Programma del Corso di Chimica Farmaceutica - a.a. 2010-2011 - Facoltà di Medicina e Chirurgia – Corsi di laurea in: Scienze e Tecnologie Cosmetologiche.

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1 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 (cesta@dompe.it) 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.

2 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.

3 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. 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)