scarica - Biotecnologie

Programma del Corso di Chimica Farmaceutica - a.a. 2010-2011 - Facoltà di Medicina e Chirurgia –
Corsi di laurea in: Scienze e Tecnologie Cosmetologiche ed Erboristiche, Biotecnologie (curriculum medico e farmaceutico)
Docente: Maria Candida Cesta ([email protected])
Introduzione e cenni storici
Fasi dello sviluppo del farmaco; punti di criticità.
Definizioni e classificazione dei farmaci: (struttura chimica, azione farmacologia, classificazione fisiologica).
Fonti di farmaci: farmaci di origine vegetale, marina, da microrganismi e farmaci di sintesi.
Origine del farmaco: Serendipity, Random Screening, Modificazioni molecolari, Rational Drug Design.
Lead Structure Search, Lead Optimization e Sviluppo del farmaco.
Stereochimica e Drug Design: conformazione, configurazione, enantiomeri.
Relazioni struttura-attività (SAR): metodi chimici per la modifica di forma e dimensione delle molecole; introduzione di nuovi sostituenti.
Effetti farmacologici di gruppi specifici: isosteri e bioisosteri.
Modi d’azione del farmaco: parametri chimico-fisici e attività biologica. Distribuzione elettronica (potenziale elettrostatico,
potenziali HOMO e LUMO). Definizione di farmacoforo: punti farmacoforici. Esempi di modelli farmacoforici a 3 e 4 punti.
Concetto di Similarità Chimica; similarità nella Drug Discovery. Peptidi e petidomimetici; peptidi come farmaci; modifica di amminoacidi
e dipeptidi; ciclizzazione di polipeptidi, modifiche del legame ammidico; modifiche di b e g turn.
QSAR (Relazioni Struttura-Attività Quantitative: Definizione; analisi di Hansch.
Proprietà chimico-fisiche influenzanti l’azione dei farmaci: parametri di ripartizione, elettronici (costante di Hammett) e sterici
(parametro di Taft, refrattività molare). Proprietà molecolari. Concetto di descrittore quanto-meccanico. Computer Aided Drug Design:
Campi molecolari 3D (CoMFA, GRID). Predizione di proprietà ADME “in silico”.
Chimica Combinatoriale: concetto di diversità chimica, librerie di composti chimici, criteri per la progettazione di librerie, diversità dei
bulding blocks e dei gruppi funzionali.
Membrane cellulari: funzione; struttura; lipidi e fosfolipidi di membrana. Proteine periferiche e integrali. Meccanismi di trasporto dei
farmaci
diffusione, osmosi, diffusione facilitata, filtrazione, diffusione facilitata, trasporto attivo, endocitosi).
Farmaci attivi principalmente sulle membrane cellulari:
Generalità, meccanismo d’azione, relazioni struttura-attività e utilizzo di:
Antimicrobici: Antifungali (azoli, allilammine, anfotericina B)
Anestetici locali
Antibiotici (Penicillina, antibiotici -lattamici, Cefalosporine, Vancomicina, Amminoglicosidici, Tetracicline, Cloramfenicolo, Eritromicina,
Chinoloni e Fluorochinoloni)
Farmacocinetica. Meccanismi di assorbimento dei farmaci; fattori chimico-fisici e assorbimento. Distribuzione. Deposito nei tessuti.
Metabolismo dei farmaci: reazioni di fase I e II, sinergismo e attivazione metabolica. Eliminazione renale e epatica. Definizione dei
principali parametri farmacocinetici.
Prodrugs: classificazione e progettazione
Enzimi: cofattori, classificazione degli enzimi; reazioni di catalisi enzimatica (esempio di attività enzimatica della Chimotripsina).
Inibitori competitivi e non competitivi.
Farmaci come inibitori enzimatici:
Generalità, meccanismo d’azione, relazioni struttura-attività e utilizzo di:
Solfonammidi;
Antinfiammatori Non Steroidei (NSAIDs)
Inibitori dell’Angiotensin Converting Enzyme (ACE); regolazione della pressione sanguigna; sistema renina-angiotensina. I generazione di
ACE inibitori (Captopril). II generazione di ACE inibitori (Enalapril e Lisinopril). III generazione di ACE inibitori (Fosinopril). SAR e
metabolismo.
Interazioni farmaco-recettore: agonisti, antagonisti e agonisti parziali; affinità e ruolo del legame chimico; classificazione dei recettori;
recettori e risposta biologica.
Farmaci come agonisti o antagonisti recettoriali:
Generalità, meccanismo d’azione, relazioni struttura-attività e utilizzo di:
Farmaci Antiallergici (H1 antagonisti di I e II generazione, SAR);
Farmaci Antiulcera (antiacidi, H2 antagonisti, inibitori della pompa protonica, antimicrobici);
Agenti adrenergici (biosintesi dell’epinefrina e norepinefrina, ammine agoniste adrenergiche, agonisti a e b adrenergici, antagonisti a e
b adrenergici)
(5 crediti)
Agenti colinergici (biosintesi dell’acetilcolina, agonisti recettoriali muscarinici e nicotinici, inibitori delle colinesterasi).
Farmaci antivirali. Virus: Struttura e replicazione. Agenti antivirali antiherpes (Aciclovir e analoghi, meccanismo d’azione, resistenza).
Agenti antiCytomegalovirus (cenni). Agenti antiretrovirali (classificazione, farmaci principali, loro meccanismo d’azione e principali usi
clinici). Agenti anti-epatite (interferoni, cenni). Agenti anti-influenza (inibitori della penetrazione nella cellula ospite, amantadina e
rimantadina).
Protezione intellettuale delle scoperte. Generalità. Brevetto farmaceutico; generalità, definizioni, stadi del processo brevettuale,
struttura. Brevetto biotecnologico; generalità, definizioni, novità in campo biotecnologico, Direttiva 98/44/CE.
(6 crediti)
Testi consigliati:
•G. Patrick “Introduzione alla Chimica Farmaceutica” – EdiSes (II Ed. 2010)
•Williams D. A., Lemke T. L. “Foye’s. Principi di Chimica Farmaceutica” – Piccin Nuova Libraria (2004)
•C. G. Wermuth “Le applicazioni della Chimica Farmaceutica” – EdiSes (1996)
•G. Thomas “Medicinal Chemistry – An Introduction” – Wiley (2000)
•Brunton L.L., Lazo J.S., Parker K.L. “Goodman and Gilman. Basi farmacologiche della Terapia. 11a edizione. Mc Graw-Hill Italia (2006)
Per gli studenti del corso in biotecnologie (curriculum farmaceutico; 7 crediti) un articolo a scelta tra quelli sotto elencati, da discutere in
sede di esame:
1- Palanki M.S.S. et al., Journal of Medicinal Chemistry, (2007) Vol. 50, pagg. 4279-4294.
2- Xie H. et al., Journal of Medicinal Chemistry, (2007) Vol. 50, pagg. 4898-4908.
3- Goncalves V. et al., Journal of Medicinal Chemistry, (2007) Vol. 50, pagg. 5135-5146.
4- Arnold L.A. et al., Journal of Medicinal Chemistry, (2007) Vol. 50, pagg. 5269-5280.
5- Van Daele I. et al., Journal of Medicinal Chemistry, (2007) Vol. 50, pagg. 5281-5292.
6- Biava M. et al., Journal of Medicinal Chemistry, (2007) Vol. 50, pagg. 5403-5411.