Descrizione della commessa "Sviluppo di metodologie chimiche avanzate per lo studio dei fenomeni delle scienze omiche (PM.P06.019)"

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  • Descrizione della commessa "Sviluppo di metodologie chimiche avanzate per lo studio dei fenomeni delle scienze omiche (PM.P06.019)" (literal)
Potenziale impiego per bisogni individuali e collettivi
  • Le metodologie analitiche, come quelle che verranno messe a punto da questa commessa, contribuiranno a rispondere ai requisiti richiesti dagli organi di controllo, produttori e consumatori e riguardanti la tracciabilità, la sicurezza, la salubrità, i processi di trasformazione sia naturali sia artificiali, invecchiamento, conservazione. Infine sarà possibile conoscere la composizione di un farmaco e la determinazione della giusta quantità di principio attivo e delle sue trasformazioni nel corso del tempo. (literal)
Strumentazione
  • I gruppi di ricerca che lavoreranno nell'ambito di questa commessa, utilizzeranno sia strumentazione commerciale e \"laboratory-made\" esistente nell'IMC sia parti da sviluppare e oggetto degli studi (interfacce). Tra queste: sistemi per cromatografia liquida, sistemi per nano-LC e CLC, rivelatori a fotodiodi sia per HPLC convenzionale che per tecniche miniaturizzate, rivelatori UV, fluorescenza, indice di rifrazione, strumenti per elettroforesi capillare (CZE e CEC) , trappola ionica (ion-trap), spettrometro NMR 600 MHz , NMR 250 MHz e NMR 400 MHz. Ed NMR portatile. (literal)
Tematiche di ricerca
  • Ottimizzazione e validazione di metodiche analitiche (CLC/nano-LC, CE, HPLC, NMR e HRMAS) per l'analisi e caratterizzazione di composti (farmaci, principi attivi, metaboliti) di interesse nel campo della metabolomica, proteomica, agro-alimentare (qualità, sicurezza e tracciabilità) e farmaceutica. Le informazioni quali-quantitative ottenute dagli studi accennati sopra saranno valutate con moderni metodi statistici in grado di elaborare la gran massa di dati ottenuti. Sviluppo e implementazione di tecniche miniaturizzate tenendo conto dei problemi legati al miglioramento della sensibilità con particolare riferimento all'uso di sofisticati rivelatori (per esempio spettrometri di massa), \"focusing\" nella colonna capillare e separazioni bi-dimensionali. Sviluppo e implementazione di metodologie HRMAS sfruttando le sue potenzialità come per esempio analizzare, senza alcun trattamento del campione, anche di natura complessa, biologico. La metodologie potrà essere vantaggiosamente applicata per tracciare il profilo metabolico di alimenti e di fludi biologici (literal)
Competenze
  • Il lavoro di ricerca proposto con questa commessa potrà essere svolto da ricercatori e tecnici dell'IMC con provata esperienza nei settori specifici di interesse della commessa. La presenza nell'IMC di esperti 1) di spettroscopia di risonanza magnetica nucleare applicata allo studio di matrici complesse e alla caratterizzazione di sostanze di origine naturale e di sintesi sia in soluzione che allo stato solido e \"soft matter\"; 2) di preparazione di fasi stazionarie e di colonne capillari sia a base di silice che polimerica (monolitici), accoppiamento di tecniche miniaturizzate con MS (interfacce), ottimizzazione di metodiche analitiche e validazione con studi su matrici complesse (alimentare, biomedico e farmaceutico); 3) Formulazione di soluzioni elettrolitiche con capacità di controllare l'equilibrio protonico in ampi intervalli di pH e sopprimere le interazioni di proteine e composti basici con la parete dei capillari di silice fusa, progettazione e sintesi di supporti cromatografici e pseudo-fasi stazionarie in sospensione per la separazione di biomolecole con tecniche separative miniaturizzate. (literal)
Potenziale impiego per processi produttivi
  • Le tecniche strumentali oggetto del presente studio sono fondamentali nei processi preparativi, industriali e di controllo. Per esempio la progettazione, la sintesi ed il controllo di nuovi farmaci in campo biotecnologico e farmaceutico, controllo e caratterizzazione di prodotti nutraceutici (alimenti, \"novel food\") e sostanze di origine naturale ecc. (literal)
Tecnologie
  • NMR in soluzione, NMR \"Soft-Matter\" e NMR allo stato solido sia mono che bi-dimensionale. Sistemi bi-dimensionali HPLC convenzionale. Tecniche miniaturizzate (nano-LC, CLC, CZE e CEC) accoppiate ad MS. Sistemi per migliorare la sensibilità (on-column focusing) (literal)
Obiettivi
  • Sviluppo di strumentazione miniaturizzata idonea ad effettuare analisi di composti di interesse farmaceutico, biomedico, agro-alimentare con possibilità di accoppiamento allo spettrometro di massa. Sviluppo di metodologie analitiche (HPLC, nano-LC, CLC, CEC, CZE) e NMR (soluzione, \"Soft-Matter\", stato solido) per lo studio e la caratterizzazione di matrici complesse. Preparazione di colonne capillari (impaccate con silice modificata e monolitiche). Studio di nuove fasi sub 2-micron. (literal)
Stato dell'arte
  • Per spiegare il sempre crescente interesse a scegliere, ottimizzare e validare metodi di indagine da applicare a studi di metabolomica, proteomica, farmaceutico e agro-alimentare è importante considerare le esigenze da parte delle istituzioni pubbliche e private che sono alla ricerca di sempre più nuovi e sofisticati mezzi di indagine. Un esempio concreto che dimostra quanto accennato è quello rappresentato dal settore alimentare dove è ormai di grande importanza tracciare il prodotto per poter risalire alle sue origini seguendo tutte le fasi della filiera. Pertanto i prodotti devono avere una propria \"carta d'identità\" in cui risulta ben chiaro il percorso dell'alimento dalla produzione alla tavola. Decisamente utile è la conoscenza della composizione chimica con particolare controllo di specifici marcatori in grado di caratterizzare il prodotto ed eventualmente (analisi di metaboliti) indicare cambiamenti naturali e/o fraudolenti. Queste indagini, come riportato in letteratura, possono essere effettuate utilizzando moderne tecniche analitiche quali la cromatografia liquida, l'elettroforesi capillare, la risonanza magnetica nucleare e la spettrometria di massa. (literal)
Tecniche di indagine
  • Cromatografia liquida ad elevate prestazioni, elettroforesi capillare, elettrocromatografia capillare, cromatografia nano e capillare, spettrometria di massa, spettroscopia di risonanza magnetica nucleare e analisi statistica multivariata. (literal)
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