Il voto finale d’esame è espresso in trentesimi da 18/30 a 30/30 e lode e tiene conto del livello di conoscenza dei contenuti del programma, della frequenza del corso e delle esercitazioni, della chiarezza espositiva e della capacità di effettuare collegamenti interdisciplinari.

• Materiale didattico fornito dal docente.
• Aggiornamenti ricavati dalla letteratura scientifica recente.
• Manuale di Analisi Qualitativa, Caliendo G, EdiSES.
• Elementi essenziali di farmacocinetica, Donald J. Birkett, Piccin.
• Qualsiasi altro testo conforme al programma.

L’insegnamento si propone di fornire agli studenti, attraverso la conoscenza della tecnologia di base e delle varie classi di ingredienti cosmetici, le nozioni teoriche e pratiche necessarie per comprendere e sviluppare prodotti cosmetici efficaci e sicuri. L'obiettivo dell’insegnamento è formare professionisti in grado di formulare cosmetici sicuri, efficaci e innovativi, con competenze che spaziano dalla scelta delle materie prime, alle tecniche di formulazione, quindi preparazione e ottimizzazione di diverse tipologie di cosmetici, all’apprendimento delle fasi di ricerca e sviluppo di nuovi prodotti cosmetici, dall'ideazione alla commercializzazione, considerando le esigenze del mercato e i trend emergenti nel settore; all’esplorazione di tecnologie innovative e soluzioni sostenibili nella formulazione di prodotti cosmetici, con particolare attenzione agli ingredienti naturali, biocompatibili e rispettosi dell'ambiente.
Conoscenza e capacita' di comprensione: Al termine del corso lo studente deve dimostrare di conoscere e saper comprendere in maniera approfondita le materie prime cosmetiche, delle loro caratteristiche chimiche e fisiche, e della loro funzione nelle diverse formulazioni; comprendere i principi alla base della chimica cosmetica; avere una conoscenza generale delle tecniche di laboratorio applicate nella formulazione di prodotti cosmetici. Gli studenti, tramite il supporto di testi e/o la consultazione della letteratura scientifica, saranno in grado di apprendere criticamente argomenti avanzati riguardanti le problematiche relative agli ingredienti cosmetici, elaborando e/o applicando idee, procedure e/o metodologie originali, anche in un contesto di ricerca ed innovazione.
Capacita' di applicare conoscenza e comprensione: Lo studente sarà in grado di applicare le nozioni teoriche acquisite per formulare, in modo autonomo o sotto supervisione, prodotti cosmetici funzionali, considerando le interazioni tra gli ingredienti e i requisiti specifici del prodotto finale. Inoltre, gli studenti saranno in grado di risolvere problematiche pratiche relative alla formulazione, migliorando la stabilità fisico-chimica e sensoriale delle formule e adattandole alle richieste del mercato; ed implementare i processi di ricerca e sviluppo per il miglioramento e l'innovazione dei prodotti cosmetici, considerando anche gli aspetti di sostenibilità e impatto ambientale.

Approccio alla formulazione di un prodotto cosmetico. Strumenti di laboratorio e foglio di lavorazione. Progettazione e sviluppo di un prodotto cosmetico. Le forme fisiche delle formulazioni cosmetiche. Oleoliti. Composizione, classificazione dei lipidi. Fusioni lipidiche. Composizione. Metodo di preparazione. Sistemi colloidali. Definizione, classificazione. Proprietà elettriche delle interfacce. Potenziale zeta. Fattori di instabilità. Geli. Classificazione e proprietà. Modificatori reologici. Polimeri di origine natuale e sintetica. Principi di reologia e applicazioni cosmetologiche. Fluidi Newtoniani e non Newtoniani. Tissotropia. Tensiochimica. Calcolo HLB. Classificazione dei tensioattivi in anionici, cationici, anfoteri e non ionici. Emulsioni O/A e A/O. Microemulsioni. Calcolo HLB. Fenomeni di instabilità: reversibili ed irriversibili. Metodi di preparazione. Emulsionanti A/O e O/A. Nanotecnologia e sistemi complessi di inclusione: Liposomi, Fitosomi, Niosomi, Esosomi, Nanosomi, Nanocrostalli.

Il voto finale d’esame è espresso in trentesimi da 18/30 a 30/30 e lode e tiene conto: a) della valutazione della prova orale; b) delle conoscenze acquisite inerenti le caratteristiche e le proprietà delle diverse classi di prodotti cosmetici. L’attribuzione del voto avviene secondo i criteri riportati in Tabella: Voto Descrittori <18 insufficiente Conoscenze frammentarie e superficiali dei contenuti, errori nell’applicare i concetti, prova scritta insufficiente ed esposizione carente 18 - 20 Conoscenze dei contenuti sufficienti ma generali, esposizione semplice, incertezze nell’applicazione di concetti teorici 21 - 23 Conoscenze dei contenuti appropriate ma non approfondite, capacità di applicare i concetti teorici, capacità di presentare i contenuti in modo semplice 24 - 25 Conoscenze dei contenuti appropriate ed ampie, discreta capacità di applicazione delle conoscenze, capacità di presentare i contenuti in modo articolato. 26 - 27 Conoscenze dei contenuti precise e complete, buona capacità di applicare le conoscenze, capacità di analisi, esposizione chiara e corretta 28 - 29 Conoscenze dei contenuti ampie, complete ed approfondite, buona applicazione dei contenuti, buona capacità di analisi e di sintesi, esposizione sicura e corretta, 30 30 e lode Conoscenze dei contenuti molto ampie, complete ed approfondite, capacità ben consolidata di applicare i contenuti, ottima capacità di analisi, di sintesi e di collegamenti interdisciplinari, padronanza di esposizione.

Essendo una materia interdisciplinare è consigliato approfondire su testi diversi partendo dal materiale didattico fornito durante il corso.
a) Manuale del Cosmetologo. Ricerca applicata, Progettazione, Engineering, Produzione, Marketing, Packaging, Discipline collegate. Autori vari. Ed. Tecniche Nuove
b) Manuale delle preparazione dermatologiche e cosmetologiche. Franco Bettiol, Massimiliano Cecchi
c) Slide esemplificative di lezioni del docente