Corso di laurea: Chimica e tecnologia farmaceutiche Programmazione per l'A.A. 2016/2017

CHIMICA GENERALE ED INORGANICA





Modalità esami: prova scritta e prova orale. La prova scritta, propedeutica alla prova orale, consiste nelle soluzione di un determinato numero di esercizi di stechiometria.

Programma

La materia – Elementi e composti. Fenomeni chimici e fisici. Teoria atomica di Dalton. Le particelle sub-atomiche. Numero atomico e numero di massa. Isotopi. Il modello atomico di Rutherford. Peso atomico e peso molecolare. Il numero di Avogadro e il concetto di mole: grammoatomo e grammomolecola.. Calcoli stechiometrici.

Struttura atomica e sistema periodico degli elementi – Classificazione periodica degli elementi. Modello atomico di Bohr e spettro dell'atomo d’idrogeno. Ipotesi di De Broglie. Principio d’indeterminazione di Heisenberg. Descrizione dell’atomo con la meccanica ondulatoria ed equazione di Schrödinger. Orbitali atomici. Numeri quantici. Principio di Pauli e regola di Hund. Distribuzione degli elettroni negli atomi (principio di “aufbau”). Raggi atomici, potenziale di ionizzazione ed affinità elettronica. Proprietà chimiche e fisiche degli elementi in relazione alla loro posizione nel sistema periodico.

Il legame chimico – La valenza. Energia di legame. Legame ionico. Legame covalente. Legame di coordinazione. Formule di struttura dei composti chimici: geometria molecolare e teoria V.S.E.P.R. Orbitali ibridi. Teoria dell’orbitale molecolare e sua applicazione ad alcune molecole semplici. Legame ad idrogeno. Forze intermolecolari. Legame metallico.

Nomenclatura e reazioni chimiche – Numeri di ossidazione. Classificazione dei composti inorganici e sistematica: Idruri, ossidi, acidi, basi e sali. Significato delle equazioni chimiche. Reazioni acido-base, di scambio e di ossido-riduzione. Bilanciamento

Lo stato gassoso - Generalità. Gas ideali e reali. Relazioni fondamentali sui parametri che caratterizzano lo stato gassoso.

Le soluzioni – Cenni sugli stati di aggregazione. Stato solido e stato liquido: caratteristiche generali. Soluzioni: vari modi di esprimere la concentrazione delle soluzioni. Le proprietà colligative.

Equilibrio chimico – Equilibrio nei sistemi omogenei. Grado di avanzamento, quoziente di reazione e costante di equilibrio. Legge di azione di massa. Espressione della costante di equilibrio per diversi tipi di reazione. Reazioni omogenee in fase liquida e gassosa. Equilibri eterogenei. Spostamento dall’equilibrio e principio di Le Chatelier. Variazioni di concentrazione, pressione e temperatura.

Equilibri ionici in soluzione acquosa – Dissociazione elettrolitica. Acidi e basi secondo Arrhenius e Bronsted. Forza degli acidi e delle basi. Dissociazione dell’acqua, pH e pOH. Calcolo del pH di acidi e basi forti e deboli. Idrolisi. Soluzioni tampone. Elettroliti anfoteri.

Chimica Inorganica – Elementi dei blocchi s, p. Proprietà generali di ciascun gruppo, principali metodi di preparazione degli elementi e loro chimismo, composti principali e metodi di preparazione.

Testi Consigliati
P. Atkins , L. Jones, F. Mani – Principi di chimica –, Zanichelli
A. M. Manotti Lanfredi, A. Tiripicchio – Fondamenti di Chimica - Casa Editrice Ambrosiana
M. Schiavello, L. Palmisano – Fondamenti di Chimica - EdiSES
D. Heimler Bandinelli – Chimica Inorganica – Piccin
P. Michelin Lausarot, G.A. VAGLIO - Fondamenti di Stechiometria – Piccin
F. Ugozzoli – Come risolvere i PROBLEMI DI CHIMICA - Casa Editrice Ambrosiana

Testi Consigliati
P. Atkins , L. Jones, F. Mani – Principi di chimica –, Zanichelli
A. M. Manotti Lanfredi, A. Tiripicchio – Fondamenti di Chimica - Casa Editrice Ambrosiana
M. Schiavello, L. Palmisano – Fondamenti di Chimica - EdiSES
D. Heimler Bandinelli – Chimica Inorganica – Piccin
P. Michelin Lausarot, G.A. VAGLIO - Fondamenti di Stechiometria – Piccin
F. Ugozzoli – Come risolvere i PROBLEMI DI CHIMICA - Casa Editrice Ambrosiana

CHIMICA GENERALE ED INORGANICA






Programma

La materia – Elementi e composti. Fenomeni chimici e fisici. Teoria atomica di Dalton. Le particelle sub-atomiche. Numero atomico e numero di massa. Isotopi. Il modello atomico di Rutherford. Peso atomico e peso molecolare. Il numero di Avogadro e il concetto di mole: grammoatomo e grammomolecola.. Calcoli stechiometrici.

Struttura atomica e sistema periodico degli elementi – Classificazione periodica degli elementi. Modello atomico di Bohr e spettro dell'atomo d’idrogeno. Ipotesi di De Broglie. Principio d’indeterminazione di Heisenberg. Descrizione dell’atomo con la meccanica ondulatoria ed equazione di Schrödinger. Orbitali atomici. Numeri quantici. Principio di Pauli e regola di Hund. Distribuzione degli elettroni negli atomi (principio di “aufbau”). Raggi atomici, potenziale di ionizzazione ed affinità elettronica. Proprietà chimiche e fisiche degli elementi in relazione alla loro posizione nel sistema periodico.

Il legame chimico – La valenza. Energia di legame. Legame ionico. Legame covalente. Legame di coordinazione. Formule di struttura dei composti chimici: geometria molecolare e teoria V.S.E.P.R. Orbitali ibridi. Teoria dell’orbitale molecolare e sua applicazione ad alcune molecole semplici. Legame ad idrogeno. Forze intermolecolari. Legame metallico.

Nomenclatura e reazioni chimiche – Numeri di ossidazione. Classificazione dei composti inorganici e sistematica: Idruri, ossidi, acidi, basi e sali. Significato delle equazioni chimiche. Reazioni acido-base, di scambio e di ossido-riduzione. Bilanciamento

Lo stato gassoso - Generalità. Gas ideali e reali. Relazioni fondamentali sui parametri che caratterizzano lo stato gassoso.

Le soluzioni – Cenni sugli stati di aggregazione. Stato solido e stato liquido: caratteristiche generali. Soluzioni: vari modi di esprimere la concentrazione delle soluzioni. Le proprietà colligative.

Equilibrio chimico – Equilibrio nei sistemi omogenei. Grado di avanzamento, quoziente di reazione e costante di equilibrio. Legge di azione di massa. Espressione della costante di equilibrio per diversi tipi di reazione. Reazioni omogenee in fase liquida e gassosa. Equilibri eterogenei. Spostamento dall’equilibrio e principio di Le Chatelier. Variazioni di concentrazione, pressione e temperatura.

Equilibri ionici in soluzione acquosa – Dissociazione elettrolitica. Acidi e basi secondo Arrhenius e Bronsted. Forza degli acidi e delle basi. Dissociazione dell’acqua, pH e pOH. Calcolo del pH di acidi e basi forti e deboli. Idrolisi. Soluzioni tampone. Elettroliti anfoteri.

Chimica Inorganica – Elementi dei blocchi s, p. Proprietà generali di ciascun gruppo, principali metodi di preparazione degli elementi e loro chimismo, composti principali e metodi di preparazione.

Testi Consigliati
P. Atkins , L. Jones, F. Mani – Principi di chimica –, Zanichelli
A. M. Manotti Lanfredi, A. Tiripicchio – Fondamenti di Chimica - Casa Editrice Ambrosiana
M. Schiavello, L. Palmisano – Fondamenti di Chimica - EdiSES
D. Heimler Bandinelli – Chimica Inorganica – Piccin
P. Michelin Lausarot, G.A. VAGLIO - Fondamenti di Stechiometria – Piccin
F. Ugozzoli – Come risolvere i PROBLEMI DI CHIMICA - Casa Editrice Ambrosiana

CORSO: INFORMATICA

Informatica di base (modulo 1)
Concetti fondamentali della Teoria dell’informazione; Concetti generali: Hardware, Software; Tecnologia dell'Informazione; Tipi di computer; Componenti principali di unPC; Prestazioni di un computer. Hardware: Unità centrale di elaborazione; Memoria; Periferiche di Input; Periferiche di output ; Periferiche di Input/output; Dispositivi dimemoria. Software: Tipi di software; Software di sistema; Software applicativo; Graphical User Interface; Sviluppo di sistemi.
Reti di Computers (modulo 2)
Reti informatiche: LAN, WAN; Intranet, extranet; Internet e relative problematiche; La rete telefonica e i computer. Il computer nella vita di ogni giorno: Il computer al lavoro (le applicazioni piu’ comuni); Mondo elettronico; (e-mail, e-commerce, etc.); la struttura del Web. Sicurezza: Sicurezza dei dati, intrusione informatica.
Algoritmi, Sistemi di numerazione, e Rappresentazione dei Dati(modulo 3)
Algoritmi; Proprietà degli Algoritmi; Descrizione; Costanti e Variabili; Proposizioni e Predicati; Diagrammi a blocchi; Schemi fondamentali di Composizione; Algoritmi iterativi; Vettori; Analisi strutturata; Algoritmi ricorsivi; Cenni su complessità; Sistemi di Numerazione Posizionale; Conversioni; Operazioni binarie; Sistemi base 8 e 16; La forma complemento; Codifica dell’informazione; Bits, Bytes e parole; Codifica BCD; Bit di controllo; L’aritmetica degli Elaboratori; Aritmetica dei numeri interi.
Informatica applicata alle scienze farmaceutiche e biomediche (modulo 4)
Systems biology; Simulatori. Metodi di bioinformatica applicati alle scienze farmaceutiche; Applicazioni alla drug discovery. Applicazioni alla biologia. Applicazioni alla farmacogenomica.
Il ruolo dell’informatica nella diagnostica differenziale e nella diagnostica per immagini.
Conoscenze e abilità da acquisire
Al termine del corso, lo studente acquisirà familiarità con i concetti fondamentali dell’informatica, possiederà una conoscenza globale dei sistemi di programmazione e del processo di reasoning. Conoscerà inoltre le reti di computers e sarà capace di identificare le problematiche ad esse associate. Avrà, infine, una visione globale delle applicazioni informatiche alle scienze biomediche e farmaceutiche.
Modalità d’Esame
L’esame consiste in una prova scritta e in una prova orale. La prova scritta di ogni appello è suddivisa in una parte A e in una parte B, rispettivamente relative ai primi due moduli del programma (parte A) e ai secondi due (parte B). Ogni parte consta di 15 domande, e il tempo complessivo a disposizione per le due parti è di 90 minuti. Come regola generale, il voto riportato nella prova scritta di un qualsiasi appello è valido solo per la prova orale del medesimo appello.
Testi Consigliati Note del docente;

Note del docente

CORSO: INFORMATICA
Informatica di base (modulo 1)
Concetti fondamentali della Teoria dell’informazione; Concetti generali: Hardware, Software; Tecnologia dell'Informazione; Tipi di computer; Componenti principali di un PC; Prestazioni di un computer. Hardware: Unità centrale di elaborazione; Memoria; Periferiche di Input; Periferiche di output ; Periferiche di Input/output; Dispositivi di memoria. Software: Tipi di software; Software di sistema; Software applicativo; Graphical User Interface; Sviluppo di sistemi.
Reti di Computers (modulo 2)
Reti informatiche: LAN, WAN; Intranet, extranet; Internet e relative problematiche; La rete telefonica e i computer. Il computer nella vita di ogni giorno: Il computer al lavoro (le applicazioni piu’ comuni); Mondo elettronico; (e-mail, e-commerce, etc.); la struttura del Web. Sicurezza: Sicurezza dei dati, intrusione informatica.
Algoritmi, Sistemi di numerazione, e Rappresentazione dei Dati (modulo 3)
Algoritmi; Proprietà degli Algoritmi; Descrizione; Costanti e Variabili; Proposizioni e Predicati; Diagrammi a blocchi; Schemi fondamentali di Composizione; Algoritmi iterativi; Vettori; Analisi strutturata; Algoritmi ricorsivi; Cenni su complessità; Sistemi di Numerazione Posizionale; Conversioni; Operazioni binarie; Sistemi base 8 e 16; La forma complemento; Codifica dell’informazione; Bits, Bytes e parole; Codifica BCD; Bit di controllo; L’aritmetica degli Elaboratori; Aritmetica dei numeri interi.
Informatica applicata alle scienze farmaceutiche e biomediche (modulo 4)
Systems biology; Simulatori. Metodi di bioinformatica applicati alle scienze farmaceutiche; Applicazioni alla drug discovery.
Applicazioni alla biologia.
Applicazioni alla farmacogenomica.
Il ruolo dell’informatica nella diagnostica differenziale e nella diagnostica perimmagini.
Conoscenze e abilità da acquisire
Al termine del corso, lo studente acquisirà familiarità con i concetti fondamentali dell’informatica, possiederà una conoscenza globale dei sistemi di programmazione e del processo di reasoning. Conoscerà inoltre le reti di computers e sarà capace di identificare le problematiche ad esse associate. Avrà, infine, una visione globale delleapplicazioni informatiche alle scienze biomediche e farmaceutiche.
Modalitàd’Esame
L’esame consiste in una prova scritta e in una prova orale. La prova scritta di ogni appello è suddivisa in una parte A e in una parte B, rispettivamente relative ai primi due moduli del programma (parte A) e ai secondi due (parte B). Ogni parte consta di 15 domande, e il tempo complessivo a disposizione per le due parti è di 90 minuti. Come regola generale, il voto riportato nella prova scritta di un qualsiasi appello è valido solo per la prova orale del medesimo appello.
Testi Consigliati Note del docente;

Note del docente

Biologia Molecolare
Conoscenze e abilità da conseguire al termine del corso, lo studente possiede adeguate conoscenze dei principi fondamentali e dei meccanismi di base della biologia molecolare. In particolare, lo studente è in grado di comprendere e discutere tematiche di espressione genica, di replicazione e riparo del DNA, la struttura del genoma. Conosce infine i principi alla base delle principali tecniche di Biologia Molecolare nonche elementi di Bioinformatica
Metodi didattici Lezioni in aula. Il corso è composto da un unico modulo (6 CFU) ed è costituito da lezioni frontali tenute dal docente da solo o insieme ad un docente ospite esperto di specifiche tematiche. La partecipazione di un docente esterno ha lo scopo di approfondire l’aspetto metodologico di alcuni argomenti del programma (es. Bioinformatica) con il supporto di un esperto del settore in un confronto tematico-scientifico tra docente interno ed esterno durante la lezione frontale, al fine di fare acquisire allo studente la mentalità scientifica propria della materia, caratterizzata da multidisciplinarietà dell'approccio metodologico.

Modalità di verifica dell'apprendimento: La verifica dell'apprendimento avviene attraverso il solo esame finale, che accerta l'acquisizione delle conoscenze e delle abilità attese tramite lo svolgimento di una prova scritta della durata di 1,5 ore senza l'aiuto di appunti o libri. Alla prova scritta può seguire un esame orale su richiesta del discente.La prova scritta consiste in 6 quesiti Vero/Falso, 6 quesiti a risposta multipla, 7 domande fill-in, 4 domande a risposta aperta, un temino a scelta tra sei. Ogni quesito (V/F, a risposta multipla o domanda fill-in) vale 1 punto, ogni domanda a risposta aperta consente di ottenere al massimo 1,5 punti, mentre il temino consente di ottenere massimo 5 punti. Il voto finale viene calcolato come somma dei punti ottenuti. La lode deriva da un’eccellente soluzione, sia in termini di contenuto che di approccio metodologico, alle domande a risposta aperta ed al temino.

Dalla scoperta del DNA al codice genetico e struttura degli acidi nucleici: Introduzione alla Biologia Molecolare – Cenni sulla struttura degli acidi nucleici - Codice genetico.Organizzazione ed evoluzione di geni, cromosomi e genomi: Cenni sull’impacchettamento del DNA genomico: cromosomi e cromatina - I genomi procariotici ed eucariotici Replicazione e mantenimento del genoma: Replicazione del DNA - Riparazione del DNA - Ricombinazione.Trascrizione e sue regolazioni: Trascrizione nei procarioti - Regolazione della trascrizione nei procarioti - Trascrizione e regolazione negli eucarioti.Processamento e maturazione dell’RNA: Maturazione mediante tagli endonucleolitici ed esonucleolitici - Modificazioni chimiche dell’RNA - Modificazioni delle sequenze nucleotidiche.Traduzione e sue regolazioni: Apparato di traduzione e suoi componenti - Meccanismo della sintesi proteica – Cenni sui meccanismi di regolazione della traduzione; traduzione e stabilità degli mRNA; MicroRNAAltri livelli di regolazione: Introduzione alla regolazione epigenetica: metilazione del DNA - Approcci, tecniche e modelli in biologia molecolare: Tecniche della biologia molecolare e dell’ingegneria genetica - Bioinformatica e genomica – Cenni sugli organismi modello.

Testi/Bibliografia
Il materiale didattico presentato a lezione non è sostitutivo del testo di riferimento ma integrativo ed esplicativo di questo, e costituisce una guida per la selezione e la comprensione degli argomenti da trattare.
BIOLOGIA MOLECOLARE F. Amaldi, P. Benedetti, G. Pesole, P. Plevani. CEA 2010

• Dalla scoperta del DNA al codice genetico e struttura degli acidi nucleici: Introduzione alla Biologia Molecolare – Cenni sulla struttura degli acidi nucleici - Codice genetico.
• Organizzazione ed evoluzione di geni, cromosomi e genomi: Cenni sull’impacchettamento del DNA genomico: cromosomi e cromatina - I genomi procariotici ed eucariotici
• Replicazione e mantenimento del genoma: Replicazione del DNA - Riparazione del DNA - Ricombinazione.
• Trascrizione e sue regolazioni: Trascrizione nei procarioti - Regolazione della trascrizione nei procarioti - Trascrizione e regolazione negli eucarioti.
• Processamento e maturazione dell’RNA: Maturazione mediante tagli endonucleolitici ed esonucleolitici - Modificazioni chimiche dell’RNA - Modificazioni delle sequenze nucleotidiche.
• Traduzione e sue regolazioni: Apparato di traduzione e suoi componenti - Meccanismo della sintesi proteica – Cenni sui meccanismi di regolazione della traduzione; traduzione e stabilità degli mRNA; MicroRNA
• Altri livelli di regolazione: Introduzione alla regolazione epigenetica: metilazione del DNA -
• Approcci, tecniche e modelli in biologia molecolare: Tecniche della biologia molecolare e dell’ingegneria genetica - Bioinformatica e genomica – Cenni sugli organismi modello.

BIOLOGIA MOLECOLARE F. Amaldi, P. Benedetti, G. Pesole, P. Plevani. CEA 2014
FONDAMENTI DI BIOLOGIA MOLECOLARE Allison L.A., Zanichelli 2008

FARMACOGNOSIA GENERALE(Modulo 1- c.f.u. 2)
Significato e scopi della Farmacognosia. Definizione di droga. Classificazione e caratteristiche delle droghe di origine vegetale, animale, organizzate e non organizzate. Definizione di principio attivo e fattori che influenzano la composizione e l’attività delle droghe: fattori naturali endogeni, esogeni e dipendenti dalla preparazione. Raccolta, preparazione e conservazione delle droghe. Riconoscimento e controllo di qualità delle droghe, effettuati secondo le norme riportate nella F.U. Saggi e dosaggi biologici. Conservazione delle droghe. Forme farmaceutiche nelle quali vengono preparati i medicinali fitoterapici. Identificazione delle droghe, controllo di qualità.

FARMACOGNOSIA SPECIALE (Modulo 2 - c.f.u. 4)
Riconoscimento, attività biologica ed impieghi delle principali droghe vegetali e dei principi attivi in esse contenuti.

· Carboidrati e droghe contenenti carboidrati
Monosaccaridi: glucosio, fruttosio, sorbitolo.
Oligosaccaridi: saccarosio.
Polisaccaridi: amido, cellulosa, destrani, inulina, pectine, gomme, mucillagini, carragenani, alginati
-Droghe ad azione lassativa: Manna.
-Droghe ad azione protettiva: Amido, Altea, Lino, Malva.
-Droghe per impieghi tecnici: Gomma arabica, Gomma adragante.
-Droghe ad azione purgativa: Psillio, Agar-Agar.

· Lipidi e droghe contenenti lipidi
Acidi grassi saturi e insaturi, gliceridi, cere.
-Principali droghe: olio di mandorle dolci, olio di semi di lino, olio di ricino.


Droghe contenenti enzimi proteolitici
- ananas
- papaia.

Droghe contenenti essenze e resine
Monoterpeni, Diterpeni Sesquiterpeni
-Droghe ad azione sedativa:Valeriana, Camomilla romana, Camomilla comune, Tiglio
-Droghe ad azione revulsiva cutanea ed antisettica: Canfora
-Droghe ad azione eupeptica: Arancio, Anice, Finocchio, Melissa
-Droghe ad azione espettorante: Eucalipto, Menta, Pino mugo, Timo.
-Droghe adattogene: ginko
-Droghe ad attività antitumorale: tasso



Droghe contenenti glicosidi
-Antrachinonici: aloe, cascara, frangola, rabarbaro, senna, iperico.
-Solforati: aglio
-Saponinici: liquirizia, ginseng, ippocastano, centella.
-Alcolici: salice.
-Aldeidici: vaniglia.
-Fenolici: uva ursina.
-Glicosidi cardioattivi: digitale, strofanto, scilla.
-Glucosidi iridoidi: Arpagofito


Droghe contenenti fenilpropanoidi
-Flavonoidi: cardo mariano, passiflora, mirtillo, carciofo.
-Lignani: podofillo.
-Tannini: amamelide, noce di galla, tè verde.


Droghe contenenti alcaloidi
-Fenilalchilaminici: capsaicina, efedra,
-Isochinolinici: boldo, colchico, curaro, ipecacuana, oppio.
-Indolici: rauwolfia, fava del Calabar, segale cornuta, vinca.
-Chinolinici: china.
-Imidazolici: jaborandi.
-Piridinici: tabacco.
-Tropanici: belladonna, giusquiamo, stramonio, coca.
-Purinici: droghe caffeiche.

Testi consigliati
A. Bruni - FARMACOGNOSIA GENERALE E APPLICATA – Piccin

F. Capasso, R. De Pasquale, G. Grandolini, N. Mascolo – FARMACOGNOSIA – Springer

Elementi di termodinamica – Sistema termodinamico e funzioni di stato. Primo principio della termodinamica e termochimica. L’entalpia. Secondo principio della termodinamica. Entropia, energia libera e fenomeni chimici.

Elettrochimica – Conduzione elettrolitica. Elettrolisi. Le leggi di Faraday. Celle galvaniche e celle elettrolitiche. Potenziali standard. Equazione di Nernst.

Cinetica Chimica – Velocità e ordine di reazione. Energia di attivazione e complesso attivato. Parametri che influenzano la velocità di reazione. Equazione di Arrhenius. Catalizzatori.

Elementi di transizione – Struttura elettronica e principali proprietà chimiche.

Composti di coordinazione – Struttura dei composti di coordinazione. Nomenclatura. Legame di coordinazione. Numero di coordinazione e geometrie di coordinazione. Principali classi di composti di coordinazione. Teorie del campo cristallino e dell'orbitale molecolare. Struttura elettronica dei composti di coordinazione Reattività dei composti di coordinazione. Reazioni di sostituzione e di trasferimento elettronico .

Metalli nei sistemi biologici –. Composizione media degli elementi nel corpo umano. Elementi essenziali. Funzioni biologiche degli elementi inorganici e classificazione delle metallo-biomolecole.

• F. A. Cotton, G. Wilkinson e P. L.Gaus. -- Principi di Chimica Inorganica. Casa Editrice Ambrosiana, Milano.
• W. Kaim, B. Schwederski -- BIOINORGANIC CHEMISTRY: INORGANIC ELEMENTS IN THE CHEMISTRY OF LIFE Ed. Wiley.

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 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.
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.
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.
Cenni di teoria degli errori - Cifre significative. Criteri di arrotondamento. Errore sistematico ed errore casuale. Errore assoluto, relativo e percentuale. Precisione ed accuratezza. Propagazione degli errori: addizione, sottrazione, moltiplicazione, divisione, potenza e logaritmo.
Titolazioni acido-base - 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.

FREISER & FERNANDO, EQUILIBRI IONICI IN SOLUZIONE, PICCIN;
D. HARRIS, CHIMICA ANALITICA QUANTITATIVA 2nd ed. , ZANICHELLI
SKOOG, WEST, HOLLER, CROUCH, FONDAMENTI DI CHIMICA ANALITICA, EDISES

RICHIAMI DI CHIMICA DI BASE.
Configurazione elettronica degli elementi e regola dell’ottetto. Spin elettronico, principio di esclusione di Pauli e principio della massima molteplicità.
Legami chimici: ionico e covalente (omopolare, polare e dativo). Legame polarizzato e polarità delle molecole. Forza ed energia di legame. Lunghezza ed angolo di legame. Carica formale e numero di ossidazione di atomi nei composti organici.
Orbitali atomici e molecolari. Orbitali HOMO e LUMO. Orbitali ibridi sp3, sp2, sp.Legami  e .
Interazioni molecolari: Forze inter- ed intramolecolari: Interazioni dipolo-dipolo, dipolo-dipolo indotto, legame ad idrogeno e di van der Waals. Proprietà fisiche di rilievo delle molecole organiche: punti di fusione ed ebollizione, solubilità.
Definizione di risonanza e regole per scrivere le strutture di risonanza. Effetti induttivi e mesomerici.
Definizione di acido e di base secondo le teorie di Arrhenius, Bronsted-Lowry e Lewis. Scale di acidità e basicità.
GRUPPI FUNZIONALI, CLASSI DI COMPOSTI ORGANICI E NOMENCLATURA
Descrizione dei gruppi funzionali. Classi di composti organici. Nomenclatura e caratteristiche chimico-fisiche.
ELEMENTI DI STEREOCHIMICA.
Classificazione: isomeria costituzionale e stereoisomeria. Diastereomeri ed enantiomeri. Differenze di natura conformazionale (Proiezioni di Newman) e configurazionale. Stereoisomeria ottica e geometrica. Centri, assi e piani stereogenici. Chiralità molecolare ed elementi che la determinano (centri, assi e piani). Miscele racemiche e scalemiche. Descrittori di configurazione cis/trans, E/Z, R/S. Regole di priorità di Cahn-Ingold-Prelog. Rappresentazione di strutture mediante proiezioni di Fischer (regole per la loro corretta scrittura e manipolazione). Mesoforme. Centri pseudoasimmetrici (descrittori di configurazione r/s). Epimeri. Proprietà scalari e pseudoscalari (attività ottica, eccesso enantiomerico, purezza ottica). Configurazione relativa di centri asimmetrici: descrittori D/L, eritro/treo, sin/anti, eso/endo. Cenni sulla risoluzione di enantiomeri.
LE REAZIONI DELLA CHIMICA ORGANICA.
Grandezze termodinamiche coinvolte nelle reazioni: variazioni di energia libera, entalpia ed entropia, equazione di Gibbs. Diagrammi energetici che descrivono le variazioni di queste grandezze in funzione della coordinata di reazione. Grandezze cinetiche implicate nelle reazioni organiche: costanti di velocità ed energie di attivazione. Ordine di reazione. Relazione tra costanti di velocità e costante di equilibrio.
Scissione omolitica ed eterolitica dei legami. Reazioni di Addizione, sostituzione, eliminazione, Reazioni pericicliche e reazioni di riarrangiamento: definizioni.
Possibili meccanismi implicati: reazioni radicaliche, reazioni polari elettrofilo-nucleofilo, reazioni pericicliche. Reazioni elementari e composte, monomolecolari e bimolecolari.
Idrocarburi
Alcani e Cicloalcani: analisi conformazionale e tensione d’anello (calore di combustione)
Stereoisomeria dei ciclo alcani (decalina)
Sintesi di alcani e cicloalcani: idrogenazione degli alcheni, riduzione degli alogenuri alchilici, sintesi di Corey-House
Reazioni Radicaliche: Alogenazione di alcani. Meccanismo radicalico: stadio di attivazione (scissione omolitica di un legame dell’iniziatore), di propagazione e di terminazione della reazione. Regioselettività della sostituzione. Stabilità di radicali alchilici. Principio della reattività-selettività, postulato di Hammond, interpretazione della diversa selettività tra reazioni di clorurazione e bromurazione
Alogenuri alchilici:
Reazioni: Sostituzione Nucleofila: SN1, SN2 e meccanismi di confine. Partecipazione del gruppo vicinale.
Reazione di eliminazione: E1, E2, E1cb. Competizione fra la reazione di sostituzione ed eliminazione.
Geometria a stabilità dei carbocationi e carbanioni. Trasposizioni molecolari. Alogenuri allilici e benzilici nelle reazioni di sostituzione nucleofila. Sintesi degli alogenuri alchilici (vedi reazioni degli altri gruppi funzionali)
Alcheni:
Reazioni di Addizione: Addizione di acidi alogenidrici, acido solforico, acqua, bromo, cloro: meccanismi di reazione e stereochimica. Reazioni stereospecifiche e stereo selettive. Formazione di aloidrine. Ozonolisi. Reazioni di ossidazione e riduzione (calore di idrogenazione). Stabilità degli alcheni. Addizione radicalica di acido bromidrico. Radicale allilico e catione allilico: descrizione, stabilità e risonanza. Clorurazione e bromurazione allilica
Sintesi: deidroalogenazione di alogenuri alchilici, deidratazione degli alcoli, dealogenazione dei dibromuri vicinali, reazione di Wittig e reazioni correlate, reazione di Julia.
Alchini
Acidità e sostituzione degli idrogeni acetilenici degli alchini terminali
Reazioni: Idrogenazione (addizioni sin ed anti); addizione di alogeni, di acidi alogenidrici e di acqua (tautomeria cheto-enolica). Reazioni di ossidazione.
Sintesi degli alchini: deidroalogenazione di dialogenuri alchilici: Reazione di acetiluri con alogenuri alchilici.
Dieni e polieni: conformazioni e stabilità. Addizione 1,2 ed 1,4 (controllo cinetico e termodinamico). Reazione di Diels-Alder.
Aromaticità e Sostituzione Elettrofila Aromatica
Struttura e stabilità del benzene. Regola di Hückel: annuleni e ioni aromatici. Composti aromatici, antiaromatici e non aromatici. Composti policiclici aromatici: naftalene, antracene, fenantrene, pirene e benzo[a]pirene.
Sostituzioni elettrofile aromatiche
Reazioni e meccanismi di: alogenazione, nitrazione, solfonazione, alchilazione ed acilazione di Friedel-Crafts. Effetto dei sostituenti su reattività ed orientamento. Alchil benzeni: Radicali e cationi benzilici. alogenazione in catena laterale ed ossidazione.
Alcoli
Reazioni proprietà acido-base. con: acidi alogenidrici, cloruro di tionile, cloruro di metansolfonile, cloruro di tosile, cloruro di trimetilsilile, tribromuro di fosforo, disidratazione, sintesi degli esteri, reazione di Mitsunobu, reazioni di ossidazione.
Preparazioni (idratazione degli alcheni, ossimercuriazione-demercuriazione, idroborazione-ossidazione, sostituzione con ossidrili: meccanismi e stereochimica), sintesi dai Grignard, idrolisi di alcuni derivati degli acidi, riduzione dei: composti carbonilici, esteri ed acidi.
Eteri
Scissione degli eteri
Sintesi degli eteri: deidratazione intra- ed intermolecolare degli alcoli, alchilazione degli alcoli, sintesi di Williamson
Epossidi Reazioni: apertura dell’anello in catalisi acida e basica. Reazioni con composti organometallici, con litio alluminio idruro, con diborano, con acidi di Lewis. Reazione di Darzens: conversione di un epossi acido ad aldeide.
Preparazioni: Ossidazione del doppio legame con perossoderivati elettrofilici e nucleofilici. Condensazione di Darzens
Dioli:
Reazioni: Trasposizione pinacolica acida e basica. Ossidazione degradativa con periodato
Preparazioni:Idrolisi di epossidi, Ossidazione di alcheni: con tetrossido di osmio, con KMnO4. Riduzione di chetoni con metalli.
Alogenuri arilici e vinilici
Reazioni: Sostituzioni nucleofile: addizione-eliminaziome, eliminazione addizione, reazioni catalizzate dal Cu o Cu(I), sostituzione nucleofila delegata. Reazioni di arilazione e vinilazione catalizzate (vedi composti metallo organici).
Preparazioni: alogenazione diretta, reazioni di arildiazonio.
Fenoli: Reazioni (acidità e basicità, reazione di: Reimer e Tieman, Kolbe, nitrosazione, copulazione. Trasposizione di Claisen. Sintesi di esteri ed eteri. Reazioni di condensazione )
Preparazioni: Sintesi dal cumene. Processo Dow, fusione alcalina dei solfonati, idrolisi dei Sali di arendiazonio.
Aldeidi e chetoni
Addizioni Nucleofile al Gruppo Carbonilico: Addizione al doppio legame carbonio-ossigeno di: acqua formazione di diolo geminali), alcoli (formazione di emicetali e di acetali in presenza acidi anidri), ammoniaca e suoi derivati (formazione di immine ed enammine), idrazina (riduzione di Wolff-Kishner), acido cianidrico, sodio bisolfito, ilidi (reazione di Wittig), reagenti organometallici ([alchil litio, Grignard, alchilacetiluri], reazione di Reformatsky): Aspetti meccanicistici e stereochimici. Reazione di Cannizzaro
Riduzione ad alcoli con idruri o con idrogeno in presenza di catalizzatori metallici: riduzione a metileni (Clemensen e Wolff-Kishner). Ossidazione con potassio permanganato, ossido di argento e perossiacidi (ossidazione di Baeyer-Villiger). Acidità degli idrogeni in  al gruppo carbonilico, Tautomeria cheto-enolica, Carattere elettrofilo del carbonio carbonilico e nucleofilo dello ione enolato. Formazione di dello ione enolato da chetoni non simmetrici: controllo cinetico e termodinamico della loro reazione di alchilazione. Racemizzazione. Alogenazione dei chetoni e delle aldeidi (meccanismo catalizzato sia da acidi che da basi). Reazione aloformica. Uso di enammine per achilazioni selettive di chetoni non simmetrici. Reazione di Meyers; Ditiani e Cianidrine come carbanioni (acil anioni). Generazione ed alchilazione dei dianioni. Generazione ed alchilazione delle enammine e degli anioni amminici. Carbanioni da immine e da idrazoni). Condensazioni aldoliche catalizzate dalle basi e dagli acidi, reazione di Claisen-Schmidt. Anellazione di Robinson. Condensazioni con nitroalcani e nitrili (Thorpe e Thorpe-Zigler). Sintesi delle aldeidi: [ossidazione di alcoli primari e dei gruppi aril metilici, idratazione degli alchini, ozonolisi degli alcheni], riduzione controllata di cloruri acilici, esteri e nitrili.
Sintesi dei chetoni: [ossidazione di alcoli secondari, ozonolisi degli alcheni, acilazione di Friedel-Crafts, idratazione degli alchini], addizione di litio dialchilcuprati a cloruri acilici ed addizione di reattivi di organo litio o Grignard ai nitrili.
Acidi carbossilici
Reattività: Acidità (Fattori che influenzano l’acidità degli idrogeni carbossilici e l’acidità degli idrogeni in posizione  nei loro derivati) e basicità (Fattori che influenzano la basicità dell’ossigeno carbonilico dei derivati), Sostituzione Nucleofila al Carbonio Acilico (meccanismo e scala di reattività dei derivati degli acidi). Reazione di idrolisi in ambiente acido e basico dei derivati degli acidi. Reazione di Hell-Volhard-Zelinski, Alchilazione in . Omologazione di acidi carbossilici. Degradazioni (reazione di Hundsdiecker, Barbier-Wieland, Kochi)
Sintesi di: acidi carbossilici (ossidazione degli alcoli primari ed di aldeidi, ozonolisi di alcheni bisostituiti e di alchini, addizione dei composti organo-metallici a CO2) cloruri acilici, anidridi, esteri lattoni, ammidi, lattami, nitrili. Derivati dell’acido carbonico e decarbossilazione

Derivati degli acidi (Cloruri, anidridi, esteri, ammidi e nitrili)
Alogenuri acilici
sintesi (acidi carbossilici con cloruro di tionile, o PX3 o PX5, trans alogenazione)
Reazioni: riduzioni Rosemund, LiAl(OR)3H, LiAlH4
Anidridi
Sintesi alogenuri acilici con carbosssilati, anidride acetica con acidi carbossilici, disidratazione di acidi carbossilici,
Esteri
Sintesi (Reazione di Fischer, reazione con diazometano, trans esterificazione; reazione di Bayer –Villinger.
Reazioni: con ammoniaca o ammine prim. e sec; riduzioni: con DIBAL-H, LiAlH4.
Ammidi: sintesi( pirolisi di carbossilati di ammonio, alogenuri acilici o anidridi con ammoniaca o ammine prim e sec (reazione di Schotten-Baumann; idrolisi parziale dei nitrili, degradazione di Hofman,, Curtius.Reazioni: trans amminazione riduzione con LiAlH4, e altri agenti riducenti
Nitrili: Sintesi (reazione di sostituzione di alogenuri alchilici con cianuro. disidratazione di ammidi primarie, disidratazione delle ossime con anidride acetica).Reazioni: addizione di alcooli (imminoesteri), di ammine (ammidine), riduzione con LiAlH4, H2, DIBAL-H.
Ammine alifatiche e aromatiche
Reazioni: Proprietà acido-base. Fattori che ne influenzano la basicità (effetti di solvatazione, di delocalizzazione di elettroni pi-greco, stato di ibridazione dell’azoto, effetti induttivi e mesomerici di sostituenti). Proprietà nucleofile dell’azoto: alchilazione, acilazione, ossidazione, nitrosazione. Eliminazioni di Hofmann e di Cope. Saggio di Hinsberg. Sali di diazonio aromatici e loro applicazioni (Reazioni di Sandmeyer e di Schiemann. Diazocopulazione
Sintesi: ammonolisi degli alogenuri, alchilazione di immidi (sintesi di Gabriel), riduzione di nitrocomposti, ammidi e nitrili, amminazione riduttiva, trasposizioni di Hofmann e di Curtius e di Schmidt.
Composti bicarbonilici
Acidi bicarbossilici: comportamento termico. Reazioni: Sintesi acetoacetica e sintesi malonica. Come intermedi di sintesi: Alchilazioni dirette degli esteri. Reazioni di Mannich e di Stork.
Condensazioni di Claisen, di Dieckmann.
Composti organometallici.
Struttura, nomenclatura e proprietà fisiche. Carattere basico e nucleofilo del carbonio legato al metallo. Composti organo litio; reattivi di Grignard; composti organo zinco; composti organo rame, composti organo palladio, composti organoboro.
Idrossialdeidi e idrossichetoni
Condensazione aciloinica e bezoinica. Effetto del calore.
Idrossi acidi
idrolisi di -alocarbossilici, idrolisi di cianidrine Formazione di lattoni
Composti carbonilici -insaturi
Reazioni: Addizioni nucleofile di composti azotati, ossigenati, e carboniosi (addizione di Michael). Addizione normale e coniugata.
Sintesi: Condensazione di Knoevenagel, di Perkin, Stobbe, Baylis-Hilman.

CHIMICA ORGANICA a cura di Bruno Botta, Autori: Appendino. Botta, Cacchi, Chiacchio, Corsaro, … Taddei. Ed. Edi-Ermes (Milano) ISBN 978-88-7051-327-1. b) W. H. Brown; c) P. Y. Briuce; d) K. Peter e C. Vollhardt; e) A. Streitwieser, C. H. Heathcock; f) Norman e Coxon; g) Organic Synthesis: The disconnection Approach (Wiley)
INGLESE: Books recommended: a) Organic Chemistry by Bruno Botta, Authors: hanger. Botta, Cacchi, Chiacchio, Corsaro, ... Taddei. Ed Edi-Ermes 2011 (Milan) ISBN 978-88-7051-327-1. b) W. H. Brown c) P. Y. Briuce d) K. And Peter C. Vollhardt, e) A. Streitwieser, C. H. Heathcock f) Norman and Coxon; ; g) Organic Synthesis: The disconnection Approach (Wiley)

MODULO 1 : BATTERIOLOGIA (1 CFU)
a) caratteristiche strutturali e funzionali dei batteri
b) principali gruppi batterici e patologie correlate

MODULO 2 : VIROLOGIA (1CFU)
a) caratteristiche strutturali e funzionali dei virus.
b) principali gruppi virali e patologie correlate

MODULO 3 : MICOLOGIA E PROTOZOOLOGIA ( O.5 CFU)
a) caratteristiche strutturali e funzionali dei miceti e dei protozoi
b) principali patogeni responsabili di infezioni nell’uomo

MODULO 4 : RAPPORTI OSPITE-PARASSITA. (1 CFU)
Associazioni biologiche e ruolo protettivo del microbiota endogeno; Associazioni biologiche negative, parassitismo e meccanismi di patogenicità. Vie di trasmissione delle malattie infettive.
MODULO 5 : IL CONTROLLO DELLE INFEZIONI ( 2.5 CFU)
a) CHEMIOTERAPICI ANTIBATTERICI (Metodi di antibiogramma; la MIC e suo significato pratico; Caratteristiche, meccanismo d’azione, utilizzazione, meccanismi di resistenza)
b) CHEMIOTERAPICI ANTIVIRALI (Caratteristiche, meccanismo d’azione, utilizzazione, meccanismi di resistenza )

c) CHEMIOTERAPICI ANTIMICOTICI ED ANTIPROTOZOARI (Caratteristiche, meccanismo d’azione, utilizzazione, meccanismi di resistenza )
d) PROFILASSI IMMUNITARIA ( Sieri immuni; I principali vaccini; Programma di vaccinazione in Italia: vaccinazioni obbligatorie e raccomandate)

Testi adottati dal docente:
Jawetz et al. MICROBIOLOGIA MEDICA, Piccin
J.J.Perry et al. MICROBIOLOGIA ( vol 1 – 2 ), Zanichelli
G. Tempera et al. MICROBIOLOGIA GENERALE E APPLICATA – Esculapio

LABORATORIO DI ANALISI DEI FARMACI 1 – LAF 1 - CORSO M-Z
2° anno di corso 1° e 2° Semestre8 CFU di cui 6 CFU di lezioni frontali (42 h); 1 CFU di esercitazioni di laboratorio a posto singolo(18 h); 1 CFU di attività di gruppo (12 h).

Obiettivi del corso: fornisce le conoscenze teorico-pratiche per effettuare uno smistamento di miscele di campioni incogniti di natura inorganica finalizzate all’ analisi qualitative.Lo studente acquisisce in laboratorio le capacità necessarie alla esecuzione di analisi chimico-farmaceutiche di sostanze inorganiche, riportate nella Farmacopea Ufficiale Italiana ed Europea. L’esercitazione a posto singolo si avvale di attività manuali, l’attività di gruppo è dedicata ad analisi strumentali.
Prerequisiti Conoscenza della Chimica Generale ed Inorganica.
Metodologia didatticaL’insegnamento si articola in lezioni, seminari ed esercitazioni di laboratorio.Durante lo svolgimento del corso e prima delle esercitazioni pratiche di laboratorio, vengono effettuate “prove in itinere” sotto forma di multiple-choice tests e quesiti a tema breve, al fine di valutare il grado di conoscenza e approfondimento acquisito sugli argomenti teorici presentati a lezione.Le esercitazioni di laboratorio sono individuali e consistono nell'analisi di miscele note ed incognite di specie cationiche ed anioniche, utilizzando i metodi classici dell'analisi qualitativa semimicro. Inoltre, si propongono esercitazioni su analisi di miscele semplici mediante metodi cromatografici associati a rivelazione ultravioletta.
L’esame consiste in un colloquio tendente ad accertare la conoscenza degli argomenti proposti e la capacità di correlazione tra i concetti acquisiti, nonché la abilità di rappresentare per iscritto i fenomeni e le reazioni chimiche oggetto dell’analisi qualitativa.
Contenuto del corsoPremesse: Sistema Periodico degli elementi. Proprietà e caratteristiche chimico-fisiche dei composti inorganici. Legami chimici. Proprietà delle soluzioni. Equilibri chimici in soluzione. Reazioni acido-base, di precipitazione, ossidoriduzione e complessazione.Generalità sulle operazioni di laboratorio: Apparecchiature. Reattivi analitici. Norme elementari di sicurezza. Tecniche di base dell’analisi semimicro. Tecniche di separazione di miscele omogenee ed eterogenee. Metodi strumentali di analisi: Metodi Ottici: Principi teorici e generalità su Spettroscopia UV-visibile e Spettroscopia di Assorbimento Atomico. Metodi Cromatografici: Principi teorici, generalità e classificazione. Cromatografia su strato sottile e colonna (TLC e HPLC), Cromatografia a scambio ionico (IEC).
Analisi qualitativa elementare. Classificazione dei metodi. Stadi di un analisi chimica.Le specie sottolineate saranno oggetto di esperienze pratiche di laboratorioAnalisi per via secca Analisi di emissione (saggio alla fiamma). Reazioni allo stato fuso (saggio alla perla). Comportamento al riscaldamento (saggi al tubicino). Analisi di carbonati, solfiti, acetati, borati, ione ammonio.Analisi per via umida Saggi preliminari. Ricerca di sostanze ossidanti interferenti.Analisi sistematica di cationi per gruppi analitici Separazione e reazioni di riconoscimento dei seguenti cationi secondo il gruppo di appartenenza. Primo: Argento, mercurio(I), piomboSecondo: mercurio(II), piombo, rame, stagno, bismuto, cadmio, arsenico, antimonio.Terzo: alluminio, cromo, ferro.Quarto: manganese, zinco, cobalto, nichel.Quinto: calcio, stronzio, bario.Sesto: magnesio, litio, sodio, potassio, ione ammonio.
Analisi ed identificazione degli anioni Determinazione dei gruppi in base alla solubilità dei sali. Soluzione alcalina. Analisi di cloruri, bromuri, ioduri, ossalati, fosfati, solfati, nitrati, acetati, borati.Reazioni di identificazione riportate in Farmacopea Ufficiale. Metodi ufficiali di analisi. Saggi di identificazione. Saggi limite.
Testi Consigliati•Araneo “Chimica analitica qualitativa” Casa Editrice Ambrosiana.•T.R. Hogness, W.C. Johnson, A.R. Armstrong "Analisi qualitativa ed equilibrio chimico" Piccin Editore - Pd •F. Savelli, O. Bruno “Analisi Chimico-Farmaceutica” Piccin Editore-Padova•Farmacopea Ufficiale della Repubblica Italiana X e XI Ed.•Farmacopea Europea IV Ed.
Orario di ricevimento: martedì e giovedì ore 10.00-12.00, previo appuntamento.

Testi Consigliati
• Araneo “Chimica analitica qualitativa” Casa Editrice Ambrosiana.
• T.R. Hogness, W.C. Johnson, A.R. Armstrong "Analisi qualitativa ed equilibrio chimico" Piccin Editore - Pd
• F. Savelli, O. Bruno “Analisi Chimico-Farmaceutica” Piccin Editore-Padova
• Farmacopea Ufficiale della Repubblica Italiana X e XI Ed.
• Farmacopea Europea IV Ed.

TERMODINAMICA
I principio della termodinamica. Lavoro e Calore. Funzioni di stato: energia interna, entalpia, capacità termica a pressione e volume costante. Cicli termodinamici, processi reversibilie e irreversibili. Termochimica. Entalpia standard, entalpie di reazione, entalpie di formazione, energia di legame, processi endotermici esotermici. La legge di Hess. Variazione dell’entalpia con la temperatura: la legge di Kirchoff.
Tecniche sperimentali: calorimetri, TGA, DTA, DSC e ITC. Metabolismo energetico, potere calorico degli alimenti e quoziente respiratorio.
II principio della termodinamica. Entropia e processi spontanei. Variazioni di entropia con la temperatura e pressione e nelle transizioni di fase.
III principio della termodinamica. Entropia assoluta. Energia libera di Gibbs. Dipendenza dell’energia di Gibbs dalla pressione e dalla temperatura.
Equilibrio chimico. Costante di equilibrio termodinamico. Equilibri, omogenei, eterogenei e combinati. Effetto della temperatura sull’equilibrio. Energetica e rendimento dei cicli biochimici.
ELETTROCHIMICA
Conducibilità di soluzioni di elettroliti, conduttometria e titolazioni conduttometriche. Potenziali elettrodici, semicelle, pile, equazione di Nernst. Potenziali standard di riduzione e sue applicazioni in campo chimico e biochimico. Elettrolisi e sovratensione.
CINETICA CHIMICA
Velocità delle reazioni chimiche, ordine di reazione. Forma integrata delle equazioni cinetiche di ordine zero, di primo e di secondo. Reazioni competitive e reazioni consecutive. Farmacocinetica: somministrazione endovena, orale e flebolisi. Meccanismi di reazione e ordine di reazione: il modello del complesso attivato. Catalisi e processi autocatalitici, propagazione di una epidemia. Reazioni catalizzate da enzimi: equazione di Michaelis-Menten. Inibizione enzimatica: competitiva, non competitiva, incompetitiva. Inibizione da substrato e da prodotto. Effetto della temperatura sulla velocità di reazione: equazione di Arrhenius.
TECNICHE DI INDAGINE DELLA STRUTTURA DELLE MOLECOLE
Breve introduzione alla meccanica quantistica. Descrizione dei vari moti atomici e relative tecniche spettroscopiche. Spettroscopie vibrazionali: infrarosso, Raman e resonant-Raman. Spettroscopia elettronica, orbitali molecolari, cromofori. Processi fotofisici e fotochimici. La fotosintesi clorofilliana. Laser, emissione stimolata.

TESTI CONSIGLIATI E/O DI CONSULTAZIONE
P.W. Atkins, J. De Paula "Chimica Fisica Biologica" Volume 1, Ed. Zanichelli
R. Chang "Chimica Fisica" Volume 1 Ed. Zanichelli
G.K. Vemulapalli “Chimica Fisica” Ed. EDISES
P.W. Atkins, J. De Paula "Chimica Fisica " Ed. Zanichelli
Sono disponibili gli appunti delle lezioni.

LABORATORIO DI ANALISI DEI FARMACI II
Organizzazione generale del corso Le attività del corso sono costituite da lezioni frontali e studi di casi in aula e da esercitazioni pratiche a posto singolo o di gruppo in laboratorio. È obbligatoria la frequenza ad almeno il 70% delle lezioni e il 70 % delle esercitazioni. La frequenza alle lezioni e alle esercitazioni è attestata dalla firma dello studente.Sulla base del numero di studenti, ad inizio del corso, vengono stabiliti turni di frequenza al laboratorio e il relativo calendario delle esercitazioni.
Obiettivi formativi
Il corso intende fornire allo studente una conoscenza dei principali metodi analitici classici per la determinazione quantitativa di composti di interesse farmaceutico e le competenze necessarie all’interpretazione delle determinazioni descritte dalla Farmacopea Ufficiale Italiana e dalla Farmacopea Europea e alla loro esecuzione pratica in laboratorio.
Programma
GENERALITA’ SULL’ANALISI CHIMICA QUANTITATIVAMateriali, reattivi e attrezzature impiegati in laboratorio. Sicurezza in laboratorio. Convalida di un metodo analitico. Accuratezza e precisione. Scarto di un valore anomalo: metodo del 4d e test di Dixon. Bilance analitiche, operazioni e metodi di pesata. ANALISI VOLUMETRICAPreparazione di soluzioni a titolo noto; controllo e determinazione del titolo di soluzioni. Apparecchiature volumetriche e loro taratura. Calcoli nell’analisi volumetrica.Titolazioni acido-baseAcidimetria e alcalimetria. Preparazione e standardizzazione di soluzioni di acidi e di basi. Indicatori acido-base. Titolazioni acido-base in solventi non acquosi: generalità, acidità e basicità intrinseca, effetti livellante e differenziante, classificazione dei solventi. Equilibri in solventi non acquosi, criteri di scelta del solvente. Applicazioni con particolare riferimento alle monografie riportate dalla F.U.I. XII ed. e dalla Farmacopea Europea VII ed. e supplementi. Determinazione di: Sodio carbonato, Sodio bicarbonato, miscele di carbonati e idrati alcalini, miscele di carbonati e bicarbonati alcalini, Efedrina emidrato, Azoto secondo Kjeldahl, Ammonio cloruro, Acido Tartarico, Acido Fosforico, Acido Citrico, Naprossene, Ibuprofene, Nimesulide, Omeprazolo, Acido Acetilsalicilico, Benzile Benzoato, Acido Borico, Saccarina; Nicotinamide, Diazepam, Aspartame, Atropina Solfato, Sodio benzoato, Morfina Cloridrato, Sulfafurazolo.Titolazioni con formazione di precipitatoArgentometria. Preparazione e standardizzazione di una soluzione di argento nitrato e di ammonio tiocianato. Metodi di titolazione (Mohr, Volhard, Fajans). Applicazioni con particolare riferimento alle monografie riportate dalla F.U.I. XII ed. e dalla Farmacopea Europea VII ed. e supplementi. Determinazione di: Alogenuri alcalini, Clorobutanolo Emidrato.Titolazioni complessometricheMetodi di titolazione. Preparazione e standardizzazione di una soluzione di EDTA. Indicatori metallocromici. Applicazioni con particolare riferimento alle monografie riportate dalla F.U.I. XII ed. e dalla Farmacopea Europea VII ed. e supplementi. Determinazione di Sali di Al, Bi, Ca, Mg, Pb, Zn, Hg, Fe. Determinazione della durezza dell’acqua.Titolazioni che sfruttano reazioni di ossidoriduzionePermanganometria, cerimetria, iodimetria, iodometria, bromometria.Applicazioni con particolare riferimento alle monografie riportate dalla F.U.I. XII ed. e dalla Farmacopea Europea VII ed. e supplementi. Determinazione di: Sali di Ca, Sali Ferrosi, Perossido d’Idrogeno soluzione (3%) ed espressione della concentrazione di soluzioni di perossido d’idrogeno in funzione dei volumi di ossigeno sviluppati; Solfato Ferroso, Menadione, Paracetamolo, Nifedipina; Sodio Solfito Eptaidrato, Acido Ascorbico, Ascorbile Palmitato, Captopril; Potassio Permanganato, Tosilcloramina, Perossido d’Idrogeno, Cloruro Ferrico Esaidrato; Isoniazide, Fenolo.METODI ELETTROCHIMICI DI ANALISIDeterminazione potenziometrica del pH. Determinazione potenziometrica del punto finale in una titolazione. Determinazione biamperometrica dell’azoto amminico primario: applicazioni ai sulfamidici (Sulfadiazina, Succinilsulfatiazolo) descritti dalla F.U.I. XII ed. e dalla Farmacopea Europea VII ed. e supplementi e alla Benzocaina.METODI OTTICI DI ANALISISpettrofotometria UV-visibileGeneralità. Legge di Lambert-Beer. Analisi quantitativa: scelta della lunghezza d’onda di lavoro, metodi per la determinazione della concentrazione, costruzione della retta di taratura. Analisi di regressione lineare. Applicazioni con particolare riferimento alle monografie riportate dalla F.U.I. XII ed. e dalla Farmacopea Europea VII ed. e supplementi. Determinazione di: Cloramfenicolo, Progesterone.FluorimetriaGeneralità, strumentazione e applicazioni alla determinazione quantitativa di sostanze di interesse farmaceutico
Calendario e tipologia delle esercitazioniIl calendario delle esercitazioni, per ogni anno accademico, è stabilito e pubblicato ad inizio del corso.Un elenco di alcune esercitazioni tipiche è il seguente:1.Consegna della postazione di lavoro. Sicurezza in laboratorio. Uso della vetreria tarata e delle bilance analitiche.2.Determinazione della concentrazione di una soluzione di NaOH. Uso degli indicatori acido-base.3.Controllo del titolo di una soluzione di HCl utilizzando Na2CO3 anidro come standard primario.4.Determinazione quantitativa di un campione incognito di Na2CO3 per via acidimetrica.5.Controllo del titolo di una soluzione di NaOH utilizzando un appropriato standard primario.6.Determinazione quantitativa di un campione incognito di acido L-(+) tartarico per via alcalimetrica.7.Determinazione quantitativa di un campione incognito di acido ascorbico (vitamina C) per via iodimetrica.8.Standardizzazione di una soluzione di sodio edetato utilizzando CaCO3 come standard primario. Metodo per spostamento parziale.9.Determinazione della durezza totale nell’acqua potabile. Determinazione dei mg/L di ione Ca++ e di ione Mg++.10.Determinazione della percentuale di purezza di un campione di caffeina per via spettrofotometrica. Uso della legge di Beer-Lambert.11.Uso e taratura del pHmetro. Determinazione per via potenziometrica del punto finale in una titolazione acido-base. Costruzione della curva di titolazione. 12.Determinazione quantitativa di un campione incognito di caffeina per via spettrofotometrica. Costruzione della retta di taratura.
Conoscenze, competenze e capacità acquisiteA completamento con successo del corso, lo studente sarà in grado di:1.Descrivere la strumentazione e la vetreria di laboratorio necessarie per eseguire i metodi analitici presi in esame.2.Dimostrare di possedere conoscenza e comprensione dei principali metodi analitici volumetrici e spettrofotometrici.3.Fornire una valutazione critica dei metodi analitici disponibili per la determinazione quantitativa di sostanze di interesse farmaceutico con riferimento alle monografie riportate dalle Farmacopee Italiana ed Europea.Inoltre, a completamento con successo delle esercitazioni pratiche, lo studente sarà in grado di:4.Eseguire una pesata utilizzando la bilancia analitica elettronica.5.Preparare una soluzione a concentrazione nota di un reagente (standard primario) utilizzando l’appropriata vetreria tarata.6.Trasferire volumi noti di liquidi e soluzioni attraverso l’uso di pipette tarate a doppia tacca o di pipette automatiche.7.Eseguire una titolazione utilizzando l’opportuno indicatore o sistema potenziometrico per evidenziare il punto finale.8.Determinare, attraverso un’analisi volumetrica, la concentrazione, la massa o la percentuale di purezza di un campione dato.9.Calibrare il pHmetro e utilizzarlo per le misure di pH di soluzioni.10.Preparare il campione e eseguire misure di assorbanza utilizzando lo spettrofotometro UV-Vis.11.Eseguire determinazioni quantitative spettrofotometriche (anche attraverso la costruzione della retta di taratura).12.Fornire una corretta interpretazione dei dati sperimentali ottenuti e di redigere una relazione sull’esperienza fatta.
Modalità d’insegnamento e delle verifiche d’apprendimentoIl corso prevede delle lezioni frontali in aula durante le quali vengono presentati dettagliatamente tutti gli argomenti del programma. Gli studenti sono attivamente chiamati alla discussione in aula e allo studio di casi, illustrativi di alcuni importanti aspetti analitici. Le esercitazioni pratiche in laboratorio prevedono l’analisi critica di protocolli sperimentali e l’esecuzione da parte dello studente di determinazioni quantitative di analiti di interesse farmaceutico. In laboratorio lo studente è incoraggiato al confronto con i colleghi e con il docente in merito alle esperienze pratiche e per l’approfondimento di argomenti trattati in aula. A fine di ciascuna esercitazione lo studente redige e consegna una relazione descrittiva dell’esperienza fatta. Tale relazione viene valutata in termini di chiarezza dell’esposizione, correttezza nella conduzione del metodo analitico e accuratezza e precisione del risultato finale. Essa viene riconsegnata allo studente all’inizio dell’esercitazione successiva ed eventualmente commentata personalmente.
Descrizione delle modalità d’esameL’esame finale è orale. Per sostenere l’esame è necessario prenotarsi on line accedendo con le proprie credenziali al Portale studenti sul sito dell’Università di Catania (www.unict.it). La lista di prenotazione è accessibile circa quindici giorni prima della data d’appello prevista sul calendario.
Materiale didatticoCopia del materiale presentato durante le lezioni è disponibile presso l’aula studio Pappalardo della Biblioteca di Facoltà (Ed. 2).

Testi consigliati e bibliografia
1. G. C. Porretta - ANALISI DI PREPARAZIONI FARMACEUTICHE. Analisi quantitativa. - Ed. CISU, Roma.
2. E. Abignente, D. Melisi, M. G. Rimoli – PRINCIPI DI ANALISI QUANTITATIVA DEI MEDICINALI - Ed. Loghìa, Napoli.
3. D. C. Harris - CHIMICA ANALITICA QUANTITATIVA - Zanichelli, Bologna.
4. R. Cozzi, P. Protti, T. Ruaro - ANALISI CHIMICA: MODERNI METODI STRUMENTALI - Zanichelli, Bologna.
5. Vogel's TEXBOOK OF QUANTITATIVE CHEMICAL ANALYSIS - Fifth edition - Ed. Longman Scientific & Tecnical.
6. Farmacopea Ufficiale Italiana XII edizione. European Pharmacopoeia VII edizione e supplementi.

LABORATORIO DI ANALISI DEI FARMACI II (A-L e M-Z; 6CFU; codice: 85728)

Organizzazione generale del corso:
Le attività del corso sono costituite da lezioni frontali e studi di casi in aula e da esercitazioni pratiche a posto singolo o di gruppo in laboratorio. È obbligatoria la frequenza ad almeno il 70% delle lezioni e il 70 % delle esercitazioni. La frequenza alle lezioni e alle esercitazioni è attestata dalla firma dello studente.Sulla base del numero di studenti, ad inizio del corso, vengono stabiliti turni di frequenza al laboratorio e il relativo calendario delle esercitazioni.

Programma

GENERALITA’ SULL’ANALISI CHIMICA QUANTITATIVAMateriali, reattivi e attrezzature impiegati in laboratorio. Sicurezza in laboratorio. Convalida di un metodo analitico. Accuratezza e precisione. Scarto di un valore anomalo: metodo del 4d e test di Dixon. Bilance analitiche, operazioni e metodi di pesata. ANALISI VOLUMETRICAPreparazione di soluzioni a titolo noto; controllo e determinazione del titolo di soluzioni. Apparecchiature volumetriche e loro taratura. Calcoli nell’analisi volumetrica.Titolazioni acido-baseAcidimetria e alcalimetria. Preparazione e standardizzazione di soluzioni di acidi e di basi. Indicatori acido-base. Titolazioni acido-base in solventi non acquosi: generalità, acidità e basicità intrinseca, effetti livellante e differenziante, classificazione dei solventi. Equilibri in solventi non acquosi, criteri di scelta del solvente. Applicazioni con particolare riferimento alle monografie riportate dalla F.U.I. XII ed. e dalla Farmacopea Europea VII ed. e supplementi. Determinazione di: Sodio carbonato, Sodio bicarbonato, miscele di carbonati e idrati alcalini, miscele di carbonati e bicarbonati alcalini, Efedrina emidrato, Azoto secondo Kjeldahl, Ammonio cloruro, Acido Tartarico, Acido Fosforico, Acido Citrico, Naprossene, Ibuprofene, Nimesulide, Omeprazolo, Acido Acetilsalicilico, Benzile Benzoato, Acido Borico, Saccarina; Nicotinamide, Diazepam, Aspartame, Atropina Solfato, Sodio benzoato, Morfina Cloridrato, Sulfafurazolo.Titolazioni con formazione di precipitatoArgentometria. Preparazione e standardizzazione di una soluzione di argento nitrato e di ammonio tiocianato. Metodi di titolazione (Mohr, Volhard, Fajans). Applicazioni con particolare riferimento alle monografie riportate dalla F.U.I. XII ed. e dalla Farmacopea Europea VII ed. e supplementi. Determinazione di: Alogenuri alcalini, Clorobutanolo Emidrato.Titolazioni complessometricheMetodi di titolazione. Preparazione e standardizzazione di una soluzione di EDTA. Indicatori metallocromici. Applicazioni con particolare riferimento alle monografie riportate dalla F.U.I. XII ed. e dalla Farmacopea Europea VII ed. e supplementi. Determinazione di Sali di Al, Bi, Ca, Mg, Pb, Zn, Hg, Fe. Determinazione della durezza dell’acqua.Titolazioni che sfruttano reazioni di ossidoriduzionePermanganometria, cerimetria, iodimetria, iodometria, bromometria.Applicazioni con particolare riferimento alle monografie riportate dalla F.U.I. XII ed. e dalla Farmacopea Europea VII ed. e supplementi. Determinazione di: Sali di Ca, Sali Ferrosi, Perossido d’Idrogeno soluzione (3%) ed espressione della concentrazione di soluzioni di perossido d’idrogeno in funzione dei volumi di ossigeno sviluppati; Solfato Ferroso, Menadione, Paracetamolo, Nifedipina; Sodio Solfito Eptaidrato, Acido Ascorbico, Ascorbile Palmitato, Captopril; Potassio Permanganato, Tosilcloramina, Perossido d’Idrogeno, Cloruro Ferrico Esaidrato; Isoniazide, Fenolo.METODI ELETTROCHIMICI DI ANALISIDeterminazione potenziometrica del pH. Determinazione potenziometrica del punto finale in una titolazione. Determinazione biamperometrica dell’azoto amminico primario: applicazioni ai sulfamidici (Sulfadiazina, Succinilsulfatiazolo) descritti dalla F.U.I. XII ed. e dalla Farmacopea Europea VII ed. e supplementi e alla Benzocaina.METODI OTTICI DI ANALISISpettrofotometria UV-visibileGeneralità. Legge di Lambert-Beer. Analisi quantitativa: scelta della lunghezza d’onda di lavoro, metodi per la determinazione della concentrazione, costruzione della retta di taratura. Analisi di regressione lineare. Applicazioni con particolare riferimento alle monografie riportate dalla F.U.I. XII ed. e dalla Farmacopea Europea VII ed. e supplementi. Determinazione di: Cloramfenicolo, Progesterone.FluorimetriaGeneralità, strumentazione e applicazioni alla determinazione quantitativa di sostanze di interesse farmaceutico
Calendario e tipologia delle esercitazioniIl calendario delle esercitazioni, per ogni anno accademico, è stabilito e pubblicato ad inizio del corso.Un elenco di alcune esercitazioni tipiche è il seguente:1.Consegna della postazione di lavoro. Sicurezza in laboratorio. Uso della vetreria tarata e delle bilance analitiche.2.Determinazione della concentrazione di una soluzione di NaOH. Uso degli indicatori acido-base.3.Controllo del titolo di una soluzione di HCl utilizzando Na2CO3 anidro come standard primario.4.Determinazione quantitativa di un campione incognito di Na2CO3 per via acidimetrica.5.Controllo del titolo di una soluzione di NaOH utilizzando un appropriato standard primario.6.Determinazione quantitativa di un campione incognito di acido L-(+) tartarico per via alcalimetrica.7.Determinazione quantitativa di un campione incognito di acido ascorbico (vitamina C) per via iodimetrica.8.Standardizzazione di una soluzione di sodio edetato utilizzando CaCO3 come standard primario. Metodo per spostamento parziale.9.Determinazione della durezza totale nell’acqua potabile. Determinazione dei mg/L di ione Ca++ e di ione Mg++.10.Determinazione della percentuale di purezza di un campione di caffeina per via spettrofotometrica. Uso della legge di Beer-Lambert.11.Uso e taratura del pHmetro. Determinazione per via potenziometrica del punto finale in una titolazione acido-base. Costruzione della curva di titolazione. 12.Determinazione quantitativa di un campione incognito di caffeina per via spettrofotometrica. Costruzione della retta di taratura.
Conoscenze, competenze e capacità acquisiteA completamento con successo del corso, lo studente sarà in grado di:1.Descrivere la strumentazione e la vetreria di laboratorio necessarie per eseguire i metodi analitici presi in esame.2.Dimostrare di possedere conoscenza e comprensione dei principali metodi analitici volumetrici e spettrofotometrici.3.Fornire una valutazione critica dei metodi analitici disponibili per la determinazione quantitativa di sostanze di interesse farmaceutico con riferimento alle monografie riportate dalle Farmacopee Italiana ed Europea.Inoltre, a completamento con successo delle esercitazioni pratiche, lo studente sarà in grado di:4.Eseguire una pesata utilizzando la bilancia analitica elettronica.5.Preparare una soluzione a concentrazione nota di un reagente (standard primario) utilizzando l’appropriata vetreria tarata.6.Trasferire volumi noti di liquidi e soluzioni attraverso l’uso di pipette tarate a doppia tacca o di pipette automatiche.7.Eseguire una titolazione utilizzando l’opportuno indicatore o sistema potenziometrico per evidenziare il punto finale.8.Determinare, attraverso un’analisi volumetrica, la concentrazione, la massa o la percentuale di purezza di un campione dato.9.Calibrare il pHmetro e utilizzarlo per le misure di pH di soluzioni.10.Preparare il campione e eseguire misure di assorbanza utilizzando lo spettrofotometro UV-Vis.11.Eseguire determinazioni quantitative spettrofotometriche (anche attraverso la costruzione della retta di taratura).12.Fornire una corretta interpretazione dei dati sperimentali ottenuti e di redigere una relazione sull’esperienza fatta.
Modalità d’insegnamento e delle verifiche d’apprendimentoIl corso prevede delle lezioni frontali in aula durante le quali vengono presentati dettagliatamente tutti gli argomenti del programma. Gli studenti sono attivamente chiamati alla discussione in aula e allo studio di casi, illustrativi di alcuni importanti aspetti analitici. Le esercitazioni pratiche in laboratorio prevedono l’analisi critica di protocolli sperimentali e l’esecuzione da parte dello studente di determinazioni quantitative di analiti di interesse farmaceutico. In laboratorio lo studente è incoraggiato al confronto con i colleghi e con il docente in merito alle esperienze pratiche e per l’approfondimento di argomenti trattati in aula. A fine di ciascuna esercitazione lo studente redige e consegna una relazione descrittiva dell’esperienza fatta. Tale relazione viene valutata in termini di chiarezza dell’esposizione, correttezza nella conduzione del metodo analitico e accuratezza e precisione del risultato finale. Essa viene riconsegnata allo studente all’inizio dell’esercitazione successiva ed eventualmente commentata personalmente.
Descrizione delle modalità d’esameL’esame finale è orale. Per sostenere l’esame è necessario prenotarsi on line accedendo con le proprie credenziali al Portale studenti sul sito dell’Università di Catania (www.unict.it). La lista di prenotazione è accessibile circa quindici giorni prima della data d’appello prevista sul calendario.
Materiale didatticoCopia del materiale presentato durante le lezioni è disponibile presso l’aula studio Pappalardo della Biblioteca di Facoltà (Ed. 2).
Testi consigliati e bibliografia1.G. C. Porretta - ANALISI DI PREPARAZIONI FARMACEUTICHE. Analisi quantitativa. - Ed. CISU, Roma.2.E. Abignente, D. Melisi, M. G. Rimoli – PRINCIPI DI ANALISI QUANTITATIVA DEI MEDICINALI - Ed. Loghìa, Napoli.3.D. C. Harris - CHIMICA ANALITICA QUANTITATIVA - Zanichelli, Bologna.4.R. Cozzi, P. Protti, T. Ruaro - ANALISI CHIMICA: MODERNI METODI STRUMENTALI - Zanichelli, Bologna.5.Vogel's TEXBOOK OF QUANTITATIVE CHEMICAL ANALYSIS - Fifth edition - Ed. Longman Scientific & Tecnical.6.Farmacopea Ufficiale Italiana XII edizione. European Pharmacopoeia VII edizione e supplementi.

Testi consigliati e bibliografia
1. G. C. Porretta - ANALISI DI PREPARAZIONI FARMACEUTICHE. Analisi quantitativa. - Ed. CISU, Roma.
2. E. Abignente, D. Melisi, M. G. Rimoli – PRINCIPI DI ANALISI QUANTITATIVA DEI MEDICINALI - Ed. Loghìa, Napoli.
3. D. C. Harris - CHIMICA ANALITICA QUANTITATIVA - Zanichelli, Bologna.
4. R. Cozzi, P. Protti, T. Ruaro - ANALISI CHIMICA: MODERNI METODI STRUMENTALI - Zanichelli, Bologna.
5. Vogel's TEXBOOK OF QUANTITATIVE CHEMICAL ANALYSIS - Fifth edition - Ed. Longman Scientific & Tecnical.
6. Farmacopea Ufficiale Italiana XII edizione. European Pharmacopoeia VII edizione e supplementi.

2) OBIETTIVI
ITALIANO: conoscenza delle strategie utilizzate per la scoperta o progettazione di nuovi principi attivi, delle tappe necessarie per l’elaborazione di questi a farmaci e per il loro sviluppo a medicamenti. Conoscenza dei momenti dell’azione dei farmaci, dalla somministrazione alla eliminazione e delle proprietà condizionanti l’interazione farmaco-biofase. Conoscenza delle principali classi di farmaci attivi nella terapia di patologie determinate da agenti infettivi e, per ciascuna di queste classi, dei componenti più rappresentativi in uso, delle loro proprietà chimico-fisiche e biologiche, delle sintesi e delle relazioni struttura-attività.
INGLESE: to provide the fundamental know-how used in medicinal chemistry for the “Drug Discovery”, starting from the first step of the development of the molecule until it evolve to a medication. To provide knowledge of the route of the drugs in the human body starting from the administration to the elimination “clearance” evaluating all the conditioning properties related to the interaction of drug-biophase. To provide knowledge of the main classes of active drugs in the treatment of diseases caused by infectious agents, and for each of these classes, the most representative of the components used, their physico-chemical properties and biological synthesis and structure-activity relationships.

MODULO A – Lez. 30 ore; CFU 4
PARTE GENERALE
Unità 1
Introduzione, definizione di farmaco e classificazioni. Compiti della ricerca farmaceutica. Fonti di agenti farmaceutici. Progettazione di nuovi farmaci. Metodi di generazione del lead. Fasi di sviluppo di un nuovo farmaco. Metodologie CADD. Sviluppo di un farmaco a medicamento. Studi preclinici: elaborazione chimica, e. chimico-analitica, e. galenica, e. farmacodinamica, e. farmacocinetica, e. tossicologica, cancerogenicità e mutagenicità.
Prove cliniche: regolamentazione, principi di Buona Pratica Clinica, OsSC, Comitati Etici, fasi. Correlazioni struttura-attività. Brevetto. Farmaci me-too, equivalenti, off-label. Innovazione terapeutica e requisiti. Scale-up. Medicinali Orfani. Stabilità. Associazioni di farmaci.
Unità 2
Momenti dell'azione di un farmaco:
- fase farmaceutica, vie di somministrazione e loro influenza sull’attività dei farmaci;
- fase farmacocinetica, assorbimento e vari meccanismi, coefficiente di ripartizione e logP, trasporto in circolo, distribuzione, metabolismo con reazioni di biotrasformazione della fase I (ossidazioni microsomiali e non, riduzioni, idrolisi) e della fase II (metilazioni, acetilazioni, coniugazioni), inibizione e induzione enzimatica, eliminazione, escrezione e sue vie. Pro-drugs e loro utilità. Doppi pro-drugs. Mutual pro-drugs. Combinazioni di due pro-drugs. Soft-drugs, loro utilità e analoghi soft.
- fase farmacodinamica: interazione farmaco-sistema biologico e sue caratteristiche, tipi di legame e meccanismi d'azione dei farmaci. Curve dose-risposta graduali e quantali. Antagonismo e sue classificazioni.
Unità 3
Gruppi aptofori e farmacofori. Stereochimica ed attività biologica, isomeria configurazionale, i. conformazionale, stereoselettività e stereospecificità nell'interazione farmaco-recettore, indice eudismico. Proprietà strutturali: modificazioni molecolari, isosteria e bioisosteria classiche e non. Nomenclatura dei principi attivi, DC.IT, DCI, ruolo nel monitoraggio e nell’informazione scientifica. Farmacovigilanza. Classificazione ATC.

MODULO B – Lez. 36 ore; CFU 5
PARTE SISTEMATICA
Unità 4
FARMACI ANTIINFETTIVI: generalità, cenni storici. Curve di crescita di popolazioni batteriche, meccanismi e selettività d’azione. Antibiotico-resistenza.

CHEMlOTERAPICI ANTIBATTERICI: varie classificazioni e meccanismi d'azione.
Sulfamidici: cenni storici, classificazione, spettro, associazioni, meccanismo d'azione, sintesi dei derivati N-eterociclici, N-acilici e simili, acilaminici, relazioni struttura-attività.
- classici: sulfatiazolo.
- semiretard: sulfadiazina, sulfametossazolo + trimetoprim.
- retard: sulfadimetossina, sulfametopirazina (sulfalene).
- ad azione topica: sulfacetamide, sulfadiazina argentica, sulfametiltiazolo (sulfametotiazolo),
ftalilsulfatiazolo, sulfasalazina.
Nitrofurani: cenni storici, attività, spettro, meccanismo d'azione, sintesi, relazioni struttura-attività. Nitrofurazone (nitrofural), nitrofurantoina, nifuratel.
Nitroimidazoli: cenni storici, spettro, meccanismo d'azione, sintesi. Metronidazolo.
Chinoloni: derivati ossichinolinici e naftiridinici, fluoro- e difluorochinoloni, sintesi, meccanismo d'azione, relazioni struttura-attività.
- I generazione: acido nalidixico.
- II generazione: acido pipemidico, cinoxacina.
- III generazione: ofloxacina, norfloxacina, ciprofloxacina, enoxacina, pefloxacina,
levofloxacina, rufloxacina, moxifloxacina.
- profarmaci: prulifloxacina
- difluoroderivati: lomefloxacina
Oxazolidinoni: generalità. Linezolid.

Unità 5
CHEMIOTERAPICI ANTIMICOBATTERICI: generalità, terapia antitubercolare ed antileprotica, meccanismo d'azione, sintesi.
Diaminodifenilsolfoni: dapsone, acedapsone.
Acidi carbossilici e derivati: acido p-aminosalicilico, isoniazide e associazioni, pirazinamide.
Etilendiamine: etambutolo.
Associazioni antitubercolari

ANTIBIOTICI ANTIMICOBATTERICI: cicloserina, rifamicina SV, rifampicina, rifabutina, streptomicina.

Unità 6
ANTIBIOTICI ANTIBATTERICI: cenni storici, metodi di produzione: fermentazione, sintesi, semisintesi.
ANTIBIOTICI CHE INIBISCONO LA BIOSINTESI DELLA PARETE CELLULARE
Betalattamine: strutture, nomenclatura, meccanismo d'azione, spettro, resistenza batterica.
• penicilline: produzione della penicillina G, degradazione, acidolabilità, acidoresistenza, produzione del 6-APA, sintesi, relazioni struttura-attività.
- p. ritardo: benzilpenicillina benzatinica.
- p. penicillinasi-resistenti: oxacillina, cloxacillina, flucloxacillina.
- p. a largo spettro: ampicillina, amoxicillina.
- p. con migliorato assorbimento orale: bacampicillina.
- p. antipseudomonas: carbenicillina, sulbenicillina, suncillina.
- ureidopenicilline: piperacillina, azlocillina, mezlocillina.
- Associazioni con inibitori enzimatici (acido clavulanico, sulbactam)

Unità 7
• cefalosporine: cenni storici, attività, produzione della cefalosporina C, ottenimento del 7-ACA, relazioni struttura-attività, classificazione, sintesi.
- I generazione: c. parenterali, cefacetrile, cefalotina, cefapirina, cefaloridina; c. orali, cefalexina, cefacloro.
- II generazione: cefamandolo, cefuroxima, cefamicine, cefamicina C, cefoxitina.
- III generazione: cefotaxima.
- IV generazione: cefepime.
• 2-penem: caratteristiche strutturali.
• carbapenem: caratteristiche strutturali, spettro, tienamicina, imipenem e associazione con inibitori enzimatici.
• monobattami: caratteristiche, spettro, sintesi, aztreonam.

Unità 8
ANTIBIOTICI CHE INIBISCONO LA SINTESI PROTEICA
Tetracicline: cenni storici, caratteristiche terapeutiche e strutturali, resistenze, relazioni struttura-attività, proprietà chimiche, stabilità, derivati di uso terapeutico, classificazione, sintesi.
- I generazione: clortetraciclina, tetraciclina, ossitetraciclina (associazione);
- II generazione: metaciclina, doxiciclina, minociclina, meclociclina;
- profarmaci, limeciclina, rolitetraciclina (associazione).
- glicilcicline, tigeciclina.
Amfenicoli: caratteristiche terapeutiche e strutturali, spettro d’azione, relazioni struttura-attività, sintesi di cloramfenicolo e tiamfenicolo.

Unità 9
Macrolidi: caratteristiche terapeutiche e strutturali, classificazione, meccanismo d'azione, spettro, resistenza. Eritromicina e proprietà chimiche, claritromicina, fluritromicina, roxitromicina, azitromicina, troleandomicina, spiramicina, rokitamicina. Ketolidi, telitromicina.
Antibiotici carboidratici: lincosamidi, lincomicina, relazioni struttura-attività, clindamicina.
Aminoglicosidi: caratteristiche strutturali e terapeutiche, resistenza batterica, classificazione. Streptomicina, kanamicine, tobramicina, amikacina, sintesi, gentamicina, netilmicina.

ANTIBIOTICI CHE INIBISCONO LA BIOSINTESI DEGLI ACIDI NUCLEICI
Ansamicine: rifamicine, meccanismo e spettro d'azione, caratteristiche strutturali, relazioni struttura-attività, rifamicina SV, rifampicina e induzione enzimatica, rifabutina.

ANTIBIOTICI CHE MODIFICANO LA PERMEABILITÀ DELLA MEMBRANA CELLULARE
Polipeptidi: classificazione, meccanismo d'azione, bacitracina.
Lipopeptidi: meccanismo d'azione, polimixine, colistina.

Unità 10
ANTIMICOTICI: generalità su funghi, micosi, terapia, classificazione.
Antibiotici: griseofulvina, nistatina, amfotericina.
Imidazoli: indicazioni terapeutiche, meccanismo d'azione e sintesi, clotrimazolo, miconazolo, econazolo, isoconazolo, chetoconazolo.
Triazoli: terconazolo, fluconazolo.

Unità 11
ANTIVIRALI: generalità sui virus, ciclo riproduttivo, terapia antivirale, chemioterapici, meccanismi d'azione, spettro e sintesi.
Aminoadamantani: amantadina, tromantadina.
Antimetaboliti nucleosidici: pirimidinici, idoxuridina, citarabina, zidovudina, azolici, ribavirina, purinici, aciclovir, ganciclovir, penciclovir, famciclovir, valaciclovir, valganciclovir; oseltamivir, zanamivir.

Unità 12
ANTINEOPLASTICI: generalità sui tumori e loro classificazione, cancerogenesi, terapie.
- chemioterapici ciclo cellulare non specifici: agenti alchilanti; cisplatino, carboplatino, oxaliplatino; procarbazina e dacarbazina; agenti intercalanti: doxorubicina, daunorubicina, dactinomicina;
- chemioterapici ciclo cellulare specifici: antimetaboliti, alcaloidi della Vinca, bleomicina.
- immunostimolanti
- inibitori ormonali.

Unità 13
ANTIPROTOZOARI: cenni su malattie parassitarie, malaria, strategie terapeutiche. Sintesi e caratteristiche terapeutiche di antimalarici della fase esoeritrocitaria, primachina e della fase eritrocitaria, clorochina, pirimetamina, chinina, meflochina.

- E. SCHRÖDER, C. RUFER, R. SCHMIECHEN - Chimica Farmaceutica voll. I e II - I ediz. italiana (1990) - EdiSES.
- FOYE’S PRINCIPI DI CHIMICA FARMACEUTICA - V ediz. italiana (2009) - Piccin.
- C.G. ALBERTI, L. VILLA - Chimica Farmaceutica voll. I e II - (1992) - fuori catalogo - OEMF.
- G. GRECO - Farmacocinetica e Farmacodinamica su basi chimico-fisiche - (2007) – Loghìa
- G. GRECO – Farmaci antibatterici - (2009) - Loghìa
- PATRICK G.L. - Introduzione alla Chimica Farmaceutica – II ed. (2010) - EdiSES.
Letture consigliate:
- BURGER’S - Medicinal Chemistry and Drug Discovery, vol I - Ed. M.E. Wolff - J. Wiley & Sons.

METODI FISICI IN CHIMICA ORGANICA

Programma
Spettroscopia Infrarossa (IR). Concetti teorici fondamentali. Energia e frequenza vibrazionale in molecole biatomiche e poliatomiche . Vibrazioni di stiramento e di piegamento. Classificazioni delle bande di assorbimento. Modello per l'eccitazione vibrazionale del legame. Spettrofotometro IR a doppio raggio. Spettrometro FT-IR. Preparazione dei campioni e registrazione degli spettri per l' IR. Interpretazione spettri IR di alcani, alcheni, alchini, idrocarburi aromatici, alcoli, fenoli, eteri, aldeidi, chetoni, acidi carbossilici e loro sali, anidridi, esteri , ammidi, ammine, nitrili, isocianati, immine, nitrocomposti, composti solforati, alogenuri alchilici e arilici.
Spettroscopia di Risonanza Magnetica Nucleare (NMR). Proprietà magnetiche dei nuclei atomici. Transizioni di spin nucleare e loro energia. Precessione nucleare e risonanza magnetica nucleare. Popolazione dei livelli energetici. Spettrometro NMR CW. Sistema di riferimento fisso e sistema di riferimento ruotante. Tempi di rilassamento. Spettrometri a impulsi e trasformata di Fourier. Lo spostamento chimico. Shielding diamagnetica e costante di schermo. Fattori che provocano la variazione del chemical shift. Anisotropia diamagnetica. Molteplicità del segnale . Origine dello splitting. Accoppiamento geminale e vicinale. Accoppiamenti "long range": accoppiamenti meta e para in composti aromatici, accoppiamento allilico e omoallilico, accoppiamento virtuale, accoppiamenti a W in composti saturi. Fattori che infuenzano la costante di accoppiamento. Spostamento chimico e accoppiamento di protoni legati all'ossigeno, all'azoto e allo zolfo. Equivalenza chimica e magnetica. Protoni enantiotopici e diastereotopici. Spettri di primo e di secondo ordine. Sistemi AX, AB, AMX, ABX , AA'XX' e AA'BB'. Reagenti di Chemical shift. Disaccoppiamento omonucleare. Correlazioni empiriche per calcolare i chemical shift: regola di Shoolery per gli alcani e di Pascual-Meier-Simon per gli alcheni. Risonanza magnetica del 13C. Spettri totalmente accoppiati, completamente disaccoppiati e "off resonance". Nuclear Overhauser effect. Parametri di shift additivi in idrocarburi alifatici lineari e ramificati, negli alcheni e nei composti aromatici. APT, DEPT, spettri differenza NOE. Spettrosopia NMR in 2D: COSY, HETCOR.
Spettrometria di Massa (MS). Concetti teorici fondamentali. Spettrometro di massa a singolo fuoco. Sorgente ionica a impatto elettronico. Sistemi di introduzione per campioni solidi, liquidi e gassosi. Analizzatore magnetico e sua equazione fondamentale. Potere risolutivo. Spettrometro di massa a doppio fuoco. Analizzatore quadrupolare, a trappola ionica e a tempo di volo . Rivelatore e registratore. Picco molecolare, picchi isotopici, picco base, picchi metastabili. Regola dell'azoto. Determinazione della composizione elementare dello ione molecolare. Principali meccanismi di frammentazioni: scissioni semplici omolitiche ed eterolitiche, scissioni con riarrangiamento. Fattori che regolano gli schemi generali di frammentazione. Frammentazioni tipiche di alcani, alcheni, alchini, cicloalcani, cicloalcheni, idrocarburi aromatici, alcoli, fenoli, eteri, tioli, tiofenoli, tioeteri, aldeidi, chetoni, esteri, acidi, anidridi, ammidi, ammine, nitrili, isocianati, nitrocomposti, composti alogenati. Chemical Ionization. Fast Atom Bombardment. Gascromatografo e HPLC accoppiati allo spettrometro di massa. Elettrospray. MALDI-TOF.
Periodicamente saranno svolte esercitazioni in aula sotto forma di problemi sulla interpretazione di spettri IR, NMR e di Massa di composti organici a struttura incognita.
Testi consigliati: R. M. SILVERSTEIN, F. X. WEBSTER, D. J. KIEMLE- Identificazione Spettrometrica di Composti Organici-II Edizione -Casa Editrice Ambrosiana.
G. M. LAMPMAN, D. L. PAVIA, , G. S. KRIZ, and J. R. VYVYAN - Introduction to Spectroscopy: a Guide for Students of Organic Chemistry - BROOKS/COLE – CENGAGE Learning. (amazon.uk).
B. GIOIA, R. STRADI, E. ROSSI - Guida al Corso di Metodi Fisici in Chimica Organica - Vol. I: Infrarosso - Vol. II: Massa - Vol. III: NMR – Edizioni CUSL- (Cooperativa Universitaria Studio e Lavoro - P.zza L. da Vinci 32 Milano).
M. HESSE, H. MEIER, B. ZEEH - Metodi Spettroscopici nella Chimica Organica – Edizione II- EdiSES- Via Nuova San Rocco 62/A Napoli.
G. F. PEDULLI - Metodi Fisici in Chimica Organica - Piccin - Padova.

Totale crediti 8
Esami: Consistono in una prova scritta e in un colloquio orale.
Orario di ricevimento: Sempre disponibile. Per appuntamento

Testi consigliati:

R. M. SILVERSTEIN, F. X. WEBSTER, D. J. KIEMLE- Identificazione Spettrometrica di Composti Organici-II Edizione -Casa Editrice Ambrosiana.

G. M. LAMPMAN, D. L. PAVIA, , G. S. KRIZ, and J. R. VYVYAN - Introduction to Spectroscopy: a Guide for Students of Organic Chemistry - BROOKS/COLE – CENGAGE Learning. (amazon.uk).

B. GIOIA, R. STRADI, E. ROSSI - Guida al Corso di Metodi Fisici in Chimica Organica - Vol. I: Infrarosso - Vol. II: Massa - Vol. III: NMR – Edizioni CUSL- (Cooperativa Universitaria Studio e Lavoro - P.zza L. da Vinci 32 Milano).

M. HESSE, H. MEIER, B. ZEEH - Metodi Spettroscopici nella Chimica Organica – Edizione II- EdiSES- Via Nuova San Rocco 62/A Napoli.

G. F. PEDULLI - Metodi Fisici in Chimica Organica - Piccin - Padova.

Analisi del corso e degli obiettivi nel contesto delle discipline chimico-farmaceutiche.
DRUG DISCOVERY
Fasi di progettazione e di ottimizzazione di nuovi farmaci. Farmacoforo. Lead compound. Approcci tradizionali ed evoluti impiegati nella scoperta di nuovi farmaci.
RECETTORI
Struttura e teorie recettoriali.
INTERAZIONI FARMACO-RECETTORE.
Reversibilità e irreversibilità del legame farmaco-recettore. Diversi tipi di legami nelle interazioni tra farmaco e recettore. Stereospecificità. Relazione tra variazione di energia libera e costante di equilibrio del complesso farmaco-recettore.
RELAZIONI STRUTTURA ATTIVITÀ (SAR)
Modificazioni molecolari di lead compounds. Serie omologhe. Isosteria. Bioisosteria.
PARAMETRI CHIMICO-FISICI E DESCRITTORI MOLECOLARI
Parametri idrofobici: log P; log D e costante idrofobica del sostituente π. Metodi per la misura sperimentale e teorica del parametri idrofobici. Parametri elettronici. Costanti σ di Hammett e loro definizione. Costanti di Swain e Lupton. ℑ e ℜ.
Parametri sterici. Costante Es di Taft. Rifrazione molare, MR. Volume di van der Waals, Vw. Parametri STERIMOL di Verloop.
RELAZIONI QUANTITATIVE STRUTTURA-ATTIVITÀ (QSAR)
Introduzione. Evoluzione storica. Approcci quantitativi nell’analisi delle relazioni struttura-attività, relazioni lineari di energia libera (LFER).
Principi e sviluppo di un’equazione correlativa; regressione lineare: pendenza, intercetta, coefficiente di correlazione, RSD. Esempi applicativi. Regressione multipla.
Approccio extratermodinamico (Hansch) e modello additivo (Free-Wilson).
ELEMENTI DI CHEMIOMETRIA
Generalità e principi fondamentali dell’analisi statistica multivariata.

C. Hansch - Comprehensive Medicinal Chemistry - Pergamon Press,1990.
H. Kubinyi - Methods and Principles in Medicinal Chemistry - QSAR: Hansch Analysis
and Related Approaches, VCH, 1993.
C. G. Wermuth - Le applicazioni della Chimica Farmaceutica – EdiSES, 2001.
G. L. Patrick - Introduzione alla Chimica Farmaceutica – EdiSES, 2010.

Concetto di Forma Farmaceutica; panorama ed evoluzione delle varie forme farmaceutiche. Scelta della forma farmaceutica in funzione degli obiettivi terapeutici; Preformulazione: obiettivi e caratterizzazione chimico-fisica del farmaco. Interazioni farmaco-eccipiente. Stabilità dei farmaci. Forme farmaceutiche e vie di somministrazione; Farmacocinetica (assorbimento, distribuzione metabolismo ed escrezione), Biodisponibilità e bioequivalenza delle forme farmaceutiche e metodi per la loro determinazione; Polveri - Metodi di preparazione. Analisi granulometrica. Densità delle polveri. Porosità. Fenomeni di adsorbimento. Miscelazione e granulazione delle polveri. Metodi di valutazione di polveri e granulati; Compresse. Metodi di preparazione. Eccipienti. Controlli di qualità Disintegrazione, disaggregazione e dissoluzione. Rivestimento: finalità, materiali ed apparecchiature. Controlli sulle compresse rivestite; Capsule di gelatina rigide e molli, microcapsule, nanocapsule. Aspetti tecnologici e biofarmaceutici; L’acqua come solvente: preparazione di acqua deionizzata e distillata. L’acqua nella Farmacopea Ufficiale. Solubilità e solubilizzazione dei solidi; pH ed isotonia. Proprietà colligative delle soluzioni; Reologia. Fluidi newtoniani e non-newtoniani. Determinazione della viscosità. Lo stato colloidale - Colloidi. Sistemi colloidali di interesse farmaceutico. Potenziale Z; Emulsioni. Tensione superficiale ed interfacciale. Fattori determinanti il tipo e la stabilità dell’emulsione. Tensioattivi. HLB. Calcoli per la determinazione dell’HLB richiesto. Conoscenza delle caratteristiche chimiche e chimico-fisiche dei principali tipi di emulsionanti. Sospensioni. Flocculazione e sedimentazione. Stabilità. Applicazione in campo farmaceutico. Geli - Proprietà reologiche, preparazione ed applicazioni. Pomate - Assorbimento percutaneo di farmaci. Strategie di formulazione. Penetration Enhancers. Caratteristiche dei principali veicoli ed eccipienti. Suppositori - Aspetti biofarmaceutici dell’assorbimento rettale. Eccipienti: scelta e controllo. Preparazione e controllo dei suppositori. Sterilizzazione- Vari tipi di microorganismi; caratteristiche di resistenza. Metodi fisici termici e non termici. Metodi chimici. Preparati oftalmici- Anatomia e fisiologia dell’occhio. Terapia oftalmica. Aspetti tecnologici e biofarmaceutici. Aspetti importanti nella formulazione di veicoli liquidi e semisolidi. Inserti oftalmici. Preparazioni parenterali - Vari tipi di veicoli; contenitori e loro controllo. Requisiti chimici, chimico-fisici e biologici dei preparati iniettabili. Liquidi perfusionali. Polveri per preparazioni iniettabili. Droghe vegetali - Conservazione, essiccamento, stabilizzazione, polverizzazione, estrazione, tinture ed estratti, metodi di controllo. Aerosol – Contenitori e valvole. Propellenti e loro nomenclatura. Sistemi bifasici e trifasici. Spray schiumogeni. Forme farmaceutiche a cessione controllata e sistemi terapeutici- Drug targeting.
Legislazione e socioeconomia farmaceutiche
Organizzazione sanitaria nazionale e sopranazionale; Il servizio farmaceutico e sua organizzazione territoriale; Classificazione dei medicamenti (DLvo 219/2006); Disciplina di dispensazione al pubblico dei medicamenti; Il sistema delle autorizzazioni per la produzione e l’immissione in commercio dei farmaci; Prezzi dei medicinali; Normativa riguardante le sostanze stupefacenti e psicotrope (dal DPR 309/90 al DLvo 49/2006); Norme di buona fabbricazione; Normative relative alla commercializzazione di cosmetici, omeopatici, fitoterapici, integratori alimentari, presidi medico-chirurgici e articoli sanitari.

• P. Colombo, F. Alhaique, C. Caramella, B. Conti, A. Gazzaniga, E. Vidale – Principi di Tecnologie Farmaceutiche (seconda ed.) – Casa Editrice Ambrosiana
• M. AMOROSA - Principi di Tecnica Farmaceutica - Libr. Univ. Tinarelli. Bologna.
• P. MINGHETTI, M. MARCHETTI - Legislazione Farmaceutica – ottava edizione - Casa Editrice Ambrosiana
• REMINGTON - Remington's Pharmaceutical Sciences - Ed. Mack Pul. co.
• MARTIN, J. Swarbrick, A. Cammarata - Physical Pharmacy - Lea & Febiger, Phil., USA.
• L.. SHARGEL. A.BC. YU - Biofarmaceutica e Farmacocinetica - Masson.
• F.U.I. XII Ed.
• BOOTMAN, TOWNSEND, Mc Ghan - Introduzione alla Farmacoeconomia- OEMF, Milano

FARMACOLOGIA e FARMACOTERAPIA
•Farmacologia Generale1.Principi generali del meccanismo d'azione dei farmaci 2.ADME (assorbimento, distribuzione, metabolismo ed eliminazione dei farmaci) 3.Dose 4.Variazioni individuali ed interazioni tra farmaci• Associazioni tra farmaci utili in terapiaNeurone. Trasmettitori. Recettori. Meccanismi di trasduzione. Modulazione. Cotrasmissione. • Farmacologia del SNP Neurotrasmissione chimica del Sistema nervoso autonomo perifericoFarmacologia della trasmissione colinergica Farmacologia del Sistema nervoso parasimpaticoFarmacologia del Sistema nervoso SimpaticoFarmacologia della trasmissione neuromuscolare Autacoidi nelle funzioni autonome • Farmacologia del SNCLa trasmissione chimica e l'azione dei farmaci nel SNC1. Anestetici generali2. Sedativo-ipnotici3. Ansiolitici4. Anticonvulsivanti5. Farmaci rilassanti la muscolatura scheletrica6. Farmaci del Parkinson ed altri disturbi motori7. Antipsicotici e litio8. Antidepressivi9. Analgesici oppioidi10. Farmaci dei processi neurodegenerativi11. Anestetici locali • Farmacologia cardiovascolare e polmonare1. Farmaci per le patologie cardiache2. Farmaci anti-ipertensivi3. Farmaci delle iperlipoproteinemie4. Farmaci broncodilatatori• Farmaci dell’apparato gastro-enterico• Farmacologia del sistema endocrino1. Farmaci corticosteroi dei 2. Farmaci tiroidei ed antitiroidei3. Farmaci estrogeni, progestinici ed antiestrogeni 4. Farmaci androgeni e steroidi anabolizzanti5. Farmaci ipoglicemizzanti• Farmaccologia dell’antinfiammazione e del sistema immunitario• Farmaci antiallergici

Chimica Farmaceutica Avanzata – Ricerca e Sviluppo di Farmaci
CdLM in Chimica e Tecnologia Farmaeutiche- Università degli Studi di Catania
Prof. Giuseppe Ronsisvalle
Anno Accademico 2013-14

Svolgimento dell’esame: Si richiede la capacità di scrivere la formula di un farmaco data la nomenclatura IUPAC. L’Esame finale sarà scritto con Domande a risposta multipla, Sì/No, Vero/Falso, Scegli la struttura giusta, classifica, risolvi, proponi, analizza un caso. Il programma seguente dettaglia le conoscenze e le capacità necessarie a superare l’esame.

Obiettivi generali del Corso
Studio delle principali classi di farmaci che interagiscono con i recettori dei neurotrasmettitori, con i recettori intracellulari, con gli enzimi e con i canali ionici. Per ogni classe saranno esaminate le problematiche relative alla progettazione dei principi attivi e allo studio del meccanismo d'azione, con particolare attenzione allo studio delle relazioni tra struttura e attività biologica.

Agenti attivi sul sistema adrenergico
Lo studente deve conoscere lo schema della via di biosintesi della NE, i suoi siti di deposito e i meccanismi di rilascio dalle vescicole di deposito.
Deve conoscere lo schema degli eventi coinvolti nella neurotrasmissione tra neurone-adrenergico e cellula effettrice. Deve imparare i meccanismi di rimozione della NE dalla sinapsi e di terminazione dell’impulso adrenergico, il meccanismo di re-uptake della NE e il suo metabolismo, riportando gli enzimi coinvolti in tali processi.
Citando la classificazione dei recettori adrenergici, lo studente deve conoscere la loro struttura, le proprietà biochimiche, gli amminoacidi che partecipano al legame con le catecolammine, l’ordine di potenza con cui le catecolammine del sistema adrenergico sono in grado di stimolare i recettori appartenenti alle diverse sottopopolazioni recettoriali.
Inoltre, sono considerati fondamentali, la conoscenza dei meccanismi effettori dei recettori adrenergici e la localizzazione sinaptica dei diversi sottotipi recettoriali adrenergici, al fine di conoscere le risposte tissutali degli organi e tessuti dell’organismo umano conseguenti alla stimolazione di tali sottotipi recettoriali.
Lo studente dovrà imparare la classificazione dei farmaci adrenergici in famiglie con relazioni struttura-attività ben definite.
• Agonisti della classe delle feniletanolammina:
_sostituzione all’azoto (ammina I, II, III, IV),
_sostituzione in posizione α all’atomo di azoto,
_sostituzione in posizione β all’atomo di azoto,
_sostituzione sull’anello aromatico (sostituzione 3-OH e 4-OH, sostituzione 3-OH e 5-OH, sostituzione con H)
_importanza della stereochimica
o Agonisti adrenergici non selettivi.
o Agonisti α1-adrenergici selettivi: Feniletanolammine e 2-Arilimidazoline
o Agonisti selettivi α2-adrenergici.
o Agonisti β1-adrenergici.
o Agonisti β2-adrenergici.
• Simpatomimetici ad azione mista: caratteristiche strutturali (anello catecolico, sostituzione al Cα, sostituzione al Cβ, sostituzione all’atomo di N). Fenilpropanolammine e Fenilisopropanolammine.
• Antagonisti-α non selettivi.
• Antagonisti-α1 selettivi.
• Antagonisti-α2 selettivi
• Antagonisti β-adrenergici (ariletanolammine e arilossietanolammine):
_mono e poli-sostituzioni aromatiche
_distanza tra l’OH della catena e l’azoto amminico
_distanza tra la funzione basica e l’anello aromatico
_sostituzione in α all’azoto amminico
_importanza della stereochimica
 Antagonisti β-adrenergici non-selettivi.
 Antagonisti β-adrenergici selettivi.
 Antagonisti misti α/β.
• Farmaci che influenzano la biosintesi di noradrenalina/adrenalina.
• Farmaci che influenzano il rilascio, il riassorbimento e il metabolismo della noradrenalina.
• Alcaloidi dell’ergot.

Agenti attivi sul sistema colinergico
Lo studente deve imparare a descrivere i siti d’azione dell’ACh e i recettori colinergici, classificati come muscarinici e nicotinici, la loro sequenza amminoacidica, la loro localizzazione tissutale, il modello di trasduzione del segnale e i modelli dei recettori che descrivono le interazioni di legame con l’acetilcolina.
Sarà considerata fondamentale anche la conoscenza della neurochimica dell’ACh (biosintesi, deposito, rilascio, metabolismo, stereochimica).
Classificazione dei farmaci attivi sulla neurotrasmissione colinergica:
• Acetilcolinomimetici, analoghi aciclici dell’ACh:
_regola di Ing
_modificazioni della testa cationica
_modificazioni del ponte etilenico
_modificazioni della funzione esterea
• Acetilcolinimimetici, analoghi della muscarina:
_requisiti stereochimici
_ruolo dell’ossidrile
_ruolo dell’ossigeno etereo
_ruolo del metile in posizione 2
• Acetilcolinomimetici, analoghi della nicotina:
_modificazione dell’anello piridinico
_modificazione dell’anello pirrolidinico
_analoghi rigidi, sia sintetici che di origine naturali
o Agonisti muscarinici
• Inibitori dell’AChE: Applicazioni terapeutiche, Meccanismo di idrolisi da parte dell’AChE. Inibitori reversibili e Inibitori dell’AChE per il trattamento dell’Alzheimer:
_modificazioni del gruppo carbammico
_modificazioni sull’atomo di azoto in posizione 1
_modificazioni sull’anello pirrolico intermedio
• Insetticidi inibitori irreversibili dell’AChE e loro SAR, Antidoti per AChEI irreversibili
• Antagonisti muscarinici dell’ACh:
_requisiti stereochimici
_importanza dell’OH
_modificazioni della funzione amminica
_modificazioni dell’acido tropico
• Antagonisti nicotinici:
Bloccanti gangliari:
_importanza della testa cationica
_importanza della catena polimetilenica
_natura del sostituente sull’atomo di azoto
Bloccanti neuromuscolari non competitivi e competitivi:
_modificazioni della catena polimetilenica
_natura dei sostituenti all’atomo di azoto

Istamina e Antistaminici - Farmaci antiallergici e antiulcera
Chimica dell’istamina, equilibrio tautomerico e conformeri dell’istamina (trans e gauche).
Lo studente dovrà conoscere le proprietà fisiologiche dell’istamina, la sintesi e il suo metabolismo, i meccanismi di accumulo e di rilascio dell’istamina, i recettori di questo mediatore chimico (la loro localizzazione, gli aspetti molecolari e i meccanismi di trasduzione del segnale coinvolti).
Classificazione dei farmaci antistaminici e antiallergici.
• Inibitori del rilascio dell’istamina: Meccanismo di azione, Applicazioni terapeutiche dei singoli farmaci.
• Inibitori dell’istamina già rilasciata: Evoluzione storica delle strutture dei farmaci antiistaminici.
 Antistaminici H1 di I° generazione: Etilendiammine, Eteri dell’etanolammina, Alchilammina, Piperazine, Antistaminici Triciclici (Fenotiazine, dibenzocicloepteni e dibenzocicloeptani)
 Antistaminici H1 di II° generazione non sedativi
 Antistaminici H1 per uso topico

Conoscenza dei meccanismi di secrezione peptica acida e patologie correlata. Classificazione dei farmaci antiulcera.
• H2 antagonisti
• Inibitori della pompa protonica
• Terapia combinata nelle infezioni da Helicobacter Pylori
• Agenti procinetici.
• Prostaglandine
• Sucralfato e Misoprostolo

Classificazione degli Agonisti e Antagonisti del Recettore H3.

Classificazione degli Agonisti e Antagonisti del Recettore H4.



Analgesici Oppioidi
Lo studente dovrà imparare la differenza tra i termini oppiaceo e oppioide e i principali cenni storici riguardanti gli analgesici oppioidi.
I peptidi oppioidi endogeni, le loro funzioni fisiologiche e le proteine che fungono da precursore per i peptidi oppioidi endogeni. Le SAR eseguite sulle encefaline:
_importanza dell’amminoacido in posizione 1
_importanza della distanza tra la posizione 1 e 4
_sostituzione degli amminoacidi naturali
La classificazione dei recettori oppioidi (mu, delta e kappa), la loro localizzazione e i meccanismi di attivazione, i loro principali agonisti e antagonisti selettivi, la rappresentazione schematica di una terminazione nervosa encefalinergica.
Teorie recettoriali e teoria del message-address.
Classificazione degli analgesici oppioidi e modificazioni strutturali:
_modificazioni dei gruppi funzionali del nucleo fenantrenico (OH fenolico, OH alcolico, doppio legame in 7-8, metile legato all’azoto dell’anello piperidinico)
_introduzione di nuovi sostituenti sul nucleo fenantrenico
_natura dei ligandi bivalenti
_sostituzione molecolare della struttura della morfina (morfinani, benzomorfani, fenilpiperidine, 3,3-difenil-propil-ammine)
• Agonisti dei recettori µ
• Antagonisti/Agonisti parziali dei recettori µ.
• Agonisti peptidici dei recettori κ (ligandi naturali, derivati dalle dinorfine, analoghi ciclici delle dinorfine) e agonisti non-peptidici dei recettori κ (apertura dell’anello pirrolidinico, sostituzione dell’azoto pirrolidinico, sostituzione all’anello pirrolidinico, sostituzione al metilene, importanza della stereochimica)
• Antagonisti κ-selettivi
• Agonisti recettori δ (analoghi lineari delle encefaline, analoghi dimerici delle encefaline, analoghi ciclici delle encefaline, analoghi non-peptidici)
• Agenti antidiarroici.
• Antitussivi.


Farmaci anti-infiammatori non steroidei
Classificazione principale dei FANS, SAR, meccanismo d’azione, aspetti farmacologici:
• Antipiretici-analgesici.
• Analgesici anti-infiammatori:
o Salicilati: _importanza dei sostituenti all’anello aromatico
o Derivati 3,5-pirazolidindionici: _importanza del carattere acido
_sostituzione dei protoni con gruppi alchilici
_sostituzioni sugli anelli benzenici
o Acidi aril- ed eteroarilacetici: _sostituzioni sull’anello indolico
_importanza della stereochimica
o Acidi aril- ed eteroarilpropionici: _sostituenti sulla funzione arilacetica
_importanza della stereochimica
o Acidi N-antranilici
o Oxicam: _importanza del gruppo carbossammidico
_importanza dell’acidità delle molecole
• COX-2 inibitori
• Farmaci per il trattamento dell’artrite: composti dell’oro, amminochinoline, inibitori delle citochine
• Farmaci per il trattamento della gotta.


Farmaci che influenzano la trasmissione serotoninergica
Lo studente dovrà imparare la biosintesi, il catabolismo e le funzioni biologiche della Serotonina, elencando gli enzimi coinvolti in tali processi. Le diverse famiglie di recettori della serotonina, le popolazioni e le sottopopolazioni, il sistema del secondo messaggero e le diverse fasi della neurotrasmissione seratoninergica.
Recettori della famiglia 5-HT1 e farmaci correlati, SAR e significati clinici.
• Agonisti e antagonisti 5-HT1A.
• Agonisti e antagonisti 5-HT1B
• Agonisti e antagonisti 5-HT1D: Farmaci per il trattamento dell’emicrania
• Agonisti e antagonisti 5-HT1E
• Agonisti e antagonisti 5-HT1F

Recettori della famiglia 5-HT2
• Agonisti e antagonisti 5-HT2A.
• Agonisti e antagonisti 5-HT2B
• Agonisti e antagonisti 5-HT2C

Recettori della famiglia 5-HT3 e farmaci correlati
• Agonisti, agonisti parziali e antagonisti: Farmaci antiemetici

Recettori della famiglia 5-HT4 e farmaci correlati
• Agonisti e antagonisti 5-HT4: Farmaci per il trattamento dell’intestino irritabile

Recettori della famiglia 5-HT5 e farmaci correlati

Recettori della famiglia 5-HT6 e farmaci correlati

Recettori 5-HT7 e farmaci correlati

Il trasportatore della serotonina e i farmaci che interagiscono con il trasporto
• Farmaci per il trattamento dei disordini neuropsichiatrici.

Ipnotici e sedativi-ipnotici
Neurotrasmettitori coinvolti nella fisiologia del sonno.
Classificazione degli ipnotici.
• Benzodiazepine: _¬importanza dell’anello imminolattamico
_influenza dei sostituenti all’anello imminolattamico
_conformazione enantiomerica favorita
• Agonisti del GABAA non benzodiazepinici
• Derivati del cloralio
• Derivati acetilenici
• Ipnotici aciclici azotati
• Barbiturici: _¬modificazioni sull’atomo di carbonio 5
_modificazioni all’azoto
_modificazioni all’ossigeno

Libri Consigliati: Foye’s Principles of Medicinal Chemistry – Wolters Kluwer / Lippincot, Williams & Wilkins sixth edition