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Giulio RASTELLI
Professore Ordinario
Dipartimento Scienze della Vita sede ex Scienze Farmaceutiche Via Campi 103
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Insegnamento: Chimica farmaceutica e tossicologica I
Chimica e tecnologia farmaceutiche (Offerta formativa 2024)
Obiettivi formativi
Al termine dell'insegnamento lo/la studente/ssa avrà acquisito le conoscenze di base relative alla scoperta e sviluppo dei farmaci, e sviluppato conoscenze e capacità di comprensione delle strutture chimiche, delle relazioni struttura-attività, delle sintesi dei farmaci, dei meccanismi d’azione, vie metaboliche, effetti collaterali ed applicazioni terapeutiche delle classi di farmaci indicate nel programma. Per una più completa comprensione degli obiettivi formativi si rimanda alla lettura dei risultati di apprendimento attesi al seguito del presente percorso formativo.
Prerequisiti
Nozioni di base di Chimica Organica I e II, Biochimica generale (propedeuticità consigliate).
Programma del corso
1.25 CFU (10 ore)
Introduzione alla chimica farmaceutica e al drug discovery. Definizioni IUPAC. Nomenclatura e classificazione dei farmaci (2 ore). Vie di somministrazione dei farmaci. Biodisponibilità e proprietà ADME. Assorbimento di un farmaco e grado di ionizzazione. Metabolismo dei farmaci, reazioni di fase I e II. Profarmaci (5 ore). Definizione di conformazione attiva, conformazione isolata e legata. Analoghi rigidi. Relazione tra isomeria geometrica, configurazionale ed attività biologica (3 ore)
0.875 CFU (7 ore)
Concetto di terapia a bersaglio, terapia combinata, polifarmacologia. Riposizionamento dei farmaci (2 ore). Target biologici dei farmaci: enzimi, recettori, DNA, RNA. Struttura di proteine, GPCRs, DNA ed RNA, cromatina ed istoni, topoisomerasi, ribosoma. Interazioni farmaco-recettore (5 ore).
1 CFU (8 ore)
Il processo di scoperta e sviluppo di un farmaco. Isosteria e bioisosteria. Definizione di hit e lead compound.
Relazioni struttura-attività. Ottimizzazione di un hit o lead compound. Concetto di farmacoforo (8 ore).
2.25 CFU (18 ore)
Farmaci antitumorali. Agenti alchilanti. Complessi del platino. Antimetaboliti. Antibiotici antitumorali. Actinomicine. Antracicline. Bleomicine. Alcaloidi della vinca. Taxani. Epipodofillotossine. Camptotecine. Inibitori dell’aromatasi ed antiestrogeni, inibitori delle proteine chinasi, delle metalloproteasi di matrice, del proteasoma, delle istone deacetilasi.
1.125 CFU (9 ore)
Farmaci antivirali. Interferoni. Amantadina e rimantadina. Inibitori dell’ingresso e fusione dei virus. Inibitori delle polimerasi. Farmaci anti-HIV: inibitori della trascrittasi inversa nucleosidici e non nucleosidici, dell’integrasi, della HIV proteasi. Farmaci anti epatite C. Farmaci antinfluenzali. Farmaci anti-SARS-CoV2.
0.125 CFU (1 ora)
Antisettici e disinfettanti. Principali classi di antisettici e disinfettanti.
2.25 CFU (18 ore)
Farmaci antibatterici e antibiotici. Sulfamidici. Chinoloni. Nitroderivati eterociclici. Antibiotici b-lattamici: penicilline, cefalosporine, b-lattami non classici, inibitori delle b-lattamasi. Antibiotici polipeptidici e glicopeptidici. Antibiotici aminoglucosidici. Tetracicline. Antibiotici macrolidici. Cloramfenicolo e derivati. Lincosamidi. Ossazolidinoni.
1.125 CFU (9 ore)
Farmaci antimicobatterici: Antitubercolari di prima e di seconda scelta. Antileprotici. Anti-MAC (3 ore). Farmaci antiprotozoari: Farmaci antimalarici: alcaloidi della china, 4- e 8-aminochinoline, inibitori della DHFR del plasmodio, derivati dell’artemisina. Farmaci per il trattamento di amebiasi, giardiasi, tricomoniasi, leishmaniosi, toxoplasmosi, tripanosomiasi (4 ore). Farmaci antifungini: Antibiotici polienici e griseofulvina. Antifungini azolici. Allilammine. Echinocandine. Flucitosina (2 ore).
Metodi didattici
L’insegnamento viene erogato mediante 80 ore di lezioni frontali in presenza, che prevedono l’utilizzo di un approccio interattivo. Le lezioni vengono svolte con l’ausilio di mezzi audiovisivi (presentazioni in Power Point). L’insegnamento viene erogato in lingua italiana. Le presentazioni verranno rese disponibili sulla piattaforma Teams.
E’ obbligatoria la frequenza al 75% delle lezioni al fine di conseguire la firma di frequenza e di permettere l’iscrizione all’appello d’esame; la rilevazione delle presenze viene attuata tramite registro firme o metodi informatici messi a disposizione dell’Ateneo .
Testi di riferimento
- Libro di testo: “Principi di Chimica Farmaceutica”. V.F. Roche, S.W. Zito, T.L. Lemke, D.A. Williams.; VII edizione italiana sulla VIII edizione americana. Piccin 2021. Disponibile alla BSI.
- Materiale didattico fornito dal docente: le diapositive utilizzate dal docente per svolgere le lezioni verranno pubblicate su un canale Microsoft Teams dedicato.
Verifica dell'apprendimento
La verifica dell'apprendimento prevede un esame finale in modalità mista scritto e orale. L’esame inizia con la prova scritta, della durata di 1 ora, durante la quale gli/le studenti/sse dovranno disegnare correttamente la struttura chimica di tre farmaci, selezionati dal docente tra quelli del programma del corso, e di questi dovranno illustrare il meccanismo d’azione, l’indicazione terapeutica, la sintesi (ove richiesto) e le relazioni struttura-attività. Il superamento della prova scritta è propedeutico al sostenimento dell’esame orale, della durata media di 40 minuti, nel corso del quale gli/le studenti/sse dovranno dimostrare di avere acquisito i concetti di base relativi alla scoperta e sviluppo dei farmaci e di aver elaborato conoscenze e capacità di comprensione e discussione delle strutture chimiche, delle relazioni struttura-attività, delle sintesi, dei meccanismi d'azione, metabolismo, effetti collaterali ed applicazioni terapeutiche dei farmaci indicati nel programma. La validità della prova scritta è limitata al singolo appello.
Gli appelli d’esame si svolgono nell’arco del calendario didattico dell’offerta formativa e per ogni appello lo/la studente/ssa che intenda sostenerlo dovrà iscriversi utilizzando la piattaforma dedicata su Esse3. Non sono previste valutazioni intermedie.
La valutazione è espressa in trentesimi. L’esame si considera superato con un punteggio minimo non inferiore a 18/30. La prova scritta è finalizzata alla verifica della preparazione dello/la studente/ssa per affrontare la prova orale. Sia la prova scritta che quella orale concorrono al voto finale, ma non sono previste valutazioni separate. Per conseguire un punteggio pari a 30/30 e lode, lo/la studente/ssa deve dimostrare di aver acquisito un’eccellente conoscenza, comprensione e argomentazione dei fondamenti della chimica farmaceutica e delle classi di farmaci oggetto di studio.
Risultati attesi
Conoscenza e capacità di comprensione:
- Conoscenza dei concetti fondamentali relativi alla scoperta e ottimizzazione dei farmaci;
- conoscenza e capacità di comprensione e di argomentazione critica delle strutture chimiche, delle relazioni struttura-attività, delle sintesi, dei meccanismi d'azione, del metabolismo dei farmaci, degli effetti terapeutici e collaterali delle classi di farmaci indicate nel programma.
Conoscenza e capacità di comprensione applicate:
- Abilità nell’argomentare e discutere le relazioni tra le strutture chimiche dei farmaci, il loro meccanismo d’azione e le relazioni struttura-attività;
- Abilità nel mettere in relazione ed applicare in maniera critica i concetti di base della chimica farmaceutica affrontati nella prima parte del corso con le classi di farmaci oggetto della seconda parte del corso di studio.
- Abilità nel collegare le strutture chimiche dei farmaci con il meccanismo d’azione, bersagli terapeutici, tossicità, vie metaboliche.
Autonomia di giudizio:
- Abilità di condurre un’analisi critica e costruttiva sulle conoscenze acquisite nell’ambito della chimica farmaceutica, collegando razionalmente e criticamente i vari argomenti affrontati durante le lezioni.
Abilità comunicative:
- Abilità di comunicare in modo efficace e chiaro i concetti, argomenti e termini tipici della chimica farmaceutica, utilizzando il linguaggio più appropriato.
Capacità di apprendimento:
- Utilizzare in autonomia ed in modo adeguato le conoscenze di base acquisite durante il corso.