Ateneo - UPO

Chimica Farmaceutica: Assorbimento. Metabolismo. Legami coinvolti nell’interazione con il sito d’azione. Ruolo della stereochimica nell’interazione al sito d’azione. I possibili target di un farmaco. I recettori come target del farmaco. Gli enzimi come target del farmaco. Miscellanea. Drug discovery. Hit compound e lead compound. Individuare il hit e lead compound. Individuare molecole drug-like. Drug optimization. Ottimizzare l’interazione con il target. Ottimizzare l’accesso al target. Farmacologia: Principi generali di farmacocinetica e farmacodinamica. Principi generali della neurotrasmissione e farmaci che agiscono a livello sinaptico e giunzionale. Principi generali di funzionamento delle varie tipologie di recettori di membrana e dei segnali intracellulari associati. Biofarmaceutica e preformulazione: Panoramica approfondita dei principi fondamentali che regolano la progettazione e lo sviluppo dei medicinali. L’obiettivo principale è fornire agli studenti le competenze necessarie per comprendere come le caratteristiche chimico-fisiche di un principio attivo, insieme agli eccipienti, influenzino la formulazione farmaceutica, la biodisponibilità e il comportamento del farmaco nell’organismo. Il percorso si apre con la classificazione delle forme farmaceutiche sulla base della loro struttura fisica, della via di somministrazione e delle modalità di rilascio, per poi approfondire gli aspetti legati alla preformulazione: una fase cruciale in cui si studiano stabilità, solubilità e proprietà fondamentali del principio attivo. Si analizzano la diffusione e la dissoluzione del farmaco, con particolare attenzione all’equazione di Noyes-Whitney, che descrive la velocità di dissoluzione. Una parte importante del corso è dedicata alla biofarmaceutica e alla farmacocinetica, in particolare al sistema LADME, che descrive il destino del farmaco nel corpo (Liberazione, Assorbimento, Distribuzione, Metabolismo ed Eliminazione). Si discutono inoltre i concetti di biodisponibilità e bioequivalenza, essenziali per comprendere l’efficacia terapeutica e la sostituibilità dei medicinali. Infine, verranno trattati i meccanismi di rilascio di farmaci da forme farmaceutiche solide convenzionali e non convenzionali, come i sistemi reservoir, matriciali e osmotici, fornendo una comprensione completa delle sfide e delle opportunità nella progettazione e nello sviluppo dei medicinali.

G. Costantino, G. Sbardella, Chimica Farmaceutica, EdiSES A. Gasco, F. Gualtieri, C. Melchiorre Chimica Farmaceutica Casa Editrice Ambrosiana; W. Foye, Principi di Chimica Farmaceutica, Piccin; E. Stevens, Medicinal Chemistry: The Modern Drug Discovery Process, Pearson. Farmacologia. Taglialatela, Cantarella Leone, Mattioli Moretti- IV edizione SORBONA; Le basi della farmacologia. Karen Whalen zanichelli Paolo Caliceti, Tecnologia farmaceutica, 2025, CEA Casa Editrice Ambrosiana. Aulton ME, Taylor K.M.G. Tecnologie farmaceutiche, 2015 EDRA LSWR. Ansel, HC et al. Principi di calcolo farmaceutico. Quindicesima edizione. 2017 Ed. Edra. Farmacopea Ufficiale Italiana edizione vigente. Farmacopea Europea edizione vigente. Lachman L, Lieberman H, Kanig J. The theory and practice of industrial pharmacy. Ed. Lea & Febiger, USA. Fabris L, Rigamonti S. La fabbricazione industriale dei medicinali. Ed. Esculapio, Bologna.

Chimica farmaceutica: 1. Conoscenze e capacità di comprensione. Al termine del corso la studentessa o lo studente conoscerà e comprenderà i concetti base della chimica farmaceutica, in particolare il percorso seguito dal farmaco nell'organismo, dalla fase farmaceutica alla fase farmacodinamica. Lo studente verrà inoltre istruito sulle strategie alla base del drug discovery, del drug design e del drug development. 2. Capacità di applicare le conoscenze e la comprensione. Sia per i farmaci trattati specificamente che per composti analoghi, la studentessa o lo studente sarà in grado di applicare le conoscenze e la comprensione acquisite al riconoscimento delle strutture, alla discussione delle loro proprietà chimiche e chimico-fisiche, del loro meccanismo d’azione e delle relazioni tra la struttura e l’attività biologica, delle proprietà metaboliche e alla proposta di possibili vie di sintesi per la loro produzione. 3. Gestione delle conoscenze acquisite al fine dell'espressione di giudizi relativi a relazioni struttura-attività, metabolismo e tossicità correlata, produzione, interazioni tra farmaci. Inoltre, allo studente verranno forniti gli strumenti necessari per applicare queste capacità alla valutazione critica di testi ed articoli di chimica farmaceutica. 4. Abilità nella comunicazione, nel sapere illustrare, anche in modo originale, un argomento trattato a lezione, saper rispondere adeguatamente a domande, critiche, suggerimenti. 5. Capacità di apprendere e imparare a gestire in modo dinamico e il più possibile autonomo il proprio insieme di conoscenze sulla chimica dei farmaci. Farmacologia: Il Corso in particolare ambisce ai seguenti risultati: - Equipaggiare lo studente con le conoscenze di base di farmacologia. - Formare una struttura che permetta di aggiungere allo scheletro formativo informazioni professionalizzanti che in futuro lo studente riceverà sul farmaco - Acquisire una capacità critica per studiare farmaci specifici. - Fornire le conoscenze fondamentali riguardo agli aspetti generali del farmaco (farmacocinetici, farmacodinamici) nonché riguardo alle basi dei meccanismi d’azione nella prospettiva delle possibili applicazioni di farmacoterapia, fornendo gli strumenti critici per la comprensione degli approcci sperimentali nella identificazione e caratterizzazione dei farmaci Biofarmaceutica e preformulazione: Conoscenza e Comprensione Al termine del corso, le studentesse e gli studenti avranno acquisito una solida conoscenza dei concetti fondamentali della biofarmaceutica e della preformulazione. Saranno in grado di distinguere chiaramente tra farmaco, medicinale ed eccipiente, e di classificare le principali forme farmaceutiche in base alla loro struttura, via di somministrazione e meccanismo di rilascio. Comprenderanno le basi teoriche della progettazione e sviluppo dei medicinali, con particolare attenzione alle fasi di preformulazione e stabilità, e saranno familiari con i fenomeni di diffusione, solubilità e dissoluzione, incluse le applicazioni dell’equazione di Noyes-Whitney. Capacità di Applicare Conoscenza e Comprensione Le/i partecipanti saranno capaci di applicare le conoscenze acquisite per correlare le proprietà chimico-fisiche di un principio attivo alla scelta della forma farmaceutica più adatta. Saranno in grado di analizzare l'influenza dei fattori formulativi e tecnologici sulla liberazione del farmaco da forme solide convenzionali, e di spiegare con competenza i meccanismi di rilascio da forme non convenzionali come quelle reservoir, matriciali e osmotiche. Autonomia di Giudizio Il corso favorirà lo sviluppo di un pensiero critico autonomo nella valutazione dei processi che guidano la progettazione e l’ottimizzazione delle forme farmaceutiche. Le studentesse e gli studenti sapranno formulare giudizi motivati sull’efficacia e sulla sicurezza di un medicinale, tenendo conto delle sue caratteristiche biofarmaceutiche e delle implicazioni tecnologiche. Abilità Comunicative Saranno in grado di esprimere con chiarezza i concetti chiave appresi, utilizzando in modo appropriato la terminologia scientifica del settore. Questo include la capacità di descrivere il processo LADME e di illustrare i concetti di biodisponibilità, bioequivalenza e classificazione biofarmaceutica (BCS) in contesti accademici e professionali. Capacità di Apprendimento Il corso fornirà una base solida per affrontare contenuti più avanzati nel campo dello sviluppo tecnologico dei medicinali. Le/i discenti svilupperanno un’attitudine alla ricerca e all’aggiornamento continuo, riconoscendo l’importanza dell’interazione tra disciplina scientifica e applicazione industriale.

Il superamento di tutti gli esami del 1° anno è propedeutico a tutti gli esami del terzo anno. Le conoscenze in biochimica, fisiologia e patologia sono necessarie per la piena comprensione del corso.

Chimica farmaceutica: Il corso consiste in lezioni frontali con il supporto di slide che vengono fornite agli studenti all'inizio del corso. Si presenteranno gli argomenti sia generali che specifici del corso, fornendo le nozioni essenziali per la comprensione dell'argomento trattato e, anche cercando di aprire discussioni con gli studenti, illustrando come raggiungere competenze, trasferibili da una classe all'altra di farmaci, sulla previsione delle proprietà chimiche e chimico-fisiche dei farmaci partendo dalla loro struttura, sull'individuazione degli elementi strutturali fondamentali per il meccanismo d'azione dei farmaci, sulla presenza di alert groups che possono portare a fenomeni di tossicità. Al termine di ciascun modulo verranno anche svolti esercizi alla lavagna in preparazione allo svolgimento dell'esame. Farmacologia: I contenuti del corso verranno veicolati attraverso presentazioni orali supportate da videoproiezioni esplicative degli argomenti trattati. Verrà stimolata la partecipazione attiva dello studente attraverso il richiamo di concetti già affrontati in altri corsi che abbiano attinenza con i vari aspetti del farmaco. Biofarmaceutica e preformulazione: Il corso sarà svolto principalmente sotto forma di lezioni frontali. Sono previsti alcuni seminari svolti da professionisti che operano nell'industria farmaceutica e che illustreranno l'applicazione pratica dei concetti teorici esposti. In alcune occasioni, le studentesse e gli studenti saranno invitati a rispondere collegialmente a domande su argomenti già trattati e a recuperare materiale didattico integrativo sui siti web AIFA, EMA e FDA.

Chimica farmaceutica: Il corso consiste in lezioni frontali con il supporto di slide che vengono fornite agli studenti all'inizio del corso. Si presenteranno gli argomenti sia generali che specifici del corso, fornendo le nozioni essenziali per la comprensione dell'argomento trattato e, anche cercando di aprire discussioni con gli studenti, illustrando come raggiungere competenze, trasferibili da una classe all'altra di farmaci, sulla previsione delle proprietà chimiche e chimico-fisiche dei farmaci partendo dalla loro struttura, sull'individuazione degli elementi strutturali fondamentali per il meccanismo d'azione dei farmaci, sulla presenza di alert groups che possono portare a fenomeni di tossicità. Al termine di ciascun modulo verranno anche svolti esercizi alla lavagna in preparazione allo svolgimento dell'esame. Farmacologia: I contenuti del corso verranno veicolati attraverso presentazioni orali supportate da videoproiezioni esplicative degli argomenti trattati. Verrà stimolata la partecipazione attiva dello studente attraverso il richiamo di concetti già affrontati in altri corsi che abbiano attinenza con i vari aspetti del farmaco. Biofarmaceutica e preformulazione: Il corso sarà svolto principalmente sotto forma di lezioni frontali. Sono previsti alcuni seminari svolti da professionisti che operano nell'industria farmaceutica e che illustreranno l'applicazione pratica dei concetti teorici esposti. In alcune occasioni, le studentesse e gli studenti saranno invitati a rispondere collegialmente a domande su argomenti già trattati e a recuperare materiale didattico integrativo sui siti web AIFA, EMA e FDA. Le studentesse e gli studenti con disabilità o con Disturbi Specifici dell’Apprendimento (DSA) o con Bisogni Educativi Speciali (BES) possono richiedere servizi e strumenti specifici a loro dedicati rivolgendosi allo Staff Sviluppo e Coordinamento Carriere e Servizi alle Studentesse e agli Studenti e consultando la pagina dedicata del sito di Ateneo: https://uniupo.it/it/servizi/servizi-studenti-disabili-e-dsa Le studentesse e gli studenti con disabilità, DSA, BES, una volta preso contatto con lo Staff di Ateneo, possono contattare la/il docente titolare dell'insegnamento in relazione alla declinazione delle modalità di esame, in merito agli aspetti didattici.

L’esame consiste in una prova scritta e/o orale con domande a carattere teorico e coprono il programma affrontato da un punto di vista nozionistico. Alcune domande vertono invece su una molecola di farmaco di cui viene fornita dal docente la struttura chimica, i parametri farmacocinetici e la forma farmaceutica e riguardo alla quale occorre sapere identificare/commentare centri acidi, basici, stereogenici, interazioni intermolecolari, possibili reazioni metaboliche, rispetto o meno della regola di Lipinski, caratteristiche famracocinetiche, formulazione, etc. Per raggiungere la sufficienza lo studente dovrà rispondere in maniera corretta a più della metà delle domande. Attraverso tali verifiche, verrà accertato che la studentessa o lo studente abbia raggiunto gli obbiettivi di conoscenza e comprensione dei contenuti, la capacità di esporli in modo chiaro e corretto, la capacità di applicare conoscenze e competenze acquisite a problemi specifici riguardanti aspetti chimico-farmaceutici sulle classi di farmaci trattati. La valutazione, espressa in trentesimi, verrà effettuata sulla base dei seguenti criteri: 1. conoscenza e capacità di comprensione teorica ed applicativa dei temi studiati; 2. autonomia di giudizio e capacità di collegamento tra i temi studiati; 3. abilità comunicative ed appropriatezza nell’impiego del linguaggio tecnico; 4. capacità di apprendimento.

Chimica farmaceutica: Definizione di chimica farmaceutica Assorbimento. Meccanismi di assorbimento. Trasporto passivo. Coefficiente di ripartizione. Legge di Fick. Trasporto per coppia ionica. Trasporto carrier-mediato. Trasporto vescicolare. Trasporto paracellulare. L’assorbimento nella via di somministrazione orale: metabolismo di primo passaggio. Distribuzione. Legame con le proteine plasmatiche. F Metabolismo di fase I e di fase II. Effetti del metabolismo. Soft e hard drugs. Legami coinvolti nell’interazione con il sito d’azione. Legame covalente. Legame ionico. Interazione dipolo-dipolo e ione-dipolo. Legame a idrogeno. Legame alogeno. Trasferimento di carica. Interazioni di van der Waals. Interazioni idrofobiche. Interazioni pi greco-pi greco. Ruolo della stereochimica nell’interazione al sito d’azione. Modello del contatto a tre punti. Regola di Pfeiffer. Eutomero, distomero, rapporto eudismico. Chiral switch. Metodi per l’ottenimento di farmaci enantiomericamente puri. I possibili target di un farmaco. Farmaci strutturalmente specifici e aspecifici. I recettori come target del farmaco. Gli enzimi come target del farmaco: inibitori che agiscono sul sito attivo, inibitori reversibili competitivi, non competitivi, irreversibili, analoghi dello stato di transizione, inibitori per suicidio. Miscellanea: farmaci diretti alle proteine di trasporto, farmaci diretti alle proteine di struttura, farmaci che interferiscono con le interazioni proteina-proteina, farmaci diretti ai lipidi Drug discovery Hit compound e lead compound. Scegliere la malattia, il target, il test biologico. High-throughput screening, screening per NMR, virtual screening. Sintesi parallela e combinatoriale. Individuare il lead compound: prodotti naturali, serendipity, modifiche del ligando naturale, farmaci me-too, SOSA approach, screening di librerie di composti, de novo drug design, fragment-based drug design. Come individuare molecole drug-like. Regola di Lipinski e di Veber. Drug optimization Ottimizzare l’interazione con il target: relazioni struttura-attività, isosteria e bioisosteria, bioisosteri classici e non classici, identificazione del farmacoforo, varie strategie di drug design (estensione della struttura, estensione/contrazione di catena, omologia, vinilogia, benzologia, espansione/contrazione d’anello, variazioni d’anello, fusione di anelli, semplificazione della struttura, irrigidimento della struttura, bloccanti conformazionali, twin drug e ibridi). Ottimizzare l’accesso al target: migliorare le proprietà idrofobiche/idrofiliche, rendere il farmaco più o meno resistente alla degradazione chimica o enzimatica, prodrug, mutue prodrug. Esercitazioni alla lavagna con esempi di molecole di farmaco (riconoscimento gruppi funzionali, centri acidi, basici, stereogenici, possibili interazioni intermolecolari, possibili reazioni metaboliche, etc.) Farmacologia: -Definizione di farmacologia -Classificazione e nomenclatura dei farmaci -Farmaci chimici, naturali, biotecnologicio e terapie avanzate -Vie di somministrazione dei farmaci -Farmacocinetica: assorbimento, distribuzione, metabolismo, eliminazione, interazione tra farmaci, farmacogenetica, principali parametri farmacocinetici -Esempi tratti dalla farmacologia, farmacognosia e tossicologia, esemplificativi dei processi farmacocinetici -Farmacodinamica: La curva dose-risposta, indici terapeutici, l’interazione ligando-recettore e la teoria occupazionale (incluse le metodiche di binding e analisi). -Modulazione farmacologica della risposta: agonisti, antagonisti, bloccanti. inibitori, agonisti parziali, agonisti inversi. I principali neurotrasmettitori e loro sistemi -Generalità della sperimentazione pre-clinica e clinica -Risposta individuale ai farmaci -Esempi trattati: sistema colinergico, sistema adrenergico, recettore GABA, anestetici locali Biofarmaceutica e preformulazione: Farmaci, medicinali, eccipienti e forme farmaceutiche. Criteri di classificazione delle forme farmaceutiche: forma fisica, via di somministrazione e modalità di rilascio. Progettazione e sviluppo di medicinali: formulazione, preformulazione e stabilità Principi generali della diffusione, solubilità e dissoluzione; velocità di dissoluzione ed equazione di Noyes Witney. Biofarmaceutica e farmacocinetica: Il sistema LADME; biodisponibilità e bioequivalenza; il sistema di classificazione biofarmaceutica dei farmaci. Liberazione di farmaci da forme farmaceutiche solide convenzionali: effetto della formulazione e di fattori tecnologici. Meccanismi di rilascio di farmaci da forme farmaceutiche solide non convenzionali: sistemi reservoir, matriciali e osmotici.

Chimica farmaceutica La/lo studente acquisirà i principi fondamentali della chimica farmaceutica, dai concetti farmacocinetici a quelli farmacodinamici, che verranno approfonditi nei corsi successivi. Saprà applicare tali conoscenze all’analisi di molecole, valutandone proprietà chimiche, metaboliche e di drug-likeness. Avrà inoltre compreso il ruolo della chimica farmaceutica nei processi di drug discovery e drug design, e le strategie per ottimizzare le proprietà dei farmaci. Farmacologia Per il livello base, la/lo studente dovrà conoscere i meccanismi ADME, i bersagli molecolari dei farmaci e i principali parametri di efficacia e tossicità, saper applicare le conoscenze alla terapia e comunicare correttamente i concetti. A livello avanzato, dovrà saper confrontare principi attivi, scegliere le vie di somministrazione in base al profilo del farmaco e comprenderne le interazioni farmacocinetiche e farmacodinamiche. Biofarmaceutica e preformulazione Al termine del corso, la/lo studente conoscerà le principali forme farmaceutiche, i criteri di classificazione e i fondamenti di preformulazione e formulazione. Sarà in grado di correlare le proprietà chimico-fisiche di un principio attivo alla scelta della forma farmaceutica e valutarne i meccanismi di rilascio, anche per sistemi non convenzionali. Svilupperà autonomia critica nella valutazione di efficacia e sicurezza, abilità comunicative adeguate e un approccio consapevole allo sviluppo tecnologico e alla ricerca farmaceutica.