Catalogo dei Corsi di studio

Il corso di Tecnologia e Legislazione Farmaceutiche ha l’obiettivo generale di fornire allo studente nozioni teoriche riguardanti la formulazione di farmaci biotecnologici e la produzione di forme farmaceutiche convenzionali e innovative. A tal fine, l’insegnamento si propone di far acquisire allo studente adeguate basi teoriche per la comprensione della relazione tra le proprietà delle diverse forme di dosaggio e il loro destino biofarmaceutico e farmacocinetico, nonché conoscenze approfondite sulle strategie formulative e sulle tecniche di caratterizzazione delle forme farmaceutiche, in relazione alle caratteristiche chimico-fisiche del principio attivo e all’obiettivo terapeutico. Ulteriore obiettivo del corso consiste nel fornire allo studente conoscenze relative agli aspetti legislativi relativi alla produzione industriale e alla commercializzazione di medicinali contenenti farmaci di origine biotecnologica.
Complessivamente l’insegnamento concorre a sviluppare le seguenti competenze: conoscere le problematiche formulative, normative, produttive e di controllo delle forme farmaceutiche.
Al completamento dell’insegnamento lo studente dovrà dimostrare:
1) Conoscenza e capacità di comprensione, relativamente ai seguenti aspetti
- elementi di base della tecnologia farmaceutica relativi alla formulazione, preparazione e controllo delle principali forme farmaceutiche convenzionali e innovative;
- caratteristiche tecnologiche delle materie prime usate come eccipienti;
- principi di base del rilascio modificato dei farmaci;
- aspetti regolatori, nazionali ed internazionali, relativi alla preparazione e commercializzazione dei medicinali per uso umano, in generale e dei farmaci biotecnologici, in particolare.
2) Capacità di applicare conoscenza e comprensione
Gli strumenti forniti durante lo svolgimento del corso consentiranno allo studente di ottimizzare l’efficacia di un farmaco di origine biotecnologica, sulla base di considerazioni che si fondano su conoscenze riguardanti le caratteristiche chimico-fisiche e di stabilità del farmaco, le possibili vie di somministrazione, il sistema di veicolazione e di direzionamento più idoneo per ottenere l’effetto terapeutico desiderato. Pertanto, lo studente sarà in grado di seguire le principali fasi della produzione dei medicinali e di preparare le principali forme farmaceutiche convenzionali e innovative, tenendo in considerazione i possibili problemi formulativi, normativi e gli aspetti di sicurezza.
3) Capacità critiche e autonomia di giudizio
Al termine del corso lo studente dovrà elaborare una relazione scritta attraverso la quale deve dimostrare di essere in grado di valutare gli aspetti gestionali, tecnologici, normativi e di sicurezza relativi alla realizzazione di una forma di dosaggio convenzionale o innovativa.
4) Abilità comunicative
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.
Inoltre tali momenti potranno risultare fondamentali per lo sviluppo della valutazione critica e delle capacità di ragionamento da parte dello studente, che risulteranno utili per riportare informazioni ad interlocutori specialisti e non.
5) Capacità di apprendimento autonomo
Il corso fornirà una serie di conoscenze teoriche e degli strumenti che mirano a sviluppare nello studente una capacità di apprendimento autonomo e indipendente, finalizzata all’ulteriore arricchimento delle conoscenze acquisite, che gli permetterà di rimanere costantemente aggiornato sugli aspetti tecnologici e normativi del mondo farmaceutico, in costante e continua evoluzione.

Programma

Blocco 1 (9 ore). Progettazione di forme farmaceutiche. Aspetti biofarmaceutici della progettazione di forme farmaceutiche. Considerazioni terapeutiche nella progettazione di forme farmaceutiche. Vie di somministrazione dei farmaci. Fattori relativi al farmaco nella progettazione di forme farmaceutiche. Considerazioni terapeutiche nella progettazione di forme farmaceutiche. Effetto terapeutico e biodisponibilità assoluta e relativa dei farmaci. Fattori legati al farmaco e alla forma di dosaggio che influenzano la biodisponibilità. Farmacocinetica e farmacodinamica. Processi di assorbimento, distribuzione ed eliminazione dei farmaci. Barriere all'assorbimento dei farmaci. Parametri farmacocinetici e loro determinazione. Regimi di dosaggio. Influenza sul profilo concentrazione plasmatica-tempo di un farmaco nell'organismo. Principali fattori che influenzano le concentrazioni plasmatiche di un farmaco. Dose e frequenza di somministrazione. Concetto di dose di carico. Le Farmacopee e loro ruolo nell'inquadramento tecnico regolamentare della qualità dei medicinali. Le Norme di Buona Preparazione. Produzione e controllo dei medicinali. Il concetto di qualità nell'industria farmaceutica dallo sviluppo alla produzione. Il sistema della qualità farmaceutica. Sviluppo farmaceutico: preformulazione Proprietà chimico-fisiche del principio attivo. Solubilità. Dissoluzione. Coefficiente di ripartizione. Costante di dissociazione. Stabilità dei principi attivi biotecnologici. Stabilità fisica e chimica. Reazioni di degradazione in soluzione e allo stato solido.
Blocco 2 (16 ore). Sviluppo farmaceutico: formulazione farmaceutica. Componenti del preparato farmaceutico. Principi attivi e compatibilità. Caratteristiche chimico-fisiche del principio attivo. Eccipienti e componenti non attivi. Scelta degli eccipienti. Qualità e quantità degli eccipienti. Forme farmaceutiche: classificazione in funzione della via di somministrazione e classificazione in funzione della velocità di rilascio. Forme farmaceutiche convenzionali e innovative. Acqua per uso farmaceutico. Qualità dell'acqua e classificazione delle acque per uso farmaceutico. Caratteristiche delle acque per uso farmaceutiche e tecnologie di produzione. Acqua depurata, acqua altamente depurata e acqua per uso iniettabile. Trattamenti e condizionamenti dell'acqua. Declorazione, addolcimento, demineralizzazione, resine a scambio ionico, osmosi inversa, distillazione (distillazione a semplice e multiplo effetto).
Blocco 3 (16 ore) Preparazioni farmaceutiche liquide. Le soluzioni. Proprietà delle soluzioni e loro preparazione. Vantaggi e svantaggi delle soluzioni farmaceutiche. Stabilità delle soluzioni. Forme farmaceutiche isotoniche. Concetti di isotonia e isoosmia. Metodi di isotonizzazione. Sistemi dispersi: i sistemi colloidali. Proprietà elettriche all'interfase. Stabilità dei colloidi. Applicazioni farmaceutiche. Sistemi dispersi: le sospensioni. Bagnabilità delle particelle. Angolo di contatto. Interazioni tra particelle solide e veicolo liquido. Teoria del doppio strato elettrico e fattori che lo influenzano. Teoria DLVO. Diffusione e sedimentazione. Energia libera di superficie. Ingrossamento delle particelle. Flocculazione e deflocculazione. Fenomeno di Ostwald ripening. Formulazione delle sospensioni. Stabilità delle sospensioni. Biodisponibilità dei farmaci in sospensione. Controlli sulle sospensioni. Emulsioni. Tipi di emulsioni. Stabilità delle emulsioni. Tensione superficiale. Tensioattivi: definizione e classificazione. Definizione di HLB. Formazione delle micelle. Preparazione delle emulsioni. Concetto di HLB richiesto. Controlli sulle emulsioni. Valutazione della stabilità delle emulsioni.
Blocco 4 (16 ore) Forme farmaceutiche innovative e a rilascio modificato. Forme farmaceutiche a rilascio ritardato e controllato. Forme farmaceutiche a rilascio sito-specifico. Concetto di direzionamento attivo e passivo dei medicinali. Materiali polimerici per lo sviluppo di forme farmaceutiche a rilascio modificato. Definizione, classificazione e caratteristiche dei polimeri. Poliesteri. Cellulose. Poliuretani. Poliacrilati. Vettori microparticellari di farmaci. Classificazione e proprietà delle microparticelle. Metodi di preparazione e caratterizzazione delle microparticelle. Vettori nanoparticellari di farmaci. Classificazione e proprietà delle nanoparticelle. Nanoparticelle lipidiche e polimeriche. Metodi di preparazione delle nanoparticelle. Metodi di caratterizzazione delle nanoparticelle. Cenni di diffusione della luce. Vie di somministrazione, distribuzione e destino in vivo delle nanoparticelle. Applicazioni terapeutiche. Vettori vescicolari: i liposomi. Definizione e classificazione dei liposomi. Meccanismo di formazione dei liposomi. Parametro critico di impaccamento. Transizioni di fase termotropiche e loro effetto sulle proprietà dei liposomi. Cenni di calorimetri differenziale a scansione. Preparazione e caratterizzazione dei liposomi. Concetto di volume intrappolato e sua determinazione. Stabilità dei liposomi. Vie di somministrazione e applicazioni terapeutiche dei liposomi. Evoluzione dei liposomi: sviluppo dei liposomi stealth. Sistemi polimerici di tipo idrogel. Definizione e classificazione. Proprietà degli idrogel fisici e chimici. Metodi di preparazione degli idrogel fisici. Metodi di preparazione degli idrogel chimici. Sistemi polimerici iniettabili e gelificabili in-situ. Caratterizzazione degli idrogel. Principi di reologia. Scorrimento dei fluidi. Fluidi Newtoniani e non-Newtoniani. Tipi di comportamento non-Newtoniano. Comportamento tempo-dipendente: tissotropia. Viscosimetri e reometri. Viscoelasticità. Applicazione della reologia alle formulazioni farmaceutiche. Evoluzione degli idrogel: sistemi interpenetrati, sistemi double-network e sistemi criogel. Concetto di criogelazione e suo effetto sulle proprietà degli idrogel.
Blocco 5 (16 ore). Forme farmaceutiche sterili e apirogene. Cinetica di inattivazione cellulare (valore D e valore Z). Metodi di sterilizzazione e depirogenazione. Sterilizzazione con calore secco e umido. Effetti antimicrobici del calore secco e del calore umido. Resistenza dei microrganismi al calore secco e umido e fattori che la influenzano. Sterilizzazione con ossido di etilene e fattori che la influenzano. Sterilizzazione con agenti chimici. Sterilizzazione mediante radiazioni ionizzanti. Radiazioni particellari ed elettromagnetiche. Effetto delle radiazioni ionizzanti sui materiali. Fattori che influenzano la resistenza dei microrganismi alla radiazione. Sterilizzazione con radiazioni UV e fattori che influenzano la resistenza ai raggi UV. Sterilizzazione per filtrazione. Impiego dell'autoclave nel processo di sterilizzazione. Efficacia e limiti dei metodi di sterilizzazione. Test di valutazione della sterilità. Convalida di un processo di sterilizzazione. Ambienti per la produzione di forme farmaceutiche sterili. Classificazione dei locali sterili. Sterilizzazione dell'aria. Pulizia e sterilizzazione del blocco sterile. Controllo delle contaminazioni del blocco sterile. Confezionamento dei medicinali. Confezionamento primario e secondario. Materiali di confezionamento. Vetro. Plastiche. Gomme ed elastomeri. Metalli. Laminati. Processi di essiccamento: la liofilizzazione. Definizione e proprietà dei prodotti liofilizzati. Fasi del processo di liofilizzazione. Il congelamento. Criticità del processo di congelamento. Effetto della velocità sulla qualità del liofilo. Liofilizzazione. Fasi del processo di liofilizzazione: l'essiccamento primario e l'essiccamento secondario. Impiego di crioprotettori e lioprotettori. Controllo del processo di liofilizzazione.
Blocco 6 (24 ore). Istituzioni nazionali e sopranazionali. Norme relative alla produzione e al commercio dei medicinali per uso umano. Farmaci biosimilari. Attività di farmacovigilanza. Tracciabilità dei medicinali. Dispositivi medici.

Testi adottati

1) Aulton ME, Tylor KMG. Tecnologie farmaceutiche. Progettazione e allestimento di medicinali
2) Colombo P et al. Principi di Tecnologia farmaceutica
3) Farmacopee Ufficiali (Edizioni correnti)
4) Fabris L, Rigamonti A. La fabbricazione industriale dei medicinali
5) Minghetti P. Legislazione farmaceutica
6) Brusa P, Baratta F. Manuale di Legislazione Farmaceutica
7) Materiale fornito dal docente

Prerequisiti

Ai fini della comprensione delle lezioni di Tecnologia Farmaceutica e Legislazione è utile aver acquisito nozioni di chimica generale, chimica organica, biochimica e biochimica applicata.

Modalità di valutazione

La preparazione dello studente viene valutata attraverso l’elaborazione di una relazione scritta su un argomento concordato col docente, con la quale lo studente dovrà dimostrare capacità di approfondimento e di studio autonomo. L’elaborato prodotto dallo studente verrà presentato e discusso durante l’esame orale. La durata della prova orale è in media di un’ora/studente, in cui il docente verifica le conoscenze e la capacità di ragionamento dello studente sulle principali forme di dosaggio convenzionali e innovative e sulla normativa relativa alla preparazione e commercializzazione dei medicinali. Gli argomenti esposti dovranno essere trattati con un linguaggio appropriato.