Il corso si propone di fornire allo studente le conoscenze essenziali sulle proprietà chimico-fisiche e strutturali dei farmaci, con particolare riferimento ai farmaci del sistema nervoso centrale e periferico, e di come queste modulino i parametri farmacocinetici e farmacodinamici. Verranno anche illustrate alcune strategie indirizzate alla scoperta dei farmaci e loro ottimizzazione mediante i classici approcci di chimica farmaceutica

L'insegnamento, organizzato in lezioni teoriche ed esercitazioni alla lavagna, è suddiviso in una parte generale, in cui le proprietà chimico-fisiche e stereo-elettroniche dei farmaci vengono analizzate in modo critico e poste in relazione al loro impiego terapeutico, ed in una parte sistematica in cui vengono descritte alcune classi di farmaci prese come rappresentative.

Parte generale:
Definizioni e obiettivi della Chimica Farmaceutica - Genesi, sviluppo, nomenclatura e classificazione dei farmaci.
Proprietà chimico-fisiche dei farmaci ed attività biologica:
- proprietà solventi dell'acqua
- solubilità
- proprietà Acido-base
- coefficiente di ripartizione, coefficiente di distribuzione

- legami chimici coinvolti nell'interazione tra farmaco e bersagli biologici: Forze di dispersione o di van der Waals, interazioni idrofobiche, legame idrogeno, legame a trasferimento di carica, legami dipolari, legame ionico, legame covalente, legame alogeno, legame di coordinazione con un metallo

Caratteristiche strutturali ed attività biologica
- Stereochimica ed azione dei farmaci: isomeria configurazionale, isomeria conformazionale
- Analoghi rigidi
- Metodi per l'ottenimento di enantiomeri puri: risoluzione di una miscela racemica, uso di prodotti naturali enantiomericamente puri come precursori sintetici, sintesi asimmetrica

Caratteristiche chimico-fisiche dei farmaci che influenzano le proprietà farmacinetiche
- lipofilia, solubilità, pKa
- reazioni metaboliche di Fase I e Fase II: meccanismi e regiochimica delle trasformazioni

Farmacodinamica: farmaci strutturalmente aspecifici e specifici
- interazioni farmaco-recettore:agonisti, antagonisti, agonisti inversi, modulatori allosterici. Curve dose-risposta

Struttura e funzione di recettori canale, di recettori accoppiati a proteine G e di recettori intracellulari; enzimi ed inibizione enzimatica; altri bersagli molecolari
Isosteria, bioisosteria; gruppi aptofori e farmacofori. Relazioni quantitative struttura-attività
Profarmaci

Parte sistematica:
Struttura, nomenclatura, proprietà chimico fisiche, relazioni struttura-attività, meccanismo d'azione e principali trasformazioni metaboliche di principi attivi sul sistema:
- colinergico (sintesi e modifiche strutturali dell'acetilcolina; agonisti/antagonisti muscarinici; analoghi nicotinici; antagonisti nicotinici gangliari e muscolari; inibitori e riattivatori dell'AchE)
- dopaminergico (Biosintesi, catabolismo e studi conformazionali sulla dopamina; L-DOPA, derivati apomorfinici; derivati dell'Ergot; fenotiazine, tioxanteni, butirrofenoni, piperazinil dibenzoazepine, difenilbutilpiperidine, benzamidi)
- oppioide (recettori oppioidi; peptidi oppioidi naturali; Morfina: struttura, proprietà, SAR; Sviluppo di analoghi della morfina: modifica di sostituenti, estensione, semplificazione, irrigidimento; Agonisti, antagonisti ed agonisti parziali)
- istaminergico (istamina: sintesi, metabolismo, ionizzazione e tautomeria; recettori H1-H2-H3. Agonisti/antagonisti del recettore H1-istaminergico)
- serotoninergico (antidepressivi: inibitori selettivi del reuptake della serotonina)
- adrenergico (antidepressivi: inibitori reuptake serotonina e noradrenalina)

Struttura, nomenclatura, proprietà chimico-fisiche, relazioni struttura-attività, meccanismo d'azione e trasformazioni metaboliche di principi attivi su sistemi enzimatici e canali ionici:
- Antiepilettici
- Barbiturici
- Benzodiazepine
- Agonisti/antagonisti del GABA
- Anestetici locali
- MAO inibitori (antidepressivi triciclici; inibitori selettivi MAO-B, inibitori reversibili MAO-A)
- Inibitori delle COMT
- Antiinfiammatori non steroidei

Verranno inoltre fornite conoscenze delle strategie utilizzate per la progettazione e sintesi di farmaci rappresentativi delle varie classi sopra citate

Superamento dell'esame di Chimica organica I

Conoscenza e capacità di comprensione: alla fine del corso e relativamente alle classi terapeutiche citate nel programma, lo studente dovrà conoscere: nomi, semplici formule di struttura, origine, utilizzo terapeutico; sarà in grado di comprendere formule complesse, relazioni struttura-attività, proprietà chimiche, chimico-fisiche, tossicologiche e metaboliche dei farmaci, nonchè il loro meccanismo d’azione a livello molecolare. 

Capacità di applicare conoscenza e comprensione: Alla fine del corso lo studente dovrà essere in grado di scrivere la formula di struttura dei principali farmaci in programma a partire dai loro nomi e viceversa, prevedere le proprietà chimiche e chimico-fisiche dei farmaci, discuterne le possibili conseguenze sulle proprietà biologiche, prevedere/giustificare le trasformazioni metaboliche cui possono andare incontro, proporre e discutere possibili strategie sintetiche per la loro preparazione.

Autonomia di giudizio: Al termine del corso lo studente dovrà dimostrare di saper commentare relazioni struttura-attività, e prevedere il comportamento del farmaco nelle varie fasi della sua azione, dalla somministrazione all’eliminazione sulla base delle sue proprietà strutturali, chimiche e chimico-fisiche.

Abilità comunicative: Al termine del corso lo studente dovrà aver acquisito la capacità di esprimere con chiarezza ed utilizzo di un linguaggio disciplinare specifico i contenuti del corso, e di saper rispondere adeguatamente a domande, critiche, suggerimenti.

Capacità di apprendere: Al termine del corso lo studente avrà acquisito una buona autonomia nella lettura dei materiali di studio e dei materiali didattici inerenti il corso; la capacità di desumere regole generali (su relazioni tra struttura e proprietà chimiche, chimico-fisiche, farmacocinetiche, farmacodinamiche, tossicologiche) da casi specifici.

Il materiale didattico predisposto dalla/dal docente in aggiunta ai testi consigliati (come ad esempio diapositive, dispense, esercizi, bibliografia) e le comunicazioni della/del docente specifiche per l'insegnamento sono reperibili all'interno della piattaforma Moodle › blended.uniurb.it

Non sono previste attività a supporto della didattica. E' possibile richiedere al docente del corso un tutorato didattico su tematiche che risultassero di difficile comprensione

Modalità didattiche

Lezioni frontali

Verranno proposte esercitazioni riguardanti la progettazione, sintesi e trasformazione metabolica di molecole semplici per consentire allo studente di verificare l'applicazione delle conoscenze, della comprensione e della capacità di apprendimento, in linea con gli obiettivi sopra indicati

Obblighi

La regolare frequenza delle lezioni ha dimostrato negli anni essere un elemento facilitatorio per l'acquisizione delle competenze necessarie al superamento dell'esame. Essendo la chimica farmaceutica una materia altamente multidisciplinare, è fondamentale che lo studente che si appresta a seguire le lezioni del corso abbia una buona conoscenza delle materie chimiche e biologiche di base

Testi di studio

G.L. Patrick, “Chimica Farmaceutica ”, EdiSES: limitatamente ai capitoli 1-11, 23, 25-30, 32-33

o in alternativa

A. Gasco, F. Gualtieri, C. Melchiorre - Chimica Farmaceutica, C.E. Ambrosiana, Rozzano (Mi): limitatamente ai capitoli 1-15, 27 e 30

Altri testi di consultazione;

- Giovanni Greco, Farmacocinetica e Farmacodinamica su Basi Chimico-Fisiche, Loghìa, Napoli
- C.G. Wermuth, Le applicazioni della chimica farmaceutica, EdiSES, Napoli

Modalità di
accertamento

L'esame prevede una prova orale della durata di circa 40-45 minuti finalizzata ad accertare il livello di conoscenza e capacità di comprensione raggiunto dallo studente sui contenuti teorici indicati nel programma. Vengono poste domande relative sia alla parte generale del corso, sia alle classi specifiche di farmaci. Di questi ultimi lo studente deve conoscere la struttura, il nome, il meccanismo d'azione a livello molecolare (ove conosciuto), le relazioni struttura-attività, e le presunte trasformazioni metaboliche; deve saper discutere una via di sintesi (o quella proposta dal docente o una alternativa). Vengono valutate anche le capacità espositive e le capacità di collegamento con altri insegnamenti propedeutici

Disabilità e DSA

Le studentesse e gli studenti che hanno registrato la certificazione di disabilità o la certificazione di DSA presso l'Ufficio Inclusione e diritto allo studio, possono chiedere di utilizzare le mappe concettuali (per parole chiave) durante la prova di esame.

A tal fine, è necessario inviare le mappe, due settimane prima dell’appello di esame, alla o al docente del corso, che ne verificherà la coerenza con le indicazioni delle linee guida di ateneo e potrà chiederne la modifica.

Testi di studio

G.L. Patrick, “Chimica Farmaceutica ”, EdiSES: limitatamente ai capitoli 1-11, 23, 25-30, 32-33

o in alternativa

A. Gasco, F. Gualtieri, C. Melchiorre - Chimica Farmaceutica, C.E. Ambrosiana, Rozzano (Mi): limitatamente ai capitoli 1-15, 27 e 30

Altri testi di consultazione;

- Giovanni Greco, Farmacocinetica e Farmacodinamica su Basi Chimico-Fisiche, Loghìa, Napoli
- C.G. Wermuth, Le applicazioni della chimica farmaceutica, EdiSES, Napoli

Modalità di
accertamento

L'esame prevede una prova orale della durata di circa 40-45 minuti finalizzata ad accertare il livello di conoscenza e capacità di comprensione raggiunto dallo studente sui contenuti teorici indicati nel programma. Vengono poste domande relative sia alla parte generale del corso, sia alle classi specifiche di farmaci. Di questi ultimi lo studente deve conoscere la struttura, il nome, il meccanismo d'azione a livello molecolare (ove conosciuto), le relazioni struttura-attività, e le presunte trasformazioni metaboliche; deve saper discutere una via di sintesi (o quella proposta dal docente o una alternativa). Vengono valutate anche le capacità espositive e le capacità di collegamento con altri insegnamenti propedeutici

Disabilità e DSA

Le studentesse e gli studenti che hanno registrato la certificazione di disabilità o la certificazione di DSA presso l'Ufficio Inclusione e diritto allo studio, possono chiedere di utilizzare le mappe concettuali (per parole chiave) durante la prova di esame.

A tal fine, è necessario inviare le mappe, due settimane prima dell’appello di esame, alla o al docente del corso, che ne verificherà la coerenza con le indicazioni delle linee guida di ateneo e potrà chiederne la modifica.