ll corso vuole fornire una conoscenza di base delle principali tecniche della spettrometria di massa MS e della risonanza magnetica nucleare NMR applicate a molecole organiche di interesse biologico, come pure nella interpretazione dei dati prodotti. Al termine del corso ci si attende che lo studente sia in grado di comprendere le varie tecniche spettroscopiche (MS e NMR) utilizzate su molecole di interesse biologico e di saper valutare la loro applicazione.
Prerequisiti
Allo studente di questo corso viene richiesto il possesso delle conoscenze di chimica generale e chimica organica al livello dei corsi di base e di fisica al livello dei programmi della scuola superiore.
Metodi didattici
Lezioni frontali. Durante le lezioni i dati spettroscopici verranno proiettati in aula e analizzati e discussi dal docente. I docenti dei due moduli sono disponibili per chiarimenti sugli argomenti trattati a lezione.
Verifica Apprendimento
Il corso richiede il superamento di due prove scritte, una per modulo, con domande a risposta aperta su teoria, tecniche di spettrometria di massa e di risonanza magnetica nucleare nonché interpretazione dei rispettivi spettri. Il voto corrisponde alla media dei voti (in trentesimi) acquisiti nelle prove dei due moduli
Testi
Vedi moduli specifici
Contenuti
1) Spettroscopia NMR. Il modulo di NMR tratta le basi della tecnica di risonanza magnetica nucleare. Dopo un breve accenno agli aspetti fisici della tecnica, verranno mostrati l’origine dei segnali nello spettro e il loro uso per la determinazione della struttura di molecole di basso peso molecolare, in particolare per quelle di interesse biochimico. Verranno trattate brevemente varie tecniche multidimensionali mostrandone l’applicazione. Si vedrà come attraverso l’uso combinato di spettri mono e multidimensionali è possibile ottenere strutture di biomolecole in soluzione.
2) Tecniche in spettrometria di massa organica. I vari tipi di ioni presenti nello spettro di massa. Ioni molecolari, isotopi e loro risoluzione. Illustrazione della frammentazione: il concetto di localizzazione della carica e del sito radicalico. Tecniche di ionizzazione: ionizzazione elettronica (EI), ionizzazione chimica (CI), bombardamento con atomi veloci (FAB), desorbimento laser assistito dalla matrice (MALDI). Applicazioni cliniche e biologiche del MALDI, molecular imaging. Tecniche di ionizzazione a pressione atmosferica: elettronebulizzazione (ESI), ionizzazione chimica a pressione atmosferica (APCI) e altre tecniche dirette (ambient mass spectrometry). Vengono pure illustrati i processi di attivazione per collisione (CID) alla base delle tecniche di massa/massa (MS/MS, tandem). Accoppiamento LC-MS/MS. I meccanismi di formazione degli ioni applicati ad un (poli)peptide protonato e la notazione convenzionale adottata. Il modello del protone mobile per razionalizzare la frammentazione dei peptidi.
