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LABORATORIO DI ANALISI DEI FARMACI Prof. Carlo Bertucci Prof. Roberto Gotti Prof.ssa Rita Gatti Prof.ssa Anna Maria Di Pietra Prof.ssa Manuela Bartolini.

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1 LABORATORIO DI ANALISI DEI FARMACI Prof. Carlo Bertucci Prof. Roberto Gotti Prof.ssa Rita Gatti Prof.ssa Anna Maria Di Pietra Prof.ssa Manuela Bartolini Dott.ssa Jessica Fiori

2 Argomenti di tesi Screening di composti naturali o sintetici di interesse farmaceutico Interazione farmaco-proteina Interazione proteina-proteina Studi di aggregazione proteica Caratterizzazione stereochimica di farmaci chirali Tecniche analitiche utilizzate Cromatografia HPLC Gas cromatografia (GC) Elettroforesi capillare (CE) Biocromatografia (HPALC) Spettroscopia UV / Fluorimetria Spettrometria di massa (MS) Dicroismo circolare (CD) Biosensore ottico (SPR)

3 Scopo della Tesi Individuazione di nuovi composti di interesse farmaceutico Drug discovery Prodotti naturali Prodotti di sintesi Composti potenzialmente utili per il trattamento la malattia di Alzheimer. Bersagli molecolari considerati: enzimi colinesterasici (AChE, BuChE), peptide beta-amiloide In collaborazione con gruppi di ricerca UniBo, di altre università italiane o europee o statunitensi (M. Bartolini)

4 Saggi con enzima/proteina in soluzione Saggi con enzima/proteina immobilizzata Caratterizzazione del profilo di attività di composti di interesse farmaceutico - Potenza inibitoria (target enzimatico o peptidico) - Meccanismo d’azione - Cinetica di azione Saggi fluorimetrici o spettrofotometrici HPLC

5 Parametri ADME Studio della farmacocinetica di un farmaco:A Assorbimento DDistribuzione MMetabolismo EEscrezione Solo la frazione libera del farmaco può legare al target (C. Bertucci)

6 Metodi analitici Biocromatografia (HPALC) Frazione del farmaco legato Legame enantioselettivo Parametri di legame Interazioni tra farmaci Dicroismo circolare (CD) 1/1/0.5 1/1/1 1/1/2 1/1/4 1/1/6 1/1/8 1/1/0 Configurazione assoluta del farmaco Legame enantioselettivo Parametri di legame Interazioni tra farmaci Cambi conformazionali della proteina Biosensore ottico (SPR) Specificità di legame (Yes/No reponse) Concentrazione attiva dell’analita nel campione Parametri cinetici dell’interazione (k on, k off ) Affinità di legame tra analita e target (k D )

7 Caratterizzazione stereochimica

8

9 (R. Gotti) 1 a linea: Elettroforesi capillare (CE) -Il principio di separazione (elettroforesi zonale) offre selettività ortogonale e alternativa rispetto a HPLC e GC e permette separazioni di campioni complessi. Es: Analisi di estratti di interesse fitochimico -analisi di acidi fenolici e alcammidi in E. purpurea (areale Nord America) -analisi di estratti bioattivi di H. indicus (India) -analisi di polifenoli in Tea sinensis (Asia) min 320 nm 260 nm 1 echinacoside cynarine chlorogenic cichoric caftaric caffeic Kd = 4.07 ± 0.68 µM; r 2 = AT min 0 μM 3.5 μM 10 μM 20 μM 30 μM 40 μM AT Studio di interazione farmaci (es. eparina) e proteine (es. ATIII) La tecnica permette di osservare e misurare l’entità di Interazione sfruttando la variazione di mobilità del complesso proteina (peptide)-farmaco. Si può stimare la forza di di legame, utile alla comprensione dell’azione del farmaco Complesso proteina (AT) - eparina

10 2 a linea: Gas Cromatografia-Spettrometria di massa - Il campionamento Solid phase microextraction (SPME) offre la possibilità di ampliare le applicazioni GC-MS Food Odorants: 1 1,5-octadien-3-one 2 Linalol oxide 3 Heptadienal 4 Linalol 5 Nonadienal 6 Menthol (IS) 7 β-damascenone 8 β-damascone 9 β-ionone Estrazione SPME Desorbimento termico Alla colonna GC-MS per la separazione ed analisi Analisi di sostanze aromatizzanti in alimenti, cosmetici, etc… utili nella caratterizzazione e controllo qualità del prodotto Analisi di metaboliti (es. acidi grassi, SCFA) in campioni biologici per la caratterizzazione del profilo metabolico utili nello studio di patologie e comprensione degli effetti dello stile di vita sulla salute

11 CROMATOGRAFIA LIQUIDA E GASSOSSA INTERFACCIATE ALLA SPETTROMETRIA DI MASSA e UV-Vis (LC-MS, GC-MS, HPLC-UV):  DRUG DISCOVERY e CONTROLLO DI QUALITÁ Caratterizzazione, determinazione, dosaggio, stabilità di farmaci, composti naturali e molecole bioattive  ANALISI DI MATRICI COMPLESSE Formulazioni farmaceutiche, estratti cellulari e vegetali, fluidi biologici, metaboliti fecali QUANTITATION IDENTIFICATION BIOMARKERS IN ESTRATTI CELLULARI (J. Fiori)

12 TECNICHE ANALITICHE COMBINATE (LC-MS, MALDI-MS and GC-MS) in:  ANALISI DI PEPTIDI E PROTEINE biomarkers, interazioni proteina-proteina, mutazioni proteiche, acetilazioni e isoforme. AGGREGAZIONE PROTEICA E INIBIZIONE (Amyloid-beta 1-42, 1-40, 25-35) t 1/2 : -Myr 12h | +Myr 75h ESI-IT MS - Myr + Myr MALDI-TOF LC-ESI-QTOF

13 TECNICHE ANALITICHE COMBINATE (LC-MS, MALDI-MS and GC-MS) in:  METABOLOMICA Determinazione di metaboliti fecali in studi comparativi di metabolomica sul microbiota intestinale umano, quali marker della salute dell’ospite. STUDY CASE: ANDAMENTO MICROBIOTA INTESTINALE E METABOLITI IN BAMBINI CON TRAPIANTO DI CELLULE STAMINALI ALLOGENICHE

14 Durata della tesi: è 6 mesi di lavoro sperimentale Liste di attesa: sono variabili, per maggiori info contattate direttamente i relatori Sarete seguiti da un tutor durante tutto il progetto di tesi Non è necessario aver fatto prima il tirocinio Avere sostenuto il maggior numero di esami prima della tesi è un vantaggio (soprattutto per voi ) Informazioni pratiche

15 LABORATORIO DI ANALISI DEI FARMACI Dipartimento di Farmacia e Biotecnologie via Belmeloro 6, Bologna Prof. Carlo Bertucci Prof. Roberto Gotti Prof.ssa Rita Gatti Prof.ssa Anna Maria Di Pietra Prof.ssa Manuela Bartolini Dott.ssa Jessica Fiori


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