Corso di laurea: Chimica e tecnologia farmaceutiche Programmazione per l'A.A. 2019/2020

Composizione molecolare delle cellule: acqua, sali, aminoacidi, proteine, glicidi, lipidi e acidi nucleici.

Origine ed evoluzione delle cellule. Livelli di organizzazione degli organismi viventi: virus, procarioti, eucarioti e loro rapporto.

Morfologia della cellula animale e vegetale procariota ed eucariota.

Membrane biologiche, trasporto attraverso le membrane biologiche.

Strutture intracellulari: Nucleo. Ribosomi. Reticolo endoplasmatico. Apparato di Golgi. Lisosomi. Perossisomi. Mitocondri. Citoscheletro. Plastidi: Cloroplasti, Cromoplasti, Leucoplasti: struttura e funzioni. Vacuoli. Parete cellulare. Accrescimento della parete cellulare. Modificazioni della parete cellulare: lignificazione, cutinizzazione, suberificazione, mineralizzazione, gelificazione, pigmentazione

Cenni sulla fotosintesi (fase luminosa e fase oscura), fotorespirazione; piante C3 e piante C4.

Cenni sul metabolismo: metaboliti primari, intermedi e secondari.

Tessuti vegetali: Tessuti meristematici o embrionali. Tessuti adulti o definitivi: sistema parenchimatico, sistema tegumentale, sistema conduttore, sistema segregatore e sistema meccanico.

Forma e struttura della foglia; stomi, traspirazione, guttazione, abscissione. Modificazioni delle foglie.

Forma e struttura del fiore. Forma e struttura del fusto. Funzione di trasporto: Xilema e Floema. Forma e struttura della radice. Accrescimento secondario.

Cenni di genetica: concetti di eterozigote, omozigote ed emizigote, dominanza e recessività dei caratteri, genotipo, fenotipo e cariotipo, leggi di Mendel.

Ciclo cellulare. Duplicazione del DNA, mitosi, meiosi, mutazioni a carico del DNA;

Codice genetico, trascrizione, traduzione.

Il programma è articolato in cinque parti in base ad una scansione temporale degli argomenti trattati.

PARTE PRIMA 1 CFU - 7h
Composizione materia vivente. Acqua e Sali minerali, Amminoacidi e Proteine, Carboidrati e Lipidi, Acidi Nucleici, Organismi viventi, Virus, Procarioti, Eucarioti

PARTE SECONDA 2 CFU - 14h
Differenza tra cellula eucariotica e cellula procariotica, Struttura e trasporto della membrana biologica. Organelli: Reticolo endoplasmatico; Apparato di Golgi, Mitocondri; Lisosomi, Perossisomi; Ribosomi, Citoscheletro; Nucleo, Cromatina e cromosomi

PARTE TERZA 2 CFU - 14h
Differenza tra cellula vegetale e animale.
Cellula vegetale. Plastidi. Cenni sulla Fotosintesi; Fotorespirazione; Piante C3 e piante C4; Vacuoli; Metaboliti secondari; Parete cellulare. Accrescimento della parete cellulare. Modificazioni della parete cellulare: lignificazione, cutinizzazione, suberificazione, mineralizzazione, gelificazione, pigmentazione.
Istologia Vegetale. Definizione e Classificazione dei tessuti. Tessuti meristematici. Tessuti adulti: sistema parenchimatico, sistema tegumentale, sistema conduttore, sistema meccanico e sistema secretore. Gli ormoni vegetali.

PARTE QUARTA 1 CFU – 7 h
Divisione cellulare: crescita cellulare, ciclo cellulare e mitosi. Riproduzione: riproduzione asessuale, riproduzione sessuata e meiosi, gametogenesi, cicli ontogenetici, ciclo metagenetico.
Cenni di genetica: concetti di eterozigote, omozigote ed emizigote, dominanza e recessività dei caratteri, genotipo, fenotipo e cariotipo, leggi di Mendel. Difetti Congeniti.

PARTE QUINTA 1 CFU – 7 h
Organografia vegetale: Forma e struttura della foglia; stomi, traspirazione, guttazione, abscissione. Modificazioni delle foglie.
Forma e struttura del fiore. Forma e struttura del fusto. Funzione di trasporto: Xilema e Floema. Forma e struttura della radice. Accrescimento secondario.

1.Solomon, Berg, Martin -Biologia- Ed. Edises
2.D. Sadava, D.V. Hillis, H.C. Heller, M.R. Berenbaum-Biologia-Ed.Zainichelli
3.N.L. Campbell. -Biologia- Ed. Zanichelli
4.Solomon, Berg, Martin -Struttura e processi vitali nelle piante- Ed. Edises
5.Poli F. - Biologia Farmaceutica - II Ed. - Pearson 2019

Composizione molecolare delle cellule: acqua, sali, aminoacidi, proteine, glicidi, lipidi e acidi nucleici.

Origine ed evoluzione delle cellule. Livelli di organizzazione degli organismi viventi: virus, procarioti, eucarioti e loro rapporto.

Morfologia della cellula animale e vegetale procariota ed eucariota.

Membrane biologiche, trasporto attraverso le membrane biologiche.

Strutture intracellulari: Nucleo. Ribosomi. Reticolo endoplasmatico. Apparato di Golgi. Lisosomi. Perossisomi. Mitocondri. Citoscheletro. Plastidi: Cloroplasti, Cromoplasti, Leucoplasti: struttura e funzioni. Vacuoli. Parete cellulare. Accrescimento della parete cellulare. Modificazioni della parete cellulare: lignificazione, cutinizzazione, suberificazione, mineralizzazione, gelificazione, pigmentazione

Cenni sulla fotosintesi (fase luminosa e fase oscura), fotorespirazione; piante C3 e piante C4.

Cenni sul metabolismo: metaboliti primari, intermedi e secondari.

Tessuti vegetali: Tessuti meristematici o embrionali. Tessuti adulti o definitivi: sistema parenchimatico, sistema tegumentale, sistema conduttore, sistema segregatore e sistema meccanico.

Forma e struttura della foglia; stomi, traspirazione, guttazione, abscissione. Modificazioni delle foglie.

Forma e struttura del fiore. Forma e struttura del fusto. Funzione di trasporto: Xilema e Floema. Forma e struttura della radice. Accrescimento secondario.

Cenni di genetica: concetti di eterozigote, omozigote ed emizigote, dominanza e recessività dei caratteri, genotipo, fenotipo e cariotipo, leggi di Mendel.

Ciclo cellulare. Duplicazione del DNA, mitosi, meiosi, mutazioni a carico del DNA;

Codice genetico, trascrizione, traduzione.

Il programma è articolato in cinque parti in base ad una scansione temporale degli argomenti trattati.

PARTE PRIMA 1 CFU - 7h
Composizione materia vivente. Acqua e Sali minerali, Amminoacidi e Proteine, Carboidrati e Lipidi, Acidi Nucleici, Organismi viventi, Virus, Procarioti, Eucarioti

PARTE SECONDA 2 CFU - 14h
Differenza tra cellula eucariotica e cellula procariotica, Struttura e trasporto della membrana biologica. Organelli: Reticolo endoplasmatico; Apparato di Golgi, Mitocondri; Lisosomi, Perossisomi; Ribosomi, Citoscheletro; Nucleo, Cromatina e cromosomi

PARTE TERZA 2 CFU - 14h
Differenza tra cellula vegetale e animale.
Cellula vegetale. Plastidi. Cenni sulla Fotosintesi; Fotorespirazione; Piante C3 e piante C4; Vacuoli; Metaboliti secondari; Parete cellulare. Accrescimento della parete cellulare. Modificazioni della parete cellulare: lignificazione, cutinizzazione, suberificazione, mineralizzazione, gelificazione, pigmentazione.
Istologia Vegetale. Definizione e Classificazione dei tessuti. Tessuti meristematici. Tessuti adulti: sistema parenchimatico, sistema tegumentale, sistema conduttore, sistema meccanico e sistema secretore. Gli ormoni vegetali.

PARTE QUARTA 1 CFU – 7 h
Divisione cellulare: crescita cellulare, ciclo cellulare e mitosi. Riproduzione: riproduzione asessuale, riproduzione sessuata e meiosi, gametogenesi, cicli ontogenetici, ciclo metagenetico.
Cenni di genetica: concetti di eterozigote, omozigote ed emizigote, dominanza e recessività dei caratteri, genotipo, fenotipo e cariotipo, leggi di Mendel. Difetti Congeniti.

PARTE QUINTA 1 CFU – 7 h
Organografia vegetale: Forma e struttura della foglia; stomi, traspirazione, guttazione, abscissione. Modificazioni delle foglie.
Forma e struttura del fiore. Forma e struttura del fusto. Funzione di trasporto: Xilema e Floema. Forma e struttura della radice. Accrescimento secondario.

1.Solomon, Berg, Martin -Biologia- Ed. Edises
2.D. Sadava, D.V. Hillis, H.C. Heller, M.R. Berenbaum-Biologia-Ed.Zainichelli
3.N.L. Campbell. -Biologia- Ed. Zanichelli
4.Solomon, Berg, Martin -Struttura e processi vitali nelle piante- Ed. Edises
5.Poli F. - Biologia Farmaceutica - II Ed. - Pearson 2019

Equilibrio chimico – Costante di equilibrio. Fattori che influenzano la costante di equilibrio: composizione, solvente, temperatura. Trattazione sistematica di sistemi ionici all’equilibrio. Bilanci di massa, di carica e protonico.
Equilibri acido-base - Teorie di Broensted e Lewis. Concetto di coppia coniugata. Forza di acidi e basi. Prodotto ionico dell'acqua e pH. Acidità e neutralità di una soluzione acquosa. Soluzioni acquose di acidi forti e basi forti. Trattazione rigorosa dell'equilibrio. Trattazione approssimata: criteri e limiti di validità. Soluzioni acquose di acidi deboli monoprotici e basi deboli monoacide. Grado di dissociazione. Trattazione rigorosa dell'equilibrio. Trattazione approssimata: criteri e limiti di validità. Soluzioni acquose contenenti una coppia coniugata acido base. Trattazione rigorosa. Soluzioni tampone. Trattazione approssimata: criteri e limiti di validità. Potere tampone: definizione, calcolo e semplici applicazioni. Soluzioni acquose di acidi poliprotici e basi poliacide. Trattazione rigorosa e approssimata. Espressione della composizione in funzione del pH. Diagrammi di distribuzione. Anfoliti. Soluzioni acquose contenenti coppie coniugate di acidi poliprotici e basi poliacide. Trattazione rigorosa e approssimata. Miscele di acidi e di basi.
Equilibri di complessamento - Costante di formazione termodinamica. Costante di formazione condizionale. Leganti monodentati e polidentati. Effetto chelante. Trattazione degli equilibri di complessamento. Effetto del pH sugli equilibri di complessamento.
Equilibri di precipitazione - Prodotto ionico, solubilità e prodotto di solubilità. Influenza della forza ionica, della temperatura, del solvente. Effetto dello ione a comune. Precipitazione simultanea e precipitazione selettiva. Effetto delle interazioni acido base sulla solubilità di sali formati da cationi e anioni monovalenti, bivalenti e trivalenti: interazioni acido-base di Broensted; interazioni acido-base di Lewis.
Attività - Relazione fra attività, concentrazione, coefficiente di attività ed espressione di equilibrio. Costanti termodinamiche e costanti stechiometriche. Forza ionica. Cenni sulla legge di Debye-Huckel.
Titolazioni acido-base - Metodi volumetrici: generalità. Concetto di titolazione, punto di equivalenza e punto di fine o di arresto. Curva di titolazione: trattazione rigorosa ed approssimata. Errore di titolazione. Indicatori acido-base. Titolazione acido forte-base forte e viceversa, acido debole-base forte, base debole-acido forte, acido poliprotico-base forte, base poliacida-acido forte. Criteri di titolabilità. Titolazioni di miscele di acidi o di basi.
Titolazioni per precipitazione - Curva di titolazione: trattazione rigorosa ed approssimata. Errore di titolazione. Titolazione di Mohr. Titolazione di Volhard. Titolazione di Fajans.
Titolazioni complessometriche - Titolazioni con EDTA: titolazioni dirette, indirette, per spostamento, di ritorno. Curva di titolazione: trattazione rigorosa ed approssimata. Effetto del complessante ausiliario. Indicatori metallocromici. Errore di titolazione. Titolazione di Liebig.

1) HOLLER e CROUCH – Fondamenti di Chimica Analitica di Skoog & West – EDISES
2) D.HARRIS – Fondamenti Chimica Analitica Quantitativa 1a edizione italiana - Zanichelli
3) Appunti delle lezioni

on 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

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

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