Corso di laurea: Chimica e tecnologia farmaceutiche Programmazione per l'A.A. 2017/2018

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

• 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

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

CONTENUTO DEL CORSO
Identificazione dei composti iscritti in Farmacopea. Separazioni di miscele (estrazione con solvente, cristallizzazione, distillazione, evaporazione, filtrazione, centrifugazione). Saggi preliminari: caratteri organolettici, comportamento delle sostanze alla combustione, analisi elementare qualitativa (saggio di Lassaigne) e quantitativa (CHNS, determinazione formula minima). Solubilità in acqua ed in solventi reattivi; classificazione delle sostanze in base alla loro solubilità.
Gruppi funzionali e saggi per il riconoscimento: acidi carbossilici, idrossiacidi, fenoli, alcoli, aldeidi e chetoni, carboidrati, esteri, lattoni, anidridi, eteri, alogeno derivati, ammine, ammidi, amminoacidi, nitrocomposti, idrocarburi aromatici.
Monografie: acido benzoico, acido salicilico, acido acetilsalicilico, acido ascorbico, acido tartarico, acido lattico, acido citrico, metile p-idrossibenzoato, benzocaina, paracetamolo, isoniazide, nicotinammide, adrenalina, levodopa, metildopa.
Classi di sostanze farmaceutiche saggi generali e specifici: benzodiazepine, barbiturici, derivati xantinici, penicilline e cefalosporine, tetracicline, vitamine, carboidrati, sulfamidici, alcaloidi e sostanze stupefacenti.
Determinazioni di costanti fisiche: punto di fusione, punto di ebollizione, densità, indice di rifrazione, potere ottico rotatorio.
Metodi estrattivi per la preparazione del campione. Metodi di estrazione classici (liquido/liquido e liquido/solido). Estrazione con fluidi supercritici (SFE). Estrazione in fase solida (SPE). Preparazione di campioni da matrici biologiche complesse.
Tecniche cromatografiche. Principi generali del processo cromatografico e parametri cromatografici. Cromatografia su strato sottile (TLC), cromatografia liquida ad alta prestazione (HPLC, UPLC), gascromatografia (GC), elettroforesi Capillare (EC).
ESERCITAZIONI DI LABORATORIO
Identificazione di composti di interesse farmaceutico, riportati nelle monografie della FUI e della Pharm. Eur. Test di solubilità. Carattere acido – basico- anfotero. Identificazione di gruppi funzionali. Determinazione del punto di fusione. Identificazione di campioni incogniti mediante TLC. Determinazione della densità di un campione solido e di un campione liquido. Ottimizzazione della separazione di farmaci mediante HPLC. Determinazione quali/quantitativa di molecole di interesse farmaceutico in specialità medicinali.

1) A. Carta, M.G. Mamolo, F. Novelli, S. Piras – Analisi Farmaceutica Qualitativa – Edises 2011.
2) D. G. Watson - Analisi farmaceutica – Edra 2014; D. G. Watson - Analisi farmaceutica – Edises 2003.
3) V. CAVRINI, V. ANDRISANO. Principi di Analisi Farmaceutica. Società Editrice Esculapio, Bologna. Terza edizione: gennaio 2013.
4) Materiale didattico fornito dal docente e disponibile su Studium.

MODULO B - (3 CFU)
Elementi di strategia retrosintetica. Analisi retro-sintetica di semplici composti organici. Sintesi di
composti aromatici. Sintesi di TM monofunzionali: disconnessioni carbonio-gruppo funzionale (C-X) e
carbonio-carbonio (C-C). Sintesi di TM bifunzionali: disconnessioni carbonio-carbonio (C-C) 1,3 - 1,5 - 1,2 -
1,4 e 1,6.
Laboratorio:
Sicurezza nei laboratori di chimica organica. Apparecchiature e procedimenti di reazione. Tecniche di
isolamento e purificazione.
• Sintesi ed analisi di un farmaco
• Sintesi peptidica in soluzione
• Sintesi e purificazione per distillazione
• Estrazione di un principio attivo da matrice naturale

MODULO B - (3 CFU)
1. Materiale didattico fornito dal docente durante il corso.
2. Stuart Warren, Paul Wyatt - Organic synthesis -The Disconnection Approach, 2nd Edition - J. Wiley &
Sons (2009).
3. Stuart Warren, Paul Wyatt - Workbook for Organic Synthesis The Disconnection Approach, 2ndEdition - J. Wiley & Sons (2009).
4. Laurie S. Starkey – Introduction to strategies for organic synthesis - J. Wiley & Sons (2012).
TESTI DA CONSULTARE
1. MARCO D’ISCHIA – La chimica organica in laboratorio – PICCIN (2002).
2. B.S. FURNISS, A.J. HANNAFORD, P.W.G. SMITH, A.R. TATCHEL - Vogel’s Textbook of Practical
Organic Chemistry - Pergamon Press (1990)