Chimica e tecnologia farmaceutiche

LUCIA NENCIONI
MARIA ELENA MARCOCCI

Obiettivi generali
Il corso di Microbiologia Farmaceutica si prefigge di approfondire le conoscenze microbiologiche utili per la preparazione di nuove forme farmaceutiche e per il loro controllo di qualità; per affrontare attività professionali rivolte al controllo microbiologico, igienico e di qualità di prodotti cosmetici, di acque minerali e di prodotti alimentari. Il corso si pone, inoltre, l’obiettivo di fornire le competenze necessarie per l’ideazione e la progettazione di ricerche scientifiche mirate allo studio di target terapeutici contro i patogeni dell’uomo.

Obiettivi specifici
1. Conoscenza e capacità di comprensione
Al termine del corso lo studente avrà acquisito competenze per riconoscere i principali patogeni umani, in termini qualitativi e quantitativi, attraverso l’utilizzo delle principali tecniche microbiologiche e virologiche classiche e di biologia molecolare, utilizzate nei laboratori diagnostici e di ricerca, mediante esercitazioni pratiche di laboratorio. Inoltre, lo studente sarà in grado di suggerire potenziali bersagli terapeutici, utili per il trattamento farmacologico delle varie patologie infettive.

2. Capacità di applicare conoscenza e comprensione
Al termine del corso lo studente saprà riconoscere i diversi microrganismi, saprà quantificare la carica microbica, il titolo virale, eseguire le principali procedure di sterilizzazione e di biosicurezza. Saprà anche applicare i principali test microbiologici di qualità utilizzati sia nell’industria cosmetica e farmaceutica che nel controllo delle acque e dei prodotti alimentari.

3. Autonomia di giudizio
Le lezioni e le esercitazioni in laboratorio saranno interattive; il docente porrà quesiti ricorrenti al fine di stimolare la capacità degli studenti di utilizzare un approccio metodologico di tipo scientifico alle attività di studio e di ricerca, nonché esercitare un senso critico nella raccolta e nell’interpretazione dei dati sperimentali connessi con tematiche del corso.

4. Abilità comunicative
Al termine del corso lo studente sarà in grado di utilizzare un appropriato linguaggio tecnico-scientifico, tale da consentirgli una corretta comunicazione sulle tematiche trattate, anche con non addetti al settore e con professionisti di altre discipline.

5. Capacità di apprendimento
Al termine del corso lo studente avrà acquisito la capacità di approfondire in modo critico e autonomo le varie tematiche affrontate durante le lezioni e le esercitazioni pratiche di laboratorio, sui vari testi specialistici e mediante consultazione di banche dati e piattaforme specifiche del settore.

Al termine del corso lo studente avrà acquisito la capacità di approfondire in modo critico e autonomo le varie tematiche affrontate durante le lezioni e le esercitazioni pratiche di laboratorio, sui vari testi specialistici e mediante consultazione di banche dati e piattaforme specifiche del settore.

Per una buona comprensione degli argomenti svolti durante il corso e per conseguire gli obiettivi di apprendimento, è importante che lo studente abbia acquisito buone conoscenze di microbiologia generale, biochimica, biologia molecolare, patologia e farmacologia.

Agenti antimicrobici
Antibiotici e chemioterapici (determinazione dell'attività, meccanismi d'azione e di resistenza).
Agenti antifungini (determinazione dell'attività, meccanismi d'azione e di resistenza).
Antivirali (determinazione dell'attività, meccanismi d'azione e di resistenza).

Produzione industriale di antibiotici.
Dosaggio microbiologico degli antibiotici.
Disinfettanti, antisettici e conservanti (determinazione dell'attività, meccanismi d'azione).

Altri farmaci di origine microbica
Probiotici ed integratori alimentari di origine microbica.
Molecole di origine microbica dotate o dotabili di attività farmacologica e loro ricerca e sviluppo.

Sieri e vaccini
Caratteristiche, impiego e preparazione di sieri immuni, immunoglobuline purificate, anticorpi monoclonali ed altri immunoderivati.

Caratteristiche, impiego, preparazione e controlli di qualità dei diversi tipi di vaccini.
Le nuove frontiere nel campo delle vaccinazioni ed il razionale dell'impiego dei vaccini sul campo.

Qualità microbiologica dei prodotti farmaceutici, dei cosmetici, delle acque e degli alimenti
Sterilizzazione: principi e tecniche di sterilizzazione e controllo della carica microbica e loro criteri di impiego nel settore della produzione farmaceutica.
Saggi biologici di controllo della sterilità
Igiene di produzione nell'industria farmaceutica, cosmetica ed alimentare e controllo di qualità.
Contaminazione microbica dei prodotti e tecniche di analisi delle contaminazioni microbiche.
Il controllo microbiologico della qualità delle acque e degli alimenti.
Principali saggi di controllo dei cosmetici: challenge test

Tecniche di identificazione e caratterizzazione dei microrganismi
Ingegneria genetica e biotecnologie
La tecnologia del DNA ricombinante e le tecniche di clonazione dei geni in sistemi procariotici ed eucariotici.
Enzimi di restrizione e modificazione.
Amplificazione e sequenziamento del DNA.
La sintesi di oligonucleotidi e le sue applicazioni: tecniche di sequenziamento ed amplificazione in vitro degli acidi nucleici.
L’amplificazione del DNA e le sue applicazioni diagnostiche, lo studio dei geni dell’RNA ribosomiale e le applicazioni diagnostiche che ne derivano.
I vettori di clonazione ed espressione, caratteristiche fondamentali, struttura, elementi di base e caratteristiche desiderabili per l’impiego su larga scala.
Ospiti procariotici ed eucariotici per la clonazione e l’espressione di proteine ricombinanti.
Libraries genomiche e metagenomiche e loro ruolo nella ricerca di nuove molecole biologicamente attive.
La clonazione mirata di geni di interesse applicativo.
Aspetti applicativi delle biotecnologie microbiche in campo medico, farmaceutico, ed ambientale

Carlone N., Pompei R. “Microbiologia Farmaceutica” II ed. EdiSES
Madigan MT., Martinko JM., Stahl DA., Clark DP. “Brock - Biologia dei Microrganismi” vol. 2-3 Pearson

Saranno svolte lezioni frontali con utilizzo di diapositive in PowerPoint come supporto telematico e esercitazioni pratiche di laboratorio organizzate in piccoli gruppi. All’inizio di ogni lezione saranno discussi e puntualizzati gli argomenti trattati nella lezione precedente per dar modo allo studente di verificare le proprie conoscenze e la completa comprensione dei temi affrontati. La frequenza del corso e la partecipazione ai laboratori sono facoltativi anche se fortemente consigliati.
Lo studente potrà trovare sulla piattaforma e-learning le slides e il materiale didattico (programma d’esame, testi consigliati) utili per la preparazione dell’esame. Le slides rappresentano un ausilio allo studio, e non devono sostituire i testi consigliati e le lezioni frontali tenute dal docente.

La frequenza in aula e la partecipazione alle esercitazioni di laboratorio non sono obbligatorie ma fortemente raccomandate.

L'esame consiste in una prova orale in cui lo studente dovrà presentare una tesina in power point di un argomento trattato nel corso delle lezioni e dimostrare di aver acquisito buone conoscenze di tutti gli argomenti trattati a lezione. La durata della prova orale è in media di mezz’ora/studente. Gli elementi presi in esame ai fini della valutazione sono: la conoscenza della materia, l'impiego di un linguaggio appropriato, la frequenza alle lezioni e alle esercitazioni pratiche di laboratorio, la capacità di ragionamento e la capacità di esporre gli argomenti in modo critico ed esaustivo. Una conoscenza sufficiente degli argomenti trattati, nelle varie parti del programma, è richiesta per il superamento dell’esame con il minimo dei voti. Per conseguire un punteggio pari a 30/30 e lode, lo studente dovrà dimostrare di aver acquisito una conoscenza eccellente di tutti gli argomenti trattati durante il corso, essendo in grado di raccordarli in modo logico e coerente. Lo studente dovrà altresì dimostrare di aver adeguatamente approfondito l’argomento scelto per la tesina, mediante consultazione di siti ufficiali e lettura di pubblicazioni internazionali in lingua inglese.

come da programma

• Controllo microbiologico dei prodotti farmaceutici, dei prodotti cosmetici, dell’ambiente; Principali tecniche per l’identificazione e caratterizzazione dei microrganismi; Processi di Sterilizzazione24 ore


• Agenti antimicrobici, meccanismi e nuove strategie terapeuticheVaccini di nuova generazione 4 ore


• Cenni di Ingegneria genetica e biotecnologie con aspetti applicativi in campo farmaceutico, medico, alimentare ed ambientaleApplicazione della microbiologia nel campo della ricerca 4 ore