Scienze Farmaceutiche Applicate

Il programma del corso di Farmacognosia Applicata si articola in cinque parti fondamenti. Nella prima parte (4 h) vengono esaminati gli aspetti generali della Farmacognosia con cenni di Farmacognosia animale e minerale, variabilità e standardizzazione delle droghe vegetali ed il controllo di qualità. Nella seconda parte (10 h), sono descritti i processi di ottenimento della droga vegetale e le strategie tecnologiche e biotecnologiche applicate alla coltivazione, produzione in vitro e uso in campo farmaceutico della droga vegetale. Inoltre, sono descritti i processi di lavorazione e preparazione della droga secondo metodologie classiche e innovative. Nella terza parte (8 h) si definiscono i processi di controllo e di analisi chimica della droga vegetale. Nella quarta parte (10 h), sono trattati gli aspetti generali dei saggi biologici sulle droghe vegetali, con approfondimenti relativi alle metodiche in vitro, ex vivo e in vivo per lo studio delle attività farmaco-tossicologiche. L’ultima parte prevede esercitazioni di laboratorio (24 h), relative all’analisi macroscopica e microscopica delle droghe vegetali, all’analisi spettrofotometrica e alla ricerca bibliografica applicata alle piante medicinali. 1. Introduzione alla Farmacognosia Applicata (4 h) Definizione e ambiti della Farmacognosia Applicata. Differenze tra preparato totale e principio attivo purificato: vantaggi e svantaggi. Obiettivi della ricerca applicata sulle piante medicinali: razionalizzazione dell’uso, ottimizzazione dell’efficacia, valorizzazione scientifica. Cenni di farmacognosia animale e minerale. Ricerca bibliografica applicata ai prodotti naturali con esercitazione: banche dati medico-scientifiche, metodi di analisi, criteri di ricerca e selezione. 2. Produzione, Lavorazione e Preparazione della Droga Vegetale (10 h) Origine e raccolta delle piante medicinali: piante spontanee e coltivate. Impatto dei fattori edafici e climatici. Tecniche di coltivazione tradizionali e innovative di piante medicinali: biologica, idroponica, in microgravità. Tecnologie di bonifica ambientale (bioremediation e phytoremediation) e impatto sulla qualità delle piante medicinali. Trattamenti post-raccolta: mondatura, igienizzazione, conservazione, essiccamento, liofilizzazione, lavorazione di droghe fresche (gel di aloe, manna, tè). Metodi meccanici di lavorazione: frantumazione, criofrantumazione, triturazione e polverizzazione. Metodi estrattivi e preparazioni classiche e speciali: succhi, oli essenziali, acque aromatiche, estratti, tinture madri omeopatiche, sospensione integrale di droga fresca. Indicatori degli estratti: rapporto droga/solvente (D/S), rapporto droga/estratto (DER). Estratti speciali. Introduzione alle biotecnologie vegetali: colture in vitro, callo, micropropagazione, colture di cellule e tessuti vegetali. 3. Processi di controllo dei prodotti a base di piante medicinali e analisi chimica (8 h) Controllo del processo produttivo (GACP, GHP, GMP, GLP, HACCP) e analisi sul prodotto: identificazione, esame organolettico. Analisi microscopica di droghe vegetali con esercitazioni di laboratorio. Saggi di purezza: indice di rigonfiamento, indice di amarezza, indice di schiuma. Analisi chimiche: fingerprint e controllo dei contaminanti (metalli pesanti, pesticidi, micotossine). Cenni di metodiche cromatografiche. Analisi spettrofotometriche. Saggio di Folin-Ciocalteu per la determinazione dei polifenoli totali e costruzione della reta di taratura. 4. Studio dell’Attività Biologica e della Sicurezza dei Preparati (10 h) Tipologie di saggi: biologici qualitativi e quantitativi. Saggi biologici di controllo: test di sterilità e carica microbica. Saggi spettrofotometrici di attività biologica: attività scavenger del radicale DPPH, inibizione dell'enzima alfa-amilasi. Studi in vitro, in vivo ed ex vivo: aspetti generali. Metodologie in vitro: colture cellulari, sterilità, criocongelamento, coltivazione e amplificazione, test di citotossicità. Metodologie ex vivo e in vivo: principi etici (regola delle 3R), normative europee sulla sperimentazione animale. Valutazione della tossicità generale mediante test di Irwin. Valutazione della tossicità generale (test di Irwin), modelli animali (xenograft, ortotopici), saggi funzionali (attività analgesica, ansiolitica, diuretica). Studi su organi isolati: atrio e trachea di cavia. 5. Esercitazioni di Laboratorio (24 h) Analisi microscopica di droghe vegetali: amidi (riso, patata, mais, frumento); radici e rizomi (rabarbaro, valeriana, genziana, scilla, liquirizia); cortecce (frangola, cascara); foglie (amamelide, digitale, senna); fiori (calendola, camomilla). Determinazione spettrofotometriche: determinazione dei polifenoli totali, costruzione della curva di taratura e calcolo degli equivalenti. Determinazione dell’attività scavenger verso i radicali DPPH e ABTS Uso di banche dati medico-scientifiche (PubMed, Scopus, Google Scholar) per la ricerca personale di materiale bibliografico su tematiche inerenti i prodotti naturali.

Per poter comprendere gli argomenti che saranno trattati durante il corso e conseguire gli obiettivi di apprendimento e per iniziare lo studio degli argomenti previsti dal modulo dell’insegnamento, lo studente deve possedere conoscenze di base di biologia generale, biologia vegetale, in particolare relativamente alla struttura e fisiologia della cellula vegetale e della pianta, chimica inorganica ed organica. In aggiunta, può essere utile possedere conoscenze di base di farmacognosia, sebbene non sia un requisito essenziale, in quanto l’organizzazione del corso prevede una introduzione alle problematiche generali della farmacognosia e delle droghe vegetali che aiuta lo studente a contestualizzare gli aspetti applicativi del corso.

- Materiale didattico fornito dal docente. - Capasso F., Borrelli F., Longo R. (2007). Farmacognosia applicata. Controllo di qualità delle droghe vegetali. Springer, Milano. - Materiale didattico fornito dal docente. - G. Sacchetti, G. Paganetto. Biotecnologie delle piante medicinali. UTET Università, 2021 (ISBN:9788860086426).

Si consiglia la frequenza delle lezioni sebbene questa sia facoltativa. Infatti, le lezioni frontali consentiranno allo studente non soltanto di acquisire conoscenze specifiche ma anche di sviluppare le capacità comunicative ed il linguaggio tecnico attraverso l’interazione in aula con il docente su argomenti inerenti al corso. Lo studente sarà inoltre stimolato a formulare giudizi e ad esercitare il senso critico relativamente alle problematiche studiate.

L’esame finale si basa generalmente su una prova pratica di laboratorio ed una orale. La prova pratica (180 minuti) si incentra sull’analisi microscopica di droghe vegetali polverizzate: gli studenti, sulla base della formazione acquisita durante le esercitazioni, devono identificare campioni incogniti di droghe vegetali (almeno due campioni incogniti su quattro) e indicare gli elementi microscopici individuati ai fini del riconoscimento. Durante la prova orale, lo studente è invitato ad illustrare e discutere criticamente gli argomenti previsti dal programma del corso e svolti durante le lezioni. Per superare l'esame occorre conseguire un voto maggiore o uguale a 18/30. Per ottenere la valutazione minima, lo studente dovrà dimostrare di aver acquisito una conoscenza sufficiente delle problematiche generali del controllo di qualità delle droghe vegetali, delle metodiche di preparazione e di analisi delle droghe vegetali ed una conoscenza di base sulle caratteristiche dei composti di origine naturale e dei relativi saggi di identificazione. Per conseguire un punteggio pari a 30/30 e lode, lo studente deve, invece, 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. Saranno applicati gli stessi criteri di valutazione per studenti frequentanti e non frequentanti. Su base volontaria, e previo accordo con il docente, potrà essere proposta una prova scritta di autovalutazione al termine del corso, utile per verificare il livello di apprendimento raggiunto e favorire una preparazione consapevole all’esame orale.

Il corso è articolato in lezioni frontali (4 CFU) al fine di consentire l’acquisizione delle conoscenze, di sviluppare capacità comunicative e linguaggio tecnico attraverso l’interazione in aula con il docente su argomenti inerenti al corso e a problematiche correlate. L’approccio critico del corso permetterà allo studente di sviluppare l'autonomia di apprendimento, utile ai fini della formazione successiva o per l'auto-aggiornamento. Inoltre, sono previste esercitazioni di laboratorio (2 CFU), che consentiranno allo studente di acquisire competenze pratiche relative all’analisi macroscopica e microscopica delle droghe vegetali, al fine di svelarne eventuali sofisticazioni o falsificazioni, e conoscenze di metodiche e strumentazioni utilizzati per la preparazione e l’analisi delle droghe vegetali. Col supporto del docente, saranno anche approfondite tematiche specifiche sui prodotti erboristici mediante la ricerca personale di materiale bibliografico su banche dati medico-scientifiche.