11777 - CHIMICA FARMACEUTICA E TOSSICOLOGICA II

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine del corso lo studente conosce: - i concetti fondamentali relativi allo studio chimico-molecolare dei farmaci, le principali teorie recettoriali quali e quantitative alla base dell'interazione farmaco-recettore e le strategie per la progettazione razionale di farmaci; - gli aspetti fondamentali riguardanti, la sintesi, i meccanismi d'azione a livello molecolare e le relazioni fra struttura chimica e attività biologica di alcune classi di farmaci attivi sui sistemi nervosi centrali e periferici. Inoltre lo studente: - è in grado di comprendere i meccanismi d'azione di agonisti e antagonisti che agiscono sui diversi sistemi recettoriali studiati sulla base delle caratteristiche chimiche delle molecole coinvolte e ne sa analizzare le relazioni struttura-attività; - sa valutare criticamente le strategie sintetiche per la preparazione di nuovi farmaci appartenenti a queste classi; - ha capacità di avvicinare criticamente testi ed articoli di chimica farmaceutica.

Contenuti

Introduzione ai recettori dei neurotrasmettitori

Concetto di recettore. Tipi e natura dei recettori. I legami del complesso farmaco-recettore. L'attivazione dei recettori: teorie recettoriali. Antagonismo competitivo e non-competitivo. Agonismo inverso. Classificazione, localizzazione, funzione, struttura, sito attivo, secondo messaggero ed eventi successivi all'attivazione dei recettori adrenergici, colinergici, istaminergici, dopaminergici, serotoninergici, GABAergici e oppioidi.

Neurotrasmettitori e mediatori endogeni

Acetilcolina, catecolammine, serotonina, istamina, acido 4-amminobutirrico, endorfine: biosintesi, rilascio, recupero, metabolismo, proprietà molecolari, conformazione attiva e aspetti stereochimici.

Farmaci che interagiscono con i sistemi recettoriali

Agonisti e antagonisti nicotinici, muscarinici, alfa-adrenergici, beta-adrenergici, dopaminergici, seotoninergici, istaminergici e oppioidi. Modulatori dei recettori GABA A. Inibitori dell'acetilcolinesterasi. Antisecretori non istaminergici. Azione diretta e indiretta. Saggi biologici. Uso terapeutico. Meccanismo e sito d'azione. Relazioni struttura-attività. Aspetti stereochimici. Aspetti sintetici di alcuni farmaci: succinilcolina, atracurio, pancuronio, atropina, triesifenidile, tropicamide, dicicloverina, donepezil, fisostigmina, adrenalina, etilefrina, efedrina, clonidina, prazosina, salbutamolo, reproterolo, sintesi generale arilossipropanolammine, practololo, difenidramina, prometazina, clorfenamina, ciproeptadina, cimetidina, ranitidina, disodiocromoglicato, omeprazolo, clorpromazina, flufenazina, clozapina, clordiazepossido, triazolam, oxazepam, diazepam, fentanil, etorfina e fluoxetina.  

Modificazioni molecolari del lead e relative strategie

Isosteria: concetto di isosteria; bioisosteria; applicazioni. Semplificazione molecolare: vantaggi e svantaggi del metodo. Complicazione molecolare: omologazione; omologazione arilica; vinilogia; ciclizzazione; raddoppiamento molecolare; ibridazione molecolare; modificazione steriche; derivatizzazione. Modulazione chimica e chimico-fisica. Modificazione molecolare di peptidi.

Analoghi rigidi: isomeria e analisi conformazionale; conformazione preferita e conformazione attiva; uso di analoghi a flessibilità molecolare ridotta; vantaggi della restrizione molecolare; applicazione del metodo ai peptidi; i problemi della restrizione conformazionale. Modulazione chirale: ricognizione chirale; stereoselettività; enantioselettività; analisi eudismica. Ibridi molecolari. Ligandi bivalenti. Approccio indirizzo-messaggio. Supporto universale (passe-partout). Analoghi funzionalizzati.

Testi/Bibliografia

Chimica Farmaceutica, a cura di A.Gasco, F. Gualtieri, C. Melchiorre- Casa Editrice Ambrosiana, 2014

T. L. Lemke, D. A. Williams et al. - Foye's Principi di Chimica Farmaceutica - Piccin, Padova, 2014

C. Melchiorre - I recettori dei neurotrasmettitori: un'introduzione per la chimica farmaceutica - CLUEB, Bologna, 1996.

C. Melchiorre, A. Minarini, M. Recanatini, V. Tumiatti, M.L. Bolognesi - I recettori colinergici - CLUEB, Bologna, 1997.

F. Gualtieri, M.N. Romanelli, E. Teodori - Chimica farmaceutica dei recettori: disegno e sintesi di farmaci e mezzi di indagine farmacologica - CLUEB, Bologna, 1997.

M. Giannella, W. Quaglia - I recettori adrenergici - CLUEB, Bologna, 1998.

G. Ronsisvalle, M. Pappalardo, L. Pasquinucci, O. Prezzavento – I recettori oppioidi – CLUEB, Bologna, 1999.

D. Lednicer, L. A. Mitscher - The organic chemistry of drug synthesis, Voll. 1-6 - John Wiley & Sons, New York, 1977, 1980, 1984, 1990, 1995, 1999.

Appunti delle lezioni

Metodi didattici

Il corso prevede lezioni teoriche a frequenza obbligatoria. Le lezioni teoriche sono volte a trasmettere allo studente la conoscenza delle principali strategie sintetiche per la preparazione dei farmaci, dei meccanismi d'azione di agonisti e antagonisti che agiscono sui diversi sistemi recettoriali studiati e delle relazioni struttura-attività dei farmaci.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

L'esame di fine corso è volto a valutare l'apprendimento:

- dei diversi passaggi delle reazioni chimiche che conducono alla sintesi di alcuni farmaci scelti all'interno delle classi studiate;

- delle strategie per la progettazione razionale di farmaci;

- dei meccanismi d'azione a livello molecolare e delle relazioni fra struttura chimica e attività biologica di alcune classi di farmaci attivi sul sistema nervoso centrale e periferico.

Inoltre lo studente dovrebbe dimostrare la capacità di avvicinare criticamente testi ed articoli di chimica farmaceutica.

La prova d'esame finale di verifica dell'apprendimento è orale. Allo studente è richiesta come prova preliminare la descrizione della sintesi di due farmaci tra quelli in programma. Se questa prova è superata, l'esame prosegue con un colloquio su tre argomenti del corso sorteggiati dallo studente. Lo studente può anche scegliere di sostenere il colloquio orale nell'appello immediatamente successivo, purchè sia all'interno della stessa sessione d'esame. Saranno garantiti due appelli a febbraio, un appello a giugno, uno a luglio e due appelli a settembre. Nel caso in cui dopo aver superato la prova relativa alle sintesi, nell'appello successivo la prova orale non sia superata o lo studente non si presenti all'appello, l'esame va risostenuto interamente.

E' necessaria l'iscrizione mediante lista d'esame AlmaEsami.

Strumenti a supporto della didattica

Le lezioni verranno svolte con il supporto dei comuni mezzi audiovisivi.

Link ad altre eventuali informazioni

https://www.unibo.it/sitoweb/anna.minarini/

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Anna Minarini