11777 - CHIMICA FARMACEUTICA E TOSSICOLOGICA II

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine del corso, lo studente possiede le conoscenze relative alle principali classi di farmaci che interagiscono con i recettori dei neurotrasmettitori del sistema nervoso autonomo, con i recettori intracellulari e con l'apparato cardiovascolare. In particolare, lo studente acquisisce le competenze fondamentali concernenti i meccanismi d'azione a livello molecolare, le relazioni tra struttura e attività biologica, nonché gli aspetti chimico-fisici, chimico-tossicologici e produttivi delle principali classi di farmaci.

Contenuti

PARTE GENERALE

Concetto di recettore. Famiglie di recettori. I legami del complesso farmaco-recettore.  Antagonismo competitivo e non-competitivo. Agonismo inverso.

PARTE SPECIALE

Sistema colinergico: Acetilcolina (ACh), sottotipi di recettori colinergici.

Agonisti muscarinici, SAR muscarina e composti correlati.

Antagonisti muscarinici: atropina, scopolamina e composti correlati, SAR,  principali derivati sintetici. Antagonisti selettivi per i sottotipi recettoriali. Sintesi pirenzepina.

Agonisti nicotinici: SAR nicotina e composti correlati

Antagonisti nicotinici: cenni su ganglioplegici, e curari, principali differenze nella struttura dei recettori corrispondenti.

Anticolinesterasici: struttura dell'enzima acetilcolinesterasi e meccanismo dell'idrolisi dell'ACh. Carbammati e inibitori reversibili non covalenti, strutture e modalità di legame al target. Approccio multitarget nella malattia di Alzheimer. Memantina. Aspetti chimico-tossicologici degli inibitori irreversibili, antidoti.

Sistema Adrenergico: Biosintesi e metabolismo catecolammine. Sottotipi di recettore adrenergico e interazioni di NA e A.

Agonisti alfa-adrenergici. Feniletilammine e imidazoline, strutture, SAR. Decongestionanti nasali, Anoressizzanti, Amfetamina ed Efedrina. Strutture, SAR e aspetti chimico tossicologici. Sintesi Etilefrina.

Antagonisti alfa-adrenergici. Cenni sulle principali classi chimiche con particolare focus sui derivati chinazolinici e sugli inibitori covalenti: aspetti strutturali, SAR.

Agonisti beta-adrenergici. Sviluppo, strutture, SAR e meccanismo d'azione. sintesi salbutamolo

Antagonisti beta-adrenergici. Sviluppo, SAR ariletanolammine e arilossi-propanolammine, strutture e aspetti stereochimici. Beta-bloccanti cardioselettivi.

Sistema istaminergico: Biosintesi e metabolismo istamina, proprietà chimiche, sottotipi di recettori istaminergici, agonisti.

Antistaminici H1: antistaminici di I generazione: derivati etilendiamminici, etanolamminici e propilamminici, strutture, SAR, meccanismo d'azione.  Antistaminici di II e III generazione, strutture e SAR. Sintesi difenidramina e feniramina.

Inibitori del rilascio di istamina: Cromoglicato di sodio, SAR e composti correlati.

Antistaminici H2, Derivati imidazolici, dimetilamminometilfuranici, guanidinotiazolici e piperidinometilfenossi: strutture e SAR. Composti diarilici: SAR. Sintesi cimetidina.

Farmaci antisecretori non antistaminici: omeprazolo, SAR e meccanismo di inibizione della pompa acida gastrica, composti correlati. 

Farmaci usati nelle scompenso cardiaco: Glicosidi cardioattivi (digitalici): chimica, meccanismo d’azione. Altri farmaci inotropi, meccanismi.

Farmaci antiaritmici: classificazione, meccanismi d'azione. Principali esponenti di ogni classe. Calcio modulatori, classificazione, meccanismo, esempi di strutture, SAR. Sintesi generale DHP, sintesi verapamil.

Farmaci antianginosi: Nitrati e nitriti organici e coronodilatatori: meccanismo e SAR. Attivatori dei canali del potassio.

Farmaci Antiipertensivi: Inibitori del sistema renina angiotensina: inibitori della renina, ACE inibitori, strutture e SAR. sintesi captopril. Antagonisti recettoriali di A II: sartani, SAR.

Diuretici: Diuretici solfonamidici: inibitori dell'anidrasi carbonica, tiazidi e derivati dell'acido sulfamoilbenzoico: strutture e SAR. sintesi furosemide. Derivati carbonilici alfa-beta insaturi: SAR. Diuretici risparmiatori di potassio: antialdosteronici: SAR spironolattone; bloccanti ENaC: amiloride, triamterene, SAR.

Ormoni Steroidei: Struttura, biosintesi, recettori per gli steroidi. Estrogeni: strutture, SAR, estrogeni naturali e sintetici. Sintesi DES. Antiestrogeni: antagonisti recettoriali e SERMs, derivati trifeniletilenici, SAR. Inibitori dell'aromatasi steroidei e non steroidei, esempi e SAR.

Progestinici: strutture, SAR, derivati semisintetici. SPRMs. Mifepristone.

Contraccettivi orali.

Androgeni e anabolizzanti: strutture, SAR. Antiandrogeni: antagonisti recettoriali e SARMs: ciproterone, flutamide. Inibitori della biosintesi: abiraterone e finasteride.

Farmaci biologici: modifiche chimiche alle proteine terapeutiche ottenute per via biotecnologica. Strategie sintetiche per la produzione e la modifica di oligonucleotidi antisenso per la terapia genica. Esempi di farmaci in uso.

ATTIVITA' ESERCITAZIONALI

Processo di sviluppo di un farmaco: hit-to-lead

Strategie Target-based e ligand-based nello sviluppo di un farmaco.

Case histories: Donepezil, Cimetidina, Omeprazolo, Captopril, Losartan. aspetti chimici e sintetici.

Testi/Bibliografia

La frequenza al corso è obbligatoria, e nel corso delle lezioni vengono sviluppati tutti gli argomenti che saranno oggetto della prova d’esame. Il materiale didattico presentato durante le lezioni è reperibile sulla piattaforma Virtuale.

Per approfondimenti si può fare riferimento al seguenti testo:

A. GASCO, F. GUALTIERI, C. MELCHIORRE, Chimica Farmaceutica, CEA, Milano, 2019

Metodi didattici

Il Corso è tenuto in presenza in lingua italiana e prevede sia attività teorica frontale che esercitazionale, tenute in aula. Saranno trattati tutti gli argomenti oggetto della prova d’esame.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

La prova di verifica dell'apprendimento prevede un colloquio orale che mira a valutare il livello di conoscenza degli aspetti fondamentali riguardanti la progettazione, i meccanismi d'azione a livello molecolare e le SAR delle classi di farmaci illustrate durante il corso. 

E' possibile suddividere l'esame in due parti considerate uguali, una riguardante i farmaci del sistema nervoso autonomo e istaminergico (compresi gli antisecretori) e l'altra relativa al resto del programma, da sostenersi nell'arco della stessa annualità.  

Il voto minimo per superare la prova è di 18/30. Nel caso di suddivisione delle due parti il voto finale sarà la media delle due singole votazioni.

Strumenti a supporto della didattica

Videoproiettore - sistema PC, integrato con videocamera.

Le diapositive presentate a lezione sono rese disponibili agli studenti dell’Università di Bologna tramite la piattaforma Virtuale.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Alessandra Bisi