Insegnamento CHIMICA FARMACEUTICA III

Corso
Chimica e tecnologia farmaceutiche
Codice insegnamento
65003906
Curriculum
Comune a tutti i curricula
Docente
Antimo Gioiello
Docenti
  • Antimo Gioiello
  • Andrea Carotti (Codocenza)
Ore
  • 40 ore - Antimo Gioiello
  • 15 ore (Codocenza) - Andrea Carotti
CFU
6
Regolamento
Coorte 2023
Erogato
2023/24
Attività
Caratterizzante
Ambito
Discipline farmaceutico-alimentari
Settore
CHIM/08
Tipo insegnamento
Obbligatorio (Required)
Tipo attività
Attività formativa monodisciplinare
Lingua insegnamento
ITALIANO
Contenuti
Fornire una ampia conoscenza sul processo di scoperta del farmaco (early drug discovery) con approfondimenti sui passaggi chiave che permettono con successo il suo completamento. Particolare attenzione sarà rivolta alle strategie e tecnologie in grado di portare innovazione e sostenibilità alle pratiche di chimica farmaceutica.
Testi di riferimento
1) Introduzione alla Chimica Farmaceutica, Graham L. Patrick, II Edizione (Editore: EdiSes).

2) Drugs: From Discovery to Approval, 2nd Edition Rick Ng (Editore: Wiley-Blackwell).
Obiettivi formativi
L'obiettivo dell'insegnamento di Chimica Farmaceutica III è di fornire allo studente una ampia conoscenza sul processo di scoperta e sviluppo del farmaco. Particolare attenzione verrà rivolta alle strategie, agli approcci innovativi, e alle tecnologie emergenti che caratterizzano l'evoluzione della chimica farmaceutica e la modernizzazione dell'industria del farmaco.

Le principali conoscenze acquisite saranno:
- Fasi e stadi nella scoperta e sviluppo di un nuovo farmaco
- Progettazione e sintesi di librerie chimiche in base ai concetti di diversità e complessità molecolare, lead- and drug-likeness
- Approcci per la scoperta, ottimizzazione e sviluppo di un composto "lead"
- Metodi computazionali per lo studio delle interazioni ligando/bersaglio biologico
- Tecnologie chimiche abilitanti

Le principali abilità attese come acquisite a fine corso saranno:
- Capacità di impostare uno studio sperimentale finalizzato a scoprire nuovi composti hit, lead e candidati clinici
- Analizzare i processi di sviluppo di un farmaco per individuare eventuali criticità ed effettuare valutazione di rischio
- Progettare e sintetizzare una libreria chimica
- Applicare studi di interazione ligando/proteina e progettare modifiche strutturali di composti lead.
Prerequisiti
I contenuti ed obiettivi del corso saranno pienamente acquisiti e raggiunti dallo studente se in possesso delle seguenti conoscenze.

Conoscenze indispensabili che lo studente deve possedere all'inizio del corso:
- Chimica Farmaceutica (I e II); Chimica Organica (I e II); Farmacologia

Conoscenze importanti che lo studente deve possedere all'inizio del corso:
- Laboratorio di preparazione estrattiva e sintetica dei farmaci; Inglese

Conoscenze utili che lo studente deve possedere all'inizio del corso:
- Chimica generale; Chimica fisica.
Metodi didattici
- Lezioni in aula su tutti gli argomenti dl corso.

- Seminari su tematiche di interesse generale e di innovazione tecnologica e metodologica.

- Saranno inoltre previste esercitazioni di laboratorio computazionale.
Altre informazioni
Le attività didattiche integrative e seminariali vengono stabilite di comune accordo con gli studenti. Possono riguardare seminari tematici, approfondimenti tecnici e pratici, e rivisitazioni di comuni pratiche di laboratorio.
Modalità di verifica dell'apprendimento
L'esame prevede una prova orale consistente in una discussione della finalizzata ad accertare l'estensione del livello di comprensione raggiunto dallo studente e la sua profondità di comprensione negli argomenti del programma.

Inoltre, verrà valutata la capacità di esprimersi con proprietà di linguaggio e di organizzazione dell'argomento esposto.

Per informazioni sui servizi di supporto agli studenti con disabilità e/o DSA visita la pagina http://www.unipg.it/disabilita-e-dsa
Programma esteso
Introduzione al corso

Selezione e validazione del bersaglio biologico

Saggi biologici primari e secondari, in vitro e cellulari

Chimica computazionale
- Virtual screening
- Approccio target- and ligand-based
- Approcci chemoinformatici (COMFA, AI)

Ottimizzazione hit-to-lead
- Chimica farmaceutica tradizionale e ‘fragment-based’
- Proprietà ed attività di un composto hit e lead
- Modalità per lo sviluppo di un composto lead
- Strategie per la realizzazione di librerie chimiche (drug-like, lead- like, natural-like)

Identificazione di un compost lead

Importanza della sintesi nella drug discovery
- Concetti
- Sustainable drug discovery, chimica sostenibile e principi della green chemistry
- Casi studio

Sintesi in fase solida e combinatoriale
- Principi e metodi
- Oligonucleotidi antisenso
- Esempi di sintesi in fase solida
- Sintesi parallela e split-and-pool

Target e diversity-oriented synthesis
- Principi ed applicazioni in drug discovery
- Approccio DOS nella costruzione di una libreria di composti (es: acido scichimico)
- Approccio DOS biomimetico (es: galantanamina)

Complexity Generating Reactions
- Concetto di diversità e complessità chimica
- Reazioni tandem
- Reazioni multicomponenti

Sintesi in flusso continuo e alle microonde
- Principi e strumentazione
- Ottimizzazione di processo e DoE
- Esempi ed applicazioni

Foto- ed elettro-chimica
- Principi, cenni storici e strumentazione
- Esempi ed applicazioni

Biocatalisi nella sintesi di farmaci
- Principi e strumentazione
- Catalisi enzimatica e cellulare
- Esempi ed applicazioni
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