Programma del Corso di Chimica Farmaceutica - a.a Facoltà di Medicina e Chirurgia – Corsi di laurea in: Scienze e Tecnologie Cosmetologiche ed Erboristiche, Biotecnologie (curriculum medico e farmaceutico) Docente: Maria Candida Cesta 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.

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 Xie H. et al., Journal of Medicinal Chemistry, (2007) Vol. 50, pagg Goncalves V. et al., Journal of Medicinal Chemistry, (2007) Vol. 50, pagg Arnold L.A. et al., Journal of Medicinal Chemistry, (2007) Vol. 50, pagg Van Daele I. et al., Journal of Medicinal Chemistry, (2007) Vol. 50, pagg Biava M. et al., Journal of Medicinal Chemistry, (2007) Vol. 50, pagg 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 (H 1 antagonisti di I e II generazione, SAR); Farmaci Antiulcera (antiacidi, H 2 antagonisti, inibitori della pompa protonica, antimicrobici); Agenti adrenergici (biosintesi dell’epinefrina e norepinefrina, ammine agoniste adrenergiche, agonisti  e  adrenergici, antagonisti  e  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)