SCIENZE DEL FARMACO E DELLA SALUTEChimica e tecnologia farmaceuticheAnno accademico 2022/2023

1007979 - CHIMICA FARMACEUTICA APPLICATA

Docente: Francesco CASTELLI

Risultati di apprendimento attesi

Il corso ha lo scopo di fornire le basi metodologiche e le conoscenze necessarie per lo “Studio del rilascio e direzionamento di farmaci”, mediante l’approfondimento di metodiche chimiche, fisiche, tecnologiche in grado di condizionare la liberazione, l’assorbimento, la distribuzione, il direzionamento e l’eliminazione dei farmaci. Fornire le conoscenze dello studio farmacocinetico di un farmaco. Fornire le conoscenze di forme farmaceutiche innovative.

Modalità di svolgimento dell'insegnamento

Il corso sarà sviluppato mediante lezioni frontali condotte con l'ausilio di presentazioni powerpoint e madiante esperienze di gruppo presso il laboratori su tecniche calorimetriche e di tensione superficiale

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.

http://www.dsf.unict.it/sites/default/files/files/ORARIO%20CDLS%20CTF%20I.pdf

Prerequisiti richiesti

Conoscenza delle nozioni di Tecnica Farmaceutica 

Frequenza lezioni

Obbligatoria, secondo quando riportato nel regolamento didattico

https://www.unict.it/sites/default/files/files/regolamenti%20didattici%2019_20/LM%2013%20CHIMICA%20E%20TECNOLOGIA%20FARMACEUTICHE.pdf

"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 docente referente CInAP (Centro per l’integrazione Attiva e Partecipata - Servizi per le Disabilità e/o i DSA) del nostro Dipartimento, prof.ssa Teresa Musumeci."

Contenuti del corso

PROGRAMMA DEL CORSO

Con asterisco*, sono indicati gli argomenti meno necessari per il superamento dell’esame.

- Biodisponibilità e Bioequivalenza.

- Cinetica Chimica: cinetica della decomposizione dei farmaci. Velocità di reazione, ordine di reazione. Reazioni di degradazione d’ordine zero; tempo di dimezzamento e t90%. Cinetica della decomposizione del primo ordine. Reazioni di pseudo-primo ordine. Reazioni del secondo ordine*. Reazioni complesse*. Metodi per determinare l'ordine di una reazione. Dipendenza della velocità di reazione dalla temperatura; equazione di Arrhenius. Calcolo della data di scadenza di un farmaco.

Modelli biofarmaceutici e cinetica di trasferimento dei farmaci: modello a un compartimento aperto, modello a due compartimenti chiusi*, modello a due compartimenti aperti, modelli multicompartimentali*.

Il trasporto dei farmaci, diffusione passiva e sue leggi.

Andamento temporale della quantità di un farmaco nei vari compartimenti. Livelli ematici e curve di biodisponibilità. Parametri che influenzano la biodisponibilità. Regimi di dosaggio

Infusione Endovenosa e Clearance

Studi di preformulazione: Proprietà chimiche e/o fisiche del principio attivo: (solubilità, dissoluzione e fattori che le influenzano; cristallinità; polimorfismo; dimensioni delle particelle).

Analisi termica

Coefficiente di ripartizione. Lipofilia.

Fenomeni interfacciali: Tensione superficiale; Film-balance; Micellizzazione; Cristalli liquidi

Proprietà elettriche delle interfasi: Potenziale zeta; Sistemi dispersi e loro proprietà

Ionizzazione e previsione dell'assorbimento in funzione: del pH del mezzo, del pKa e del coefficiente di ripartizione del principio attivo.

Prodrug e sistemi di rilascio*.

- Polimeri naturali e sintetici (struttura, proprietà chimico-fisiche, metodi di binding).

- Polimeri in Soluzione.

Sistemi polimerici a Rilascio Controllato: Sistemi Deposito; Sistemi matriciali omogeni con principio attivo dissolto; Sistemi matriciali Omogenei con principio attivo disperso;

Metodi per condizionare il rilascio o veicolare e direzionare i principi attivi.

               a) Farmaci legati a polimeri - Farmaci inglobati in polimeri biodegradabili.

               b) Sistemi terapeutici ad azione generale: micropompe osmotiche, impianti,

               c) Sistemi transdermici.

               d) Sistemi terapeutici serbatoio ad azione localizzata: sistemi oftalmici e sistemi ginecologici*.

               e) Sistemi terapeutici nanoparticellari: microcapsule, forme vescicolari (liposomi, nanoparticelle, SLN ed NLC).

Stabilità e stabilizzazione*. Fattori chimici d'instabilità dei farmaci*. Reazioni d'idrolisi, d'ossidazione, di polimerizzazione e di fotodegradazione*. Metodi di prevenzione*. Liofilizzazione*. Gli antiossidanti ed i sinergisti degli antiossidanti*. Inquinamento batterico delle forme farmaceutiche e sua prevenzione*. Gli antimicrobici*.

Cinetica della decomposizione delle forme solide

Interazioni tra farmaci ed incompatibilità

Testi di riferimento

  1.       R. Notari, Biofarmaceutica e Farmacocinetica, Piccin Ed.
  2. P. Buri, F. Puisieux, E. Doelker e J.P. Benoit, Formes Farmaceutiques Nouvelles, Rec e Doc, Paris (1985).
  3. A.N. Martin, J. Swarbrik, A. Cammarata, Physical Pharmacy, Lea and Febiger, Philadelphia.
  4. A.T. Florence, D.T. Attwood, Le Basi Chimico-Fisiche della Tecnologia Farmaceutica, EdiSES,Napoli (2002).
  5. M. Amorosa, Principi di Tecnica Farmaceutica, Libreria Universale L. Tinarelli - Bologna (1989).
  6. Remington's, Pharmaceutical Sciences, Mack Publishing Company.
  7. L. Shargel and A.B.C. Yu, Applied Biopharmaceutics and Pharmacokinetics, Appleton&Lange, USA VI EDIZIONE.
  8. P. Colombo, P.L. Catellani, A. Cazzaniga, E. Menegatti, E. Vidale, Principi di Tecnologie Farmaceutiche, Casa Editrice Ambrosiana.
  9.  Appunti resi disponibili in formato Power Point dal docente.

N.B.: Alcuni argomenti sono stati tratti da riviste scientifiche o relazioni di congressi.

Programmazione del corso

 ArgomentiRiferimenti testi
1Introduzione al corso – Biofarmaceutica e Farmacocinetica. Biodisponibilità e Bioequivalenza.Testo 7: Cap.1/15
2Cinetica Chimica: cinetica della decomposizione dei farmaci. Velocità di reazione, ordine di reazione. Reazioni di degradazione d’ordine zero; tempo di dimezzamento e t90%. Cinetica della decomposizione del primo ordine. Reazioni di pseudo-primo ordine.Testo 7: Cap. 2/7; Testo 3: Cap. 12
3Reazioni di primo ordine. Reazioni del secondo ordine*. Reazioni complesse*. Metodi per determinare l'ordine di una reazione. Dipendenza della velocità di reazione dalla temperatura; equazione di Arrhenius. Calcolo della data di scadenza di un farmacoTesto 7: Cap. 2; Testo 3: Cap. 12
4Modelli biofarmaceutici e cinetica di trasferimento dei farmaci: modello a un compartimento aperto, modello a due compartimenti chiusi*, modello a due compartimenti aperti, modelli multicompartimentali*.Testo 7: Cap. 1/3/4; Testo 1: Cap. 1/3/4; Testo 3: cap 13
5Il trasporto dei farmaci, diffusione passiva e sue leggi. Andamento temporale della quantità di un farmaco nei vari compartimenti. Livelli ematici e curve di biodisponibilità. Parametri che influenzano la biodisponibilità. Regimi di dosaggioTesto 7: Cap. 8/22; Testo 1; Testo 3: cap 13
6Infusione Endovenosa e ClearanceTesto 7: Cap. 6/5
7Studi di preformulazione: Proprietà chimiche e/o fisiche del principio attivo: (solubilità, dissoluzione e fattori che le influenzano; cristallinità; polimorfismo; dimensioni delle particelle). Analisi termica. Coefficiente di ripartizione. LipofiliaTesto 3 cap.10 Testo 4 cap.1/5
8Fenomeni interfacciali: Tensione superficiale; Film-balance; Micellizzazione; Cristalli liquidiTesto 3: Cap 2/14/15; Testo 4: Cap.6
9Proprietà elettriche delle interfasi: Potenziale zeta; Sistemi dispersi e loro proprietà.Testo 3: cap 14/15/18; Testo 4: cap.7
10Ionizzazione e previsione dell'assorbimento in funzione: del pH del mezzo, del pKa e del coefficiente di ripartizione del principio attivo.Testo 4: Cap.3/9
11Prodrug e sistemi di rilascio*.
12Polimeri naturali e sintetici (struttura, proprietà chimico-fisiche, metodi di binding). Polimeri in Soluzione.Testo 3: Cap.20; Testo 4: Cap.8
13Sistemi Deposito; Sistemi matriciali omogeni con principio attivo dissolto; Sistemi matriciali Omogenei con principio attivo disperso; Metodi per condizionare il rilascio o veicolare e direzionare i principi attivi.Testo 2: Cap 1/2/3/4/7/8/9/12/13/14/15
14a) Farmaci legati a polimeri - Farmaci inglobati in polimeri biodegradabili. b) Sistemi terapeutici ad azione generale: micropompe osmotiche, impianti, c) Sistemi transdermici.Testo 2: Cap 1/2/3/4/7/8/9/12/13/14/15
15d) Sistemi terapeutici serbatoio ad azione localizzata: sistemi oftalmici e sistemi ginecologici*. e) Sistemi terapeutici nanoparticellari: microcapsule, forme vescicolari (liposomi, nanoparticelle, SLN ed NLC).Testo 2: Cap 1/2/3/4/7/8/9/12/13/14/15
16Stabilità e stabilizzazione*. Fattori chimici d'instabilità dei farmaci*. Reazioni d'idrolisi, d'ossidazione, di polimerizzazione e di fotodegradazione*. Metodi di prevenzione*. Liofilizzazione*. Testo 4: cap.4
17Gli antiossidanti ed i sinergisti degli antiossidanti*. Inquinamento batterico delle forme farmaceutiche e sua prevenzione*. Gli antimicrobici*.Testo 4: cap.4
18Cinetica della decomposizione delle forme solideTesto 4: cap 4
19Interazioni tra farmaci ed incompatibilitàTesto 4: cap 10

Verifica dell'apprendimento

Modalità di verifica dell'apprendimento

Orale

La verifica dell’apprendimento potrà essere effettuata anche per via telematica, qualora le condizioni lo dovessero richiedere.

Esempi di domande e/o esercizi frequenti

Parlare dei processi di diffusione con riferimento alle leggi di Fick e illustrare graficamente le cinetiche di diffusione


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