37722 - METODOLOGIE SPERIMENTALI PER LA PREPARAZIONE DI FARMACI (GrA)

Anno Accademico 2018/2019

  • Docente: Federica Belluti
  • Crediti formativi: 10
  • Lingua di insegnamento: Italiano
  • Moduli: Federica Belluti (Modulo 1) Federica Belluti (Modulo 4) Maria Laura Bolognesi (Modulo 2) Maria Laura Bolognesi (Modulo 5) Alberto Leoni (Modulo 3) Alberto Leoni (Modulo 6)
  • Modalità didattica: Convenzionale - Lezioni in presenza (Modulo 1) Convenzionale - Lezioni in presenza (Modulo 4) Convenzionale - Lezioni in presenza (Modulo 2) Convenzionale - Lezioni in presenza (Modulo 5) Convenzionale - Lezioni in presenza (Modulo 3) Convenzionale - Lezioni in presenza (Modulo 6)
  • Campus: Bologna
  • Corso: Laurea Magistrale a Ciclo Unico in Chimica e tecnologia farmaceutiche (cod. 8412)

    Valido anche per Laurea Magistrale a Ciclo Unico in Chimica e tecnologia farmaceutiche (cod. 8412)

Contenuti

Per frequentare il Corso si consiglia di avere seguito le lezioni e le esercitazioni del Corso di Analisi dei Medicinali III.

MODULO DI SINTESI DEI FARMACI I (2 CFU teorici + 3 CFU laboratorio; prof.ssa Belluti)

Nozioni di sicurezza nel laboratorio chimico. Tecniche ed apparati: vetreria, apparecchiature con giunti intercambiabili di uso generale in chimica organica preparativa: cura e manutenzione. Raffreddamento e riscaldamento delle miscele di reazione. Metodi di agitazione. Tecniche di isolamento e purificazione: Purificazione di solidi. Decolorazione. Filtrazione per gravità e sottovuoto: filtri di profondità e filtri di superficie. Cristallizzazione, riprecipitazione. Essiccamento di solidi, essiccamento di apparati. Reazioni anidre. Essiccazione di liquidi e di soluzioni di composti organici in solventi organici: agenti essiccanti. Distillazione. Evaporatore rotante. Distillazione in corrente di vapore. Distillazione frazionata: a pressione atmosferica ed a pressione ridotta. Purificazione dei comuni solventi organici. Cromatografia su colonna in gel di silice: flash chromatography. La chimica combinatoria nello sviluppo di farmaci. Sintesi in fase solida. Esempi di reazioni catalizzate da metalli di transizione.

Protocollo per il quaderno di laboratorio.

Esperienze di laboratorio: Riduzione enantioselettiva dell'acetoacetato di metile per via enzimatica e purificazione del prodotto di reazione con cromatografia su colonna a caduta. Protezione della prolina con BOC. Sintesi della tacrina. Sintesi del 9-(2-feniletenil)antracene. Sintesi della nifedipina. Ossidazione dell'isoborneolo a canfora con ipoclorito di sodio. Riduzione della canfora a isoborneolo con sodioboroidruro. Sintesi della para-nitroacetanilide e purificazione per cromatografia flash. Sintesi dell'acido acetilsalicilico. Sintesi del sale sodico dell'acido para-toluensolfonico. Risoluzione della miscela racemica della 1-feniletanammina per cristallizzazione frazionata. Sintesi della curcumina. Sintesi cross-coupling catalizzata da nickel di Suzuki-Miyaura.

MODULO DI SINTESI DEI FARMACI II (1 CFU teorico + 1 CFU laboratorio; prof.ssa Bolognesi)

Concetti di green and sustainable manufacturing nell’industria farmaceutica. Esempi di approcci green alla produzione di principi attivi.

Esperienze di laboratorio: Reazione di Biginelli assisitita da microonde. Sintesi green dell’aspirina.

MODULO DI ESTRAZIONE DI FARMACI (1 CFU teorico + 2 CFU laboratorio; prof. Leoni)

Teoria dell'estrazione. Classificazione estratti Estrazioni con solventi. Diagramma ternario. Coefficiente di estrazione, coefficiente di distribuzione. Estrazione acido-base liquido-liquido. Estrazione in controcorrente. Estrazione con liquidi ioni e con misceli eutettiche. Estrazioni con sistemi acquosi a due fasi basate su liquidi ionici. Estrazione solido –liquido in continuo (soxhlet). Estrazione in fase solida. Sistemi a cartuccia singola e multipla. Microestrazione in fase solida. Estrazione accelerata con solventi pressurizzati. Estrazione con fluidi supercritici. Estrazione con ultrasuoni Estrazione assistita con microonde

Esperienze di laboratorio: -Purificazione per estrazione della BOC-prolina ottenuta per sintesi. Estrazione, purificazione e determinazione quantitativa del betacarotene dal Lycospericon esculentum. Estrazione e separazione dell'acido ibiscico, della ibiscina e dell'acido caffeico per cromatografia controcorrente di ripartizione dai calici essiccati di Hibiscus subdariffa. Estrazione della trimiristina dalla Myristica fragrans. Estrazione dell'eugenolo per distillazione in corrente di vapore dal Syzygium aromaticum. Estrazione di flavoniodi e dell'olio essenziale dai capolini essiccati di Matricaria camomillae. Estrazione e determinazione quantitativa della nicotina dalla foglie essiccate di Nicotiniana tabaccum. Estrazione in fase solida e determinazione quantitativa delle xantine dalle foglie essiccate di Thea synensis. Estrazione in fase solida con colonne DPA-6S dei curcuminoidi dalla radice polverizzata di Curcuma longa.

Testi/Bibliografia

1) VOGEL. CHIMICA ORGANICA PRATICA. CASA EDITRICE AMBROSIANA, SECONDA EDIZIONE, MILANO 1988 2) R. M. ROBERTS, J.C. GILBERT, S. F. MARTIN. CHIMICA ORGANICA SPERIMENTALE. ZANICHELLI, BOLOGNA 2003 3) A.J. HANDELY. EXTRACTION METHODS IN ORGANIC ANALYSIS. SHEFFIELD ACADEMIC PRESS, CANADA 1999 4) D.L. PAVIA, G. M. LAMPMAN, G.S. KRIZ. IL LABORATORIO DI CHIMICA ORGANICA, EDIZIONI SORBONA , MILANO 1994 5) P.M. DEWICK. CHIMICA, BIOSINTESI E BIOATTIVITA' DELLE SOSTANZE NATURALI. PICCIN, PADOVA 2000 6) MARCO D'ISCHIA LA CHIMICA ORGANICA IN LABORATORIO PICCIN PADOVA 2002 LUCIDI, CD, APPUNTI DI LEZIONI, COPIE DI ARTICOLI INERENTI GLI ARGOMENTI DI LEZIONE ADVANCED PRATICAL ORGANIC CHEMISTRY THIRD EDITION LEONARD LYGO PROCTER CRC PRESS

Metodi didattici

Il corso sará affiancato da esercitazioni di laboratorio. Le esercitazioni saranno individuali e pratiche ed hanno lo scopo di fornire la possibilitá a ciascun studente di applicare le diverse metodiche di preparazione degli estratti di droghe vegetali delineate in forma teorica durante le lezioni

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

La verifica dell'apprendimento è volta ad accertare il raggiungimento dei seguenti obiettivi didattici:

- conoscenza dei concetti di base relativi alle strategie sintetiche utilizzate nei laboratori di ricerca ed industriali per la scoperta e sviluppo di nuovi farmaci ed alle procedure di laboratorio correlate;

- conoscenza degli aspetti fondamentali riguardanti le tecniche della chimica farmaceutica pratica e delle metodologie classiche ed innovative per la sintesi di piccole molecole biologicamente attive; – conoscenza delle metodiche per l'estrazione di prodotti di origine naturale.

La verifica dell'apprendimento è attuata tramite una prova pratica di laboratorio, effettuata al termine delle esercitazioni a posto singolo, ed esame orale.

La prova pratica con validità illimitata, è propedeutica all'esame orale e consiste nell'esecuzione di una sintesi o di una estrazione fra quelle eseguite durante il corso corredata da una relazione finale.

La prova orale consiste in quesiti specifici su argomenti inerenti gli obiettivi del Corso.

Il voto sarà comprensivo dell'accertata idoneità conseguita nelle prova pratica.

Gli studenti, ai quali il Consiglio convalida la firma di frequenza acquisita nella carriera pregressa, devono superare la prova pratica di laboratorio prima di sostenere la prova orale

Strumenti a supporto della didattica

VIDEOPROIETTORE, PC, LAVAGNA LUMINOSA, LABORATORIO PER LE ESERCITAZIONI PRATICHE PREVISTE NEL CORSO DI INSEGNAMENTO

MATERIALE DIDATTICO SU AMSCAMPUS

Orario di ricevimento

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