00126 - CHIMICA FARMACEUTICA E TOSSICOLOGICA I

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine del corso lo studente conosce: - i concetti base della Chimica farmaceutica e tossicologica generale riguardanti il processo d’azione di un farmaco, i bersagli molecolari e le interazioni farmaco-bersaglio, gli effetti della stereochimica sull’attività dei farmaci e le principali teorie recettoriali quali- e quantitative alla base dell'interazione farmaco-recettore; - gli aspetti di base della farmacocinetica e in particolare le proprietà chimiche e chimico-fisiche che la influenzano; - alcuni aspetti riguardanti la progettazione e la scoperta di farmaci; - gli aspetti fondamentali riguardanti la sintesi, i meccanismi d'azione a livello molecolare e le relazioni struttura-attività delle classi di farmaci riconducibili agli antibiotici e chemioterapici antiinfettivi e antitumorali, agli antiinfiammatori e ai farmaci attivi sui sistemi ormonali steroidei. Inoltre lo studente: - è in grado di comprendere i meccanismi d'azione di inibitori enzimatici e farmaci steroidei 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 sull'argomento.

Contenuti

PARTE GENERALE
Definizione di Chimica Farmaceutica. Processo d'azione di un farmaco. Bersagli molecolari dell'azione dei farmaci. Interazione tra farmaco e bersaglio molecolare: tipi di legami coinvolti nell'interazione. Stereochimica e attività dei farmaci: isomeria ottica, geometrica, conformazionale. Fase farmacocinetica: assorbimento, distribuzione, eliminazione; metabolismo: reazioni della Fase I e della Fase II.
 
PARTE DESCRITTIVA
Farmaci che agiscono sulla biosintesi della parete cellulare Antibiotici beta-lattamici  (Struttura e nomenclatura; meccanismo d'azione. Penicilline: vie di degradazione; p. biosintetiche, acido-resistenti, beta-lattamasi-resistenti, ad ampio spettro. SAR. Sintesi: metodi generali di produzione e reacilazione di 6-APA e 7-ACA, 6-APA (totale), ampicillina. Cefalosporine: vie di degradazione; c. di I, II, III e IV generazione; oxacefem. SAR. Sintesi: conversione di penicilline a cefalosporine, cefalessina. Oxapenam: inibitori di beta-lattamasi. Carbapenem. Beta-Lattamici monociclici.)  -  Antibiotici peptidici (Glicopeptidi: struttura; meccanismi d'azione.)  -  Isoniazide, Etambutolo (Meccanismi d'azione. Sintesi: isoniazide.) - Echinocandine (Struttura; meccanismo d'azione)
 
Farmaci che agiscono sulla funzionalità e sulla biosintesi di componenti della membrana cellulare
Antibiotici peptidici (Gramicidina: struttura; meccanismo d'azione.) - Antibiotici macrolidici-polienici (Struttura. Meccanismi d'azione.) - Azoli, Allilammine (Meccanismi d'azione. SAR. Sintesi: chetoconazolo, fluconazolo.)
 
Farmaci che agiscono sulla biosintesi delle proteine
Tetracicline (Struttura e proprietà chimico-fisiche; vie di degradazione; meccanismo d'azione. T. naturali, semisintetiche. SAR. Sintesi: metaciclina, dossiciclina.)  -  Amminoglicosidi (Struttura; meccanismo d'azione.)  -  Antibiotici macrolidici (Struttura; meccanismo d'azione.)  -  Ansamicine (Struttura; meccanismo d'azione. Sintesi: rifampicina.)
 
Farmaci che agiscono sulla biosintesi del DNA
Sulfamidici (Struttura e proprietà chimico-fisiche; inibitori della diidropteroato sintetasi. SAR.)  -  Diammino-pirimidine, -triazine e analoghi (Struttura e funzioni di acido folico e derivati; inibitori della diidrofolato riduttasi. SAR. Sintesi: trimetoprim, pirimetamina.)  -  Purine, Pirimidine e analoghi (Inibitori della biosintesi delle basi puriniche e pirimidiniche. Allungamento della catena di DNA: inibitori di DNA polimerasi, timidilato sintetasi, transcrittasi inversa. SAR. Sintesi: vidarabina, BVDU, AZT. Nuovi antimetaboliti nucleosidici: sofosbuvir, remdesivir.)

Farmaci che agiscono sul DNA
Mostarde azotate, Nitrosouree, Etilenimmine, Mitomicine, Derivati del platino (Formazione di intermedi alchilanti; interazione con il DNA. SAR.) - Pentamidina, Distamicina e analoghi (Struttura; meccanismo d'azione.) - Actinomicine, Chinoline, Acridine (Intercalazione nel DNA. Strutture. SAR. Sintesi: clorochina, primachina.) - Antracicline e derivati (Meccanismo d'azione. SAR. Sintesi: epirubicina.) - Chinoloni (Topoisomerasi. Struttura e nomenclatura dei “chinoloni”; meccanismo d'azione. Derivati di I, II e III generazione. SAR. Sintesi: norflossacina, diflossacina.)
 
Farmaci che agiscono sulla mitosi Alcaloidi della Vinca, Taxolo (Strutture; meccanismi d'azione.)

Farmaci che agiscono sulla segnalazione intracellulare. Inibitori di proteina chinasi (Meccanismo d’azione; SAR; Sintesi: imatinib)
 
Farmaci che agiscono sul sistema degli eicosanoidi
Eicosanoidi: biosintesi, strutture, proprietà biologiche. Nimesulide e Coxib, Derivati dell'acido salicilico, Derivati dell'acido antranilico, Derivati dell'acido acetico, Derivati dell'acido propionico, Pirazolidindioni, Benzotiazine (Oxicam), Pirazolinoni, Acetanilidi (Meccanismo d'azione. SAR. Sintesi: indometacina, sulindac, naproxen)
 
Farmaci che agiscono sul sistema degli ormoni steroidei
Ormoni steroidei: biosintesi, struttura e nomenclatura, meccanismo d'azione recettoriale. Estrogeni (E. naturali steroidei, semisintetici steroidei, naturali non steroidei, sintetici non steroidei. Antiestrogeni: antagonisti recettoriali e SERM; inibitori dell'aromatasi. SAR. Sintesi: estrone e etinilestradiolo) -  Androgeni (A. naturali, semisintetici. SAR. Antiandrogeni: steroidei, non steroidei; inibitori della 5alfa-riduttasi. Sintesi: testosterone.) -  Progestinici (Progesterone, derivati del 17alfa-idrossiprogesterone, e del 19-norandrostano. SAR. Antiprogestinici. Sintesi: noretisterone) -  Glucocorticoidi (Cortisone, Cortisolo e derivati semisintetici. SAR. Meccanismo dell'azione antiinfiammatoria. Sintesi: cortisone acetato.)  -  Mineralcorticoidi (Aldosterone e derivati. Antimineralcorticoidi: SAR.)

INTRODUZIONE ALLA PROGETTAZIONE COMPUTAZIONALE DI FARMACI
Metodi basati su modelli 3D di molecole (approcci ligand-based e target-based; virtual screening). Metodi basati su dati (QSAR, machine learning, network-based).

Testi/Bibliografia

• A. GASCO, F. GUALTIERI, C. MELCHIORRE

Chimica Farmaceutica

Casa Editrice Ambrosiana, Milano, 2015

• G.L. PATRICK

Introduzione alla Chimica Farmaceutica. Terza Edizione

 EdiSES, Napoli, 2015 (ed. originale 2013)

• R.B. SILVERMAN, M.W. HOLLADAY

Manuale di Chimica Farmaceutica

 Edra, Milano, 2015 (ed. originale 2014)

• T.L. LEMKE, D.A. WILLIAMS, V.F. ROCHE, S.W. ZITO (Eds.)

Foye’s - Principi di Chimica Farmaceutica

 Piccin, Padova, 2014 (ed. originale 2013)

• J.M. BEALE Jr., J.H. BLOCK (Eds.)

Wilson & Gisvold - Chimica Farmaceutica

 Ambrosiana, Milano, 2014 (ed. originale 2011)

• G. GRECO

Farmacocinetica e Farmacodinamica su Basi Chimico-Fisiche

 Loghìa, Napoli, 2007

Metodi didattici

Lezioni frontali

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

 

La prova di verifica dell'apprendimento è orale. Essa mira a valutare il livello di conoscenza, a) dei concetti base della Chimica farmaceutica e, b) degli aspetti fondamentali riguardanti la progettazione, la sintesi, i meccanismi d'azione a livello molecolare e le relazioni struttura-attività delle classi di farmaci illustrate durante il corso.
Allo studente verrà richiesto, come prova preliminare, di descrivere due sintesi di farmaci tra quelle in programma. Se questa prova sarà superata, l'esame proseguirà con un colloquio sugli altri argomenti del corso.

Strumenti a supporto della didattica

Contenuti in rete e strumenti di accesso al web.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Maurizio Recanatini