Molecular Biology, Medicinal Chemistry and Computer Science for Pharmaceutical Applications - Biologia molecolare, Chimica farmaceutica e Informatica per applicazioni farmaceutiche

Giovanni Carlo Rosato

Obiettivi generali
Il corso di si prefigge di fornire allo studente nozioni di base relative alla biofarmaceutica e alla tecnologia farmaceutica, e ai sistemi a rilascio controllato e di targeting specifico con particolare riferimento alle molecole biologiche. Lo studio del modo in cui i principi attivi possono essere efficacemente veicolati e distribuiti specificatamente nei siti e tessuti di interesse, è necessario per massimizzare l’effetto dei farmaci cercando di ridurne la tossicità.
Le lezioni e le attività seminariali concorrono a sviluppare le seguenti competenze:
- conoscere le problematiche formulative, produttive e di controllo delle forme farmaceutiche convenzionali e non convenzionali, con particolare attenzione alle relative norme nazionali ed internazionali;
- valutare l’impiego delle categorie presentate durante il corso secondo principi di qualità, sicurezza e sostenibilità economica.
Obiettivi specifici
1. Conoscenza e comprensione dello studente:
- elementi di base relativi alla formulazione, preparazione, classificazione e controllo dei medicinali;
- aspetti regolatori, nazionali ed internazionali, alla formulazione, preparazione, classificazione e controllo delle forme farmaceutiche convenzionali ed innovative
2. Capacità di applicare conoscenza e comprensione
- seguire le principali fasi della produzione controllo dei medicinali, con particolare riguardo ai problemi normativi ed alla loro sicurezza;
- sviluppare conoscenze e competenze atte ad una corretta valutazione, selezione, informazione e utilizzo nel rispetto della normativa vigente e delle esigenze cliniche dei pazienti dei prodotti in esame.
3. Capacità critiche e di giudizio
Le lezioni, le attività seminariali, le esercitazioni numeriche e le attività pratiche in laboratorio consentono allo studente di:
- valutare gli aspetti gestionali, tecnologici e pratici relativi alla preparazione, produzione, controllo, distribuzione e vendita controllo dei medicinali;
- identificare e valutare i rischi correlati alla realizzazione, al controllo ed all’impiego dei medicinali.
4. Capacità di comunicare quanto si è appreso
Durante il corso sono previsti momenti di confronto e di dibattito, coordinati dal docente, volti a verificare la capacità di comunicare/trasmettere quanto appreso dallo studente.
5. Capacità di proseguire lo studio in modo autonomo
Lo studente troverà l’approfondimento di quanto udito a lezione sui testi consigliati. Questo lavoro di ricerca e di valutazione critica dei testi servirà a potergli far ritrovare gli argomenti trattati anche in futuro quando ormai i ricordi delle nozioni impartite in aula saranno sfumati.

L'obiettivo del corso è quella di fornire allo studente i principi generali per ottimizzare l’efficacia di un principio attivo, sulla base di considerazioni che si fondano su conoscenze riguardanti le caratteristiche chimico fisiche del farmaco e le possibili vie di somministrazione attraverso lo studio dei più importanti sistemi di veicolazione e direzionamento dei farmaci.

Indispensabile per la comprensione delle lezioni di Veicolazione e Direzionamento dei farmaci sono le nozioni di Chimica organica e Biochimica.
E’ importante l’acquisizione di nozioni di tecnica farmaceutica, farmacologia e tossicologia.
E’ utile aver acquisito nozioni di Chimica Generale.

Vie di somministrazione e biodisponibilità dei farmaci. Biofarmaceutica. Proprietà del farmaco, stato solido polimorfismo e solubilità.
Forme farmaceutiche a rilascio modificato: classificazione, caratteristiche chimico-fisiche e cinetiche. Direzionamento dei farmaci: direzionamento attivo e passivo. Principi di base dei sistemi a rilascio controllato: sistemi a reservoir, osmotici, a matrice, a scambio ionico. Materiali impiegati nei Drug Delivery Systems (DDS).
Sistemi a rilascio modificato vescicolari: caratteristiche tecnologiche ed applicazioni farmaceutiche. Liposomi, Etosomi, trasferosomi, niosomi.
Sistemi a rilascio modificato microparticellari: vantaggi e limiti. Metodi di caratterizzazione e di preparazione. Applicazioni in campo farmaceutico.
Sistemi a rilascio modificato nanoparticellari: nanoparticelle polimeriche, nanoparticelle solide lipidiche, carrier lipidici nanostrutturati. Vantaggi e limiti. Caratterizzazione chimico-fisica e tecnologica. Metodi di preparazione. Applicazioni in campo farmaceutico.
Sistemi a rilascio controllati chimicamente: i profarmaci. Vantaggi e limiti, proprietà ed applicazioni in campo farmaceutico.
Sistemi di inclusione molecolare: ciclodestrine. Definizione e classificazione. Metodi di produzione del complesso d'inclusione farmaco-ciclodestrine. Analisi strumentali per la caratterizzazione del complesso d'inclusione. Applicazioni in campo farmaceutico.
Sistemi transdermici: vantaggi e limiti, caratteristiche tecnologiche, applicazioni in campo farmaceutico.
Aerosol e somministrazione sistemica polmonare e nasale.
Terapia genica: principi di base e finalità. Le barriere biologiche nella somministrazione di farmaci genetici. Tecnologie per la veicolazione di DNA e degli oligonucleotidi: vettori virali e sistemi non virali (liposomi, poliplessi, lipoplessi). Aspetti formulativi per la progettazione di vaccini innovativi: adenovirus, nanoparticelle ibride, polimeriche e lipidiche.

1. COLOMBO P., CATELLANI P.L., GAZZANIGA A., MENEGATTI E., VIDALE E.; Principi di tecnologie Farmaceutiche; Casa Ed. Ambrosiana, Ultima Edizione.
2. FLORENCE A.T. AND ATTWOOD D.; Le basi chimico-fisiche della Tecnologia Farmaceutica; Edises, Ultima Edizione.
3. AULTON M.E. AND TAYLOR K.M. Tecnologie farmaceutiche. Progettazione e allestimento dei medicinali; Edra, Ultima Edizione1.1

Lezioni frontali con gli studenti.
Le lezioni sono interattive.

La frequenza è obbligatoria.
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Alla fine del corso gli studenti devono superare un esame orale al fine di valutare l'apprendimento.
Su Infostud saranno fissati gli appelli per l’anno.
Chi non dovesse sostenere con esito positivo l’esame, potrà ripresentarsi all’appello successivo.

Esempi di quesiti durante l'esame:
Sistemi a rilascio controllato
Liposomi
Sistemi transdermici