Asignatura de Formación Básica

Como asignatura de nivel básico que se imparte en primer curso, permite al alumno familiarizarse con el trabajo en el laboratorio, la instrumentación y las técnicas experimentales más utilizadas. Los conocimientos adquiridos le serán útiles en otras asignaturas y como formación básica para el aprendizaje de técnicas instrumentales avanzadas.

Por ser una asignatura de formación básica, su aportación al futuro profesional, es proporcionar los conocimientos esenciales sobre el funcionamiento de las técnicas instrumentales de uso habitual en la mayoría de los laboratorios, tanto de investigación básica como aplicada, en los diferentes ámbitos profesionales (biosanitarios, agropecuarios, industria, etc).

PROGRAMA DE CONTENIDOS TEÓRICOS

BLOQUE I.- ASPECTOS GENERALES

Tema 1. Introducción a las técnicas instrumentales de análisis. Técnica y método. Clasificación de las técnicas instrumentales de análisis. Componentes de un instrumento de análisis. Información de las técnicas analíticas: cualitativa, cuantitativa y estructural. Características analíticas. Selección de una técnica analítica.

Tema 2. Calibración en análisis instrumental. La calibración y el proceso de medida. Patrones. Calibración mediante patrón externo, adición estándar, patrón interno. Límites de detección y determinación.

BLOQUE II.- TÉCNICAS INSTRUMENTALES DE DETECCIÓN

Tema 3. Espectrofotometría   de   absorción   molecular   ultravioleta-visible. Fundamento. Relación entre la estructura molecular y la absorción. Ley de Beer y desviaciones. Instrumentación. Características analíticas. Aplicaciones.

Tema 4. Luminiscencia molecular. Fundamento de luminiscencia. Técnicas de medida. Factores que afectan a la señal luminiscente. Fluorescencia y fosoforescencia, quimioluminiscencia y bioluminiscencia: instrumentación, metodología, características analíticas y aplicaciones.

Tema 5. Potenciometría y amperometría. Introducción a las técnicas eléctroquímicas. Electrodos y celdas electroquímicas. Técnicas potenciométricas. Ecuación de Nernst. Instrumentación: electrodos de referencia y electrodos indicadores. Técnicas amperométricas. Medida de intensidad de corriente a potencial impuesto. Instrumentación. Aplicaciones: sensores y biosensores electroquímicos.

Tema 6.- Introducción a la espectrometría de masas. Fundamento. Componentes esenciales de un espectrómetro de masas. Sistemas de introducción de muestra. Métodos de ionización. Analizadores. Espectros de masas.

BLOQUE III.- TÉCNICAS DE SEPARACIÓN

Tema 7. Centrifugación, Ultracentrifugación, Ultrafiltración. Fundamento y aspectos teóricos. Instrumentación. Tipos de centrifugación: preparativa y analítica. Centrifugación preparativa: diferencial, en gradiente de densidad (zonal e isopícnica). Aplicaciones. Ultracentrifugación analítica: sistemas ópticos de detección. Aplicaciones. Procesos de transporte a través de membranas: microfiltración y ultrafiltración.

Tema 8. Introducción a las técnicas de separación cromatográfica. Procesos de distribución entre dos fases. Mecanismos de separación. Cromatograma y parámetros cromatográficos. Ensanchamiento de banda. Ecuación de Van Deemter.

Tema 9. Cromatografía líquida en columna. Introducción. Técnicas de elución. Cromatografía de adsorción.. Cromatografía de reparto. Cromatografía de intercambio iónico. Cromatografía de exclusión. Cromatografía de afinidad. Aplicaciones. Cromatografía líquida de alta resolución. Instrumentación. Aplicaciones.

Tema 10. Cromatografía líquida plana. Introducción. Cromatografía de papel y de capa fina. Fases móviles. Fases estacionarias: tipos y preparación. Aplicación de la muestra. Técnicas de desarrollo del cromatograma. Visualización del cromatograma. Aplicaciones.

Tema 11. Cromatografía de gases. Introducción. Cromatografía gas-sólido y gas- líquido. Instrumentación básica. Fases móviles. Fases estacionarias. Columnas abiertas y empaquetadas. Sistemas de introducción de muestras. Manipulación previa de muestras. Sistemas de detección. Aplicaciones.

Tema 12. Electroforesis. Fundamentos: fenómenos de transporte. Electroforesis en papel. Electroforesis en geles restrictivos y no restrictivos. Enfoque isoeléctrico. Electroforesis en dos dimensiones. Instrumentación básica. Aspectos operacionales Aplicaciones. Electroforesis capilar: semejanzas y diferencias. Aspectos operacionales. Aplicaciones.

PROGRAMA DE CONTENIDOS PRÁCTICOS

Ø     Finalidad cuantitativa

−     Espectrofotometría de absorción UV-Vis: Determinación de Fe en comprimidos

−     Potenciometría:

               Determinación del grado acético de un vinagre

               Determinación del ácido láctico de una cerveza

Ø     Finalidad cualitativa (separación e identificación)

−      Cromatografía de capa fina (TLC):

               Identificación de principios activos en fármacos

               Separación de colorantes alimentarios e industriales

−      Cromatografía de papel:

               Separación de tintas

Ø     Prácticas-Seminarios (conocimiento y manejo básicos):

−     Cromatografía de gases (GC)

−     Cromatografía líquida de alta resolución (HPLC)

−     Espectrometría de Masas (MS)

−     Electroforesis Capilar (CE)

Sacar el mejor partido a las aproximaciones experimentales o aplicaciones llevadas a cabo y adoptar las metodologías más adecuadas para el trabajo tanto en Investigación como en Industria mediante el empleo de las técnicas instrumentales más adecuadas a cada finalidad. (Competencias generales del Grado 1, 3 - 6)

Skoog,  D.  A.,  Holler,  F.J.,  Nieman,  T.  A.  “Principios  de  Análisis  Instrumental”, McGraw-Hill/Interamericana de España S. A. (2001).

Rubinson, K. A, Rubinson, J. F., “Análisis Instrumental” Prentice Hall (2000).

Hernández, L. y González, C. “Introducción al Análisis Instrumental”, Ariel. Barcelona (2002).

García Segura, J. M, Gavilanes Franco J. G. (ed) y cols  “Técnicas instrumentales de análisis en Bioquímica”, Síntesis (1999).

Manz, A., Pamme N., Iossifidis, D., “Bioanalytical Chemistry“ Imperial College Press

(2004).

Katz, E. (ed.) “High Performance Liquid Chromatography: Principles and Methods in Biotechnology”, John Wiley &Sons (1996).

Es importante el trabajo personal del alumno, contrastando la información aportada en clase   con   el   material   bibliográfico  suministrado   por   el   profesor   y   páginas   WEB especializadas.