Il corso ha lo scopo di fornire allo studente conoscenze e competenze nel campo delle strategie impiegate nella veicolazione e nel direzionamento dei principi attivi ed il loro impiego in ambito biotecnologico. In particolare, saranno presi in esame i concetti di base di biofarmaceutica applicata alla tecnologia farmaceutica fornendo allo studente una conoscenza approfondita delle forme farmaceutiche a rilascio modificato.
Fornire i concetti fondamentali che riguardano la struttura ed il comportamento dei materiali polimerici e gli strumenti principali che consentano di relazionare le caratteristiche dei polimeri con le loro proprietà; esporre una panoramica dei più importanti materiali polimerici sia sintetici che naturali utilizzati in campo industriale con un approfondimento degli ambiti biomedico e farmaceutico.
Lezioni frontali. Qualora l'insegnamento venisse impartito in modalità mista o a distanza potranno essere introdotte le necessarie variazioni rispetto a quanto dichiarato in precedenza, al fine di rispettare il programma previsto e riportato nel syllabus.
lezioni frontali
Qualora l'insegnamento venisse impartito in modalità mista o a distanza potranno essere introdotte le necessarie variazioni rispetto a quanto dichiarato in precedenza, al fine di rispettare il programma previsto e riportato nel syllabus.
Informazioni per studenti con disabilità e/o DSA
A garanzia di pari opportunità e nel rispetto delle leggi vigenti, gli studenti interessati possono chiedere un colloquio personale in modo da programmare eventuali misure compensative e/o dispensative, in base agli obiettivi didattici ed alle specifiche esigenze. E' possibile rivolgersi anche al referente CInAP (Centro per l’integrazione Attiva e Partecipata - Servizi per le Disabilità e/o i DSA) del Dipartimento di Scienze Biomediche e Biotecnologiche.
Conoscenze di chimica organica e di tecnologia farmaceutica .
nozioni di chimica generale e di chimica organica.
La frequenza al corso è obbligatoria e viene acquisita frequentando almeno il 70% delle lezioni.
Vie di somministrazione e biodisponibilità dei farmaci. Classificazione delle forme farmaceutiche a rilascio modificato. Direzionamento dei farmaci: direzionamento attivo e passivo. Principi di base dei sistemi a rilascio controllato: sistemi a reservoir, osmotici, a matrice, a scambio ionico.
Sistemi a rilascio modificato vescicolari. Liposomi: vantaggi e limiti, classificazione, preparazione, caratterizzazione chimico fisica e tecnologica, applicazioni in campo farmaceutico. Etosomi, trasferosomi, niosomi: caratteristiche tecnologiche ed applicazioni farmaceutiche.
Sistemi a rilascio modificato microparticellari: vantaggi e limiti. Metodi di caratterizzazione e di preparazione. Applicazioni in campo farmaceutico.
Sistemi a rilascio modificato nanoparticellari: nanoparticelle polimeriche, nanoparticelle solide lipidiche, carrier lipidici nanostrutturati. Vantaggi e limiti. Caratterizzazione chimico-fisica e tecnologica. Metodi di preparazione. Applicazioni in campo farmaceutico.
Sistemi a rilascio controllati chimicamente: i profarmaci. Vantaggi e limiti, proprietà ed applicazioni in campo farmaceutico.
Sistemi di inclusione molecolare: ciclodestrine. Definizione e classificazione. Metodi di produzione del complesso d'inclusione farmaco-ciclodestrine. Analisi strumentali per la caratterizzazione del complesso d'inclusione. Applicazioni in campo farmaceutico.
Sistemi transdermici: vantaggi e limiti, caratteristiche tecnologiche, applicazioni in campo farmaceutico.
Terapia genica: principi di base e finalità; progettazione di un vettore d’espressione, meccanismo d’azione. Le barriere biologiche nella somministrazione di farmaci genetici. Tecnologie per la veicolazione di DNA e degli oligonucleotidi: vettori virali e sistemi non virali (liposomi, poliplessi, lipoplessi).
Introduzione ai polimeri. Pesi molecolari: definizioni e metodi di determinazione.
Polimerizzazioni a stadi: cinetica, grado di avanzamento, distribuzione dei pesi molecolari. Polimerizzazioni a catena: radicaliche; caratteristiche, meccanismo, cinetica.
Introduzione alla stereoisomeria nei polimeri. Polimeri stereoregolari: isotattici, sindiotattici. Polimerizzazioni Ziegler-Natta. Polimerizzazioni anionica e cationica. Metodi di polimerizzazione.
Lo stato solido nei polimeri: lo stato amorfo e lo stato semicristallino; temperatura di transizione vetrosa, temperature di cristallizzazione e di fusione.
Proprietà meccaniche dei polimeri.
Viscosità di soluzioni polimeriche. Equazione di Mark-Houwink-Sakurada e calcolo del peso molecolare medio viscosimetrico. Principi di Reologia. Fluidi non newtoniani.
Principali polimeri sintetici e loro applicazioni.
Polisaccaridi: proprietà generali. Amido, cellulosa, alginati, guar, destrano e altre classi di polisaccaridi: strutture, usi industriali.
Biomateriali polimerici: biofunzionalità e biocompatibilità, biodegradabilità, mucoadesività. Applicazioni in ambito biomedico e farmaceutico.
Dispositivi per il rilascio controllato di farmaci: a matrice, a riserva, impianti sottocutanei, inserti oculari, transdermici.
Idrogel: strutture, grado di swelling.
Polimeri per applicazioni biomediche e farmaceutiche: sintetici (poliolefine, poliesteri, polisilossani, PEG) e naturali (cellulosa e derivati, altri polisaccaridi). Polimeri per gastroresistenza: poliacrilati (Eudragit).
Microparticelle e microincapsulazione: tecnica della polimerizzazione interfacciale, complessazione ionica, tecnica per evaporazione del solvente, spray drying. Applicazioni della microincapsulazione in campo farmaceutico, alimentare, cosmetico.
Nanoparticelle polimeriche: definizioni, metodi di preparazione. Nanoparticelle come carrier di farmaci. Rivestimento e targeting passivo (effetto EPR). Funzionalizzazione e targeting attivo.
Caratterizzazione dei polimeri
1. COLOMBO P., CATELLANI P.L., GAZZANIGA A., MENEGATTI E., VIDALE E.; Principi di tecnologie Farmaceutiche; Casa Ed. Ambrosiana, Ultima Edizione.
2. FLORENCE A.T. AND ATTWOOD D.; Le basi chimico-fisiche della Tecnologia Farmaceutica; Edises, Ultima Edizione.
3. AULTON M.E. AND TAYLOR K.M. Tecnologie farmaceutiche. Progettazione e allestimento dei medicinali; Edra, Ultima Edizione1.1
1. FW Billmeyer Jr - Textbook of polymer science.
2. AIM (Associazione Italiana di Scienza e Tecnologia delle Macromolecole) Macromolecole Scienza e tecnologia, Pacini editore, Pisa.
3. Atti del XIX Convegno Scuola AIM Mario Farina su "Polimeri in Medicina", 1997;
4. Diapositive delle lezioni
VEICOLAZIONE E DIREZIONAMENTO DEI FARMACI | ||
Argomenti | Riferimenti testi | |
1 | Vie di somministrazione e biodisponibilità dei farmaci. | 2 |
2 | Forme farmaceutiche a rilascio modificato | 1, 2, 3 |
3 | Sistemi a rilascio modificato vescicolari | 1, 3 |
4 | Sistemi a rilascio modificato microparticellari | 1 |
5 | Sistemi a rilascio modificato nanoparticellari | 3 |
6 | Sistemi di inclusione molecolare: ciclodestrine | 3 |
7 | Sistemi transdermici | 1 |
POLIMERI DI INTERESSE FARMACEUTICO | ||
Argomenti | Riferimenti testi | |
1 | Introduzione ai polimeri. Pesi molecolari: definizioni e metodi di determinazione. | 1 parte 1 |
2 | Polimerizzazioni a stadi: cinetica, grado di avanzamento, distribuzione dei pesi molecolari. Polimerizzazioni a catena: radicaliche; caratteristiche, meccanismo, cinetica. | 3 |
3 | Introduzione alla stereoisomeria nei polimeri. Polimeri stereoregolari: isotattici, sindiotattici. Polimerizzazioni Ziegler-Natta. Polimerizzazioni anionica e cationica. Metodi di polimerizzazione. | 3 |
4 | Lo stato solido nei polimeri: lo stato amorfo e lo stato semicristallino; temperatura di transizione vetrosa, temperature di cristallizzazione e di fusione. | 2 sezione 5 |
5 | Proprietà meccaniche dei polimeri. | 2 sezione 5 |
6 | Viscosità di soluzioni polimeriche. Equazione di Mark-Houwink-Sakurada e calcolo del peso molecolare medio viscosimetrico. Principi di Reologia. Fluidi non newtoniani. | 1 parte 4 |
7 | Principali polimeri sintetici e loro applicazioni. | 1 parte 5 |
8 | Polisaccaridi: proprietà generali. Amido, cellulosa, alginati, guar, destrano e altre classi di polisaccaridi: strutture, usi industriali. | 2 sezione 6 |
9 | Biomateriali polimerici: biofunzionalità e biocompatibilità, biodegradabilità, mucoadesività. Applicazioni in ambito biomedico e farmaceutico. | 2 sezione 6 |
10 | Dispositivi per il rilascio controllato di farmaci: a matrice, a riserva, impianti sottocutanei, inserti oculari, transdermici | 4 |
11 | Idrogel: strutture, grado di swelling. | 4 |
12 | Polimeri per applicazioni biomediche e farmaceutiche: sintetici (poliolefine, poliesteri, polisilossani, PEG) e naturali (cellulosa e derivati, altri polisaccaridi). Polimeri per gastroresistenza: poliacrilati (Eudragit). | 3, 4 |
13 | Microparticelle e microincapsulazione: tecnica della polimerizzazione interfacciale, complessazione ionica, tecnica per evaporazione del solvente, spray drying. Applicazioni della microincapsulazione in campo farmaceutico, alimentare, cosmetico | 4 |
14 | Nanoparticelle polimeriche: definizioni, metodi di preparazione. Nanoparticelle come carrier di farmaci. Rivestimento e targeting passivo (effetto EPR). Funzionalizzazione e targeting attivo. | 4 |
15 | Caratterizzazione dei polimeri | 3 parte 9, 4 |
Prova scritta consistente in 5 domande a risposta aperta. La verifica dell’apprendimento potrà essere effettuata anche per via telematica, qualora le condizioni lo dovessero richiedere.
esame orale
La verifica dell’apprendimento potrà essere effettuata anche per via telematica, qualora le condizioni lo dovessero richiedere.
1. Metodi di preparazione dei liposomi
2. Vantaggi e limiti della somministrazione transdermica dei farmaci
3. Caratterstiche tecnologiche delle nanoparticelle solide lipidiche
4. Impiego dei liposomi nella terapia genica
5. Impiego delle microparticelle nella veicolazione dei farmaci
struttura polimeri, analisi sui polimeri, calcolo peso moleclare, viscosità dei polimeri