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Oggetto:
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Preparazioni dei Prodotti di Origine Vegetale (PESV)

Oggetto:

Preparation of products of vegetal origin

Oggetto:

Anno accademico 2024/2025

Codice attività didattica
FAR0248
Docenti
Konstantin Chegaev (Titolare del corso)
Stefano Sainas (Titolare del corso)
Corso di studio
[003701] TECNICHE ERBORISTICHE
Anno
2° anno
Periodo
Primo semestre
Tipologia
Caratterizzante
Crediti/Valenza
6
SSD attività didattica
CHIM/08 - chimica farmaceutica
Erogazione
Tradizionale
Lingua
Italiano
Frequenza
Obbligatoria
Tipologia esame
Orale
Prerequisiti

Prerequisiti

La conoscenza della Chimica generale ed Inorganica e della Chimica Organica è necessaria per poter trarre il massimo profitto dal corso.

Requirements

Knowledge of basics in General chemistry and Organic Chemistry are essential for optimal learning of the course content.

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Sommario insegnamento

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Obiettivi formativi

Gli obiettivi formativi descrivono il ruolo dell’insegnamento all’interno dell’intero percorso formativo, ovvero il contributo dell’insegnamento al raggiungimento degli obiettivi formativi del CdS coerentemente con i profili professionali e gli sbocchi occupazionali previsti (Quadri Scheda SUA CDS: A4a; A2a).

L'insegnamento si propone di insegnare gli elementi di conoscenza necessarie al fine di favorire lo sviluppo delle competenze per una corretta ed efficace applicazione della legislazione sulla tutela di salute e della sicurezza in un laboratorio chimico, nonché di fornire le conoscenze teorico-pratiche delle principali tecniche di laboratorio per la manipolazione di sostanze biologicamente attive di origine naturale. L'insegnamento prevede sia attività teoriche che pratiche. Gli studenti lavoreranno in piccoli gruppi per imparare a utilizzare le tecniche di purificazione delle droghe vegetali, nonché i processi sintetici per l’utilizzo dei prodotti naturali per la sintesi di nuovi composti attivi. I gruppi dovranno gestire il proprio tempo e le proprie risorse in laboratorio e coordinarsi per produrre una scheda di consegna finale per ogni esperienza.
Il corso teorico-pratico fornirà al laureato le competenze scientifiche e metodologiche necessarie allo sviluppo delle attività di produzione e trasformazione a partire dalle piante officinali ed alimentari di interesse salutistico e dei loro derivati di prodotti di interessa nutraceutico e farmaceutico.

Aim of the course

The educational objectives describe the role of the course within the overall academic programme, in particular the contribution of the course to achieving the educational objectives of the programme, in line with the intended professional profiles and employment opportunities (SUA CDS Framework: A4a; A2a).

The course aims to provide the necessary knowledge to support the development of skills for the correct and effective application of health and safety regulations in a chemical laboratory. It also aims to provide theoretical and practical knowledge of the main laboratory techniques for handling biologically active substances of natural origin. The course includes both theoretical and practical activities. Students will work in small groups to learn techniques for the purification of herbal drugs as well as synthetic procedures for the use of natural products in the synthesis of new active compounds. Groups will need to manage their time and resources in the laboratory and coordinate to produce a final report for each experiment.
This theoretical-practical course will equip graduates with the scientific and methodological skills necessary for the development of production and processing activities based on medicinal and food plants of health interest and their derivatives for nutraceutical and pharmaceutical purposes.

Oggetto:

Risultati dell'apprendimento attesi

I risultati dell’apprendimento attesi descrivono quanto uno studente deve conoscere, comprendere ed essere in grado di fare al termine del processo di apprendimento, in coerenza con quanto previsto dai Descrittori di Dublino pertinenti e definiti dal CdS (Quadri Scheda SUA CDS: A4 b1, b2,c;).

Conoscenza e capacità di comprensione. Al termine dell’insegnamento sarà acquisita la padronanza teorico-pratica delle tecniche di base necessarie per operare con profitto e in sicurezza in un laboratorio fitochimico.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione. Gli studenti ottoneranno in laboratorio vari composti di origine naturale di interesse nutraceutico e chimico ed effettueranno le analisi per determinarne il punto di fusione e la purezza mediante metodi cromatografici. 

Autonomia nella produzione intellettuale e nel giudizio critico. Saranno in grado di utilizzare le varie tecniche introdotte nel corso per applicarle ad altre droghe vegetali per purificare altri composti di origine naturale, in base alle loro caratteristiche.

Soft skills. Comunicare con chiarezza e buona padronanza di linguaggio concetti anche piuttosto complessi chimico-fisici, relativi alle esperienze effettuate in laboratorio. Sarà inoltre acquisita la capacità di effettuare una ricerca bibliografica in modo autonomo utilizzando database elettronici.

 

The expected learning outcomes describe what a student should know, understand and be able to do at the end of the learning process, in accordance with the relevant Dublin Descriptors and those defined by the academic programme (SUA CDS Framework: A4 b1, b2, c).

Knowledge and understanding. At the end of the course, students will have acquired both theoretically and practically the basic techniques required to work successfully and safely in a phytochemistry laboratory.

Ability to apply knowledge and understanding. Students will obtain various naturally derived compounds of nutraceutical and chemical interest in the laboratory and perform analyses to determine their melting point and purity using chromatographic methods.

Independence in intellectual production and critical judgement. Students will be able to apply the various techniques presented in the course to other plants to purify other naturally derived compounds based on their properties.

Soft Skills. Students will be able to communicate clearly, and effectively even complex chemical/physical concepts related to laboratory experiences. They will also acquire the ability to conduct independent bibliographic research using electronic databases.

 

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Programma

 

Didattica frontale.

Nell'insegnamento vengono descritti i principi chimici, chimico-fisici e fisici delle principali tecniche usate in laboratorio per isolare, purificare, sintetizzare e caratterizzare una sostanza. In particolare, verranno affrontati i seguenti argomenti:

Il laboratorio chimico-farmaceutico:

1. Norme di sicurezza in un laboratorio chimico;

2. Attrezzature e strumentazioni di laboratorio;

  • Attrezzatura di un laboratorio di fitochimica
  • Tecniche di riscaldamento: Piastre riscaldanti con o senza termostato
  • Tecniche di agitazione: agitatori meccanici, agitatori magnetici, sonicatori.
  • Sistemi di produzione e misura del vuoto.  Pompe: a membrana, ad acqua e ad olio. Vacuometri: a misura diretta (manometro Bourdon, manometro a Hg), a misura indiretta: a resistenza, a termocoppia, a ionizzazione.

3. Tecniche e operazioni di base.

  • Estrazione dei principi attivi da droghe vegetali o da estratti acquosi.
  • Filtrazione,
  • Purificazione dei prodotti naturale mediante cristallizzazione,
  • Distillazione, distillazione classica, distillazione in continuo, distillazione sottovuoto e distillazione in corrente di vapore.
  • Purificazione ed essiccamento di liquidi, solidi e gas. Agenti essicanti maggiormente utilizzati.
  • Comuni tecniche cromatografiche (TLC, CC) per monitorare le estrazioni e la purificazione dei composti di origine naturale
  • Elaborazione ed isolamento del prodotto grezzo di una reazione chimica (work up). Filtrazione, estrazione, concentrazione dell’estratto a pressione ridotta.

4. La ricerca bibliografica: metodi informatici e tradizionali.

Esercitazioni pratiche.

Le esercitazioni pratiche di laboratorio verteranno sugli argomenti trattati, in particolare saranno svolti esperimenti di estrazione e/o analisi di principi attivi da droghe vegetali.

Gli studenti saranno divisi a coppie ed effettueranno in laboratorio la purificazione dei principi attivi di origine naturale mediante tecniche di estrazione, cristallizzazione e flash cromatografia. Sarà fornito loro materiale didattico attraverso il portale Moodle per il corretto allestimento del loro primo esperimento. Una volta effettuato l’esperimento, spiegheranno alle altre coppie come ripeterlo, fornendo ai colleghi gli strumenti, didattici e non, per ripetere l’esperimento in maniera adeguata. Ogni coppia effettuerà 4 o 5 esperimenti. La buona riuscita della singola esperienza dipenderà, dalla collaborazione tra gli studenti che diventeranno, per 4 giorni, colleghi di laboratorio. Tale esperienza mimerà le dinamiche di ogni luogo lavorativo in cui è prevista attività scientifica laboratoriale. Al termine delle esercitazioni pratiche ogni coppia produrrà una scheda di consegna finale per ogni esperienza.

 

Course content

Lectures.

The course covers the chemical, physicochemical and physical principles of the main techniques used in the laboratory to isolate, purify, synthesise and characterise a substance. The following topics will be covered:

The chemical-pharmaceutical laboratory:

1. Safety regulations in a chemical laboratory.

2. Laboratory equipment and instruments:

  • Equipment in a phytochemistry laboratory.
  • Heating techniques: Hot plates with or without thermostat.
  • Stirring techniques: Mechanical stirrers, magnetic stirrers, sonicator.
  • Vacuum generation and measurement systems: pumps (membrane, water, oil). Vacuum gauges: direct measurement (Bourdon manometer, mercury manometer), indirect measurement (resistance, thermocouple, ionisation).

3. Basic techniques and Operations:

  • Extraction of active principles from plant drugs or aqueous extracts.
  • Filtration.
  • Purification of natural products by crystallisation.
  • Distillation: classical distillation, continuous distillation, vacuum distillation and steam distillation.
  • Drying: purification and drying of liquids, solids and gases. Commonly used drying agents.
  • Common chromatographic techniques (TLC, CC) for monitoring the extraction and purification of naturally derived compounds.
  • Purification and isolation of the crude product of a chemical reaction: filtration, extraction, concentration of the extract under reduced pressure.

4. Bibliographic research: methods for carrying out bibliographic research, both digital and traditional.

Laboratory practice.

Laboratory exercises will focus on the topics covered, with experiments on the extraction and/or analysis of active compounds from herbal drugs. Students will work in pairs to purify natural active compounds using extraction, crystallisation and flash chromatography techniques. Teaching materials will be provided via the Moodle platform to help with the correct execution of the first experiment. After conducting the experiment, they will explain it to the other pairs of students and provide them with the necessary tools to repeat the experiment accordingly. Each pair will carry out 4 to 5 experiments. The success of each experiment depends on the co-operation between the students, who will act as lab mates for four days. This experience simulates the dynamics of any workplace where scientific laboratory work is performed. At the end of the practical exercises, each pair of students will prepare a final report for each experiment.

 

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Modalità di insegnamento

Le modalità di insegnamento prevederanno 30 ore di lezioni frontali e 32 ore di laboratorio per ciascun turno di laboratorio. Le lezioni saranno tenute in presenza.

The teaching will be provided through frontal lessons of 30 hours and 32 hours of curricular practical exercises in the laboratory, organized in several shifts based on the number of students.  

 

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Modalità di verifica dell'apprendimento

È previsto un solo esame finale, costituito da un colloquio orale. Il colloquio orale (20-30 minuti) sarà costituito da tre domande. Il giudizio espresso in trentesimi verrà formulato in base alla capacità del candidato di utilizzare la terminologia corretta e saper collegare tra loro le varie tecniche. Peso importante nella valutazione sarà dato alla capacità del candidato di argomentare le tecniche nonché alla verifica delle conoscenze acquisite.


There is only one final examination, which consists of an oral interview. The oral interview (20-30 minutes) consists of three questions. The mark, expressed in thirty points, is determined on the basis of the candidate's ability to use the correct terminology and to link the different techniques. The candidate's ability to explain the techniques and demonstrate the knowledge acquired is heavily weighted.

 

 

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Attività di supporto

Lezioni frontali, laboratorio didattico, utilizzo di supporti audiovisivi. Il materiale didattico associato al corso è disponibile sulla piattaforma e-learning Moodle, insieme a video sulle principali tecniche trattate nel corso. Nei mesi in cui si tengono le lezioni ed a posteriori, il docente è disponibile a ricevere gli studenti su appuntamento per il chiarimento di dubbi individuali.

 

Lectures, laboratory work and the use of audiovisual aids. The course materials are available on the e-learning platform Moodle, together with videos of the main techniques discussed in the course. During the months in which classes are held and afterwards, the Professor is available by appointment for individual meetings with students to clarify any doubts.

 

Testi consigliati e bibliografia

Oggetto:

R. Morassi, G.P. Speroni; Il laboratorio chimico, Piccin M;

D’Ischia; La chimica organica in laboratorio, Piccin;

Vogel's Textbook of pratical organic chemistry fourth ed., Longman;

D.L. Pavia, G.M. Lampman, G.S. Kriz; Il laboratorio di chimica organica, Sorbona.



Registrazione
  • Aperta
    Apertura registrazione
    14/09/2024 alle ore 09:00
    Chiusura registrazione
    17/01/2025 alle ore 23:55
    Oggetto:
    Ultimo aggiornamento: 30/09/2024 17:14
    Location: https://www.tecnicherboristiche.unito.it/robots.html
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