Corso di laurea magistrale in Chimica Clinica Forense e dello Sport

Chimica e Tecnologia Farmaceutica (Sostanze Dopanti e d’Abuso)

Anno accademico 2012/2013

Sommario insegnamento

• Obiettivi formativi
• Risultati dell'apprendimento attesi
• Programma
• Testi consigliati e bibliografia
• Strumenti didattici

Obiettivi formativi

Dare allo studente nozioni di biofarmaceutica e di farmacocinetica intesa come lo studio dei fattori che condizionano l’assorbimento, la distribuzione, il metabolismo e l’eliminazione di un farmaco o di una droga d’abuso (principio attivo + formulazione).

Delle principali classi di sostanze dopanti e d’abuso evidenziare il profilo farmaco-chimico, il meccanismo d’azione, la modalità di assunzione, gli effetti biochimici e farmacologici, il metabolismo, la farmacocinetica e la rilevazione nei diversi fluidi biologici.

Accennare alle tecnologie innovative per la formulazione dei farmaci, in particolare per la veicolazione e il direzionamento passivo e attivo.

Prerequisiti: conoscenze di matematica, biochimica, chimica analitica, chimica fisica, chimica generale, chimica macromolecolare e chimica organica. 

English

Give to the student notions of biopharmaceutics and pharmacokinetics as a study of the factors conditioning absorption, distribution and elimination of a drug (active principle + formulation).

Concerning the main doping and abuse substances, evidence the pharmaco-chemical profile, the mechanism of action, the modality of assumption, the biochemical and pharmacological effects, the metabolism, the pharmacokinetics and the relevation in the biological fluids.

Let know the innovative technologies for the formulation of drugs, particularly for delivery and for passive and active targeting. 

Prerequisites: knowledge of maths, biochemistry, analytical chemistry, physical chemistry, general chemistry, macromolecular chemistry and organic chemistry.

Risultati dell'apprendimento attesi

Si valuteranno le conoscenze delle fasi dell’azione di un farmaco e dei parametri chimico-fisici correlabili con la farmacocinetica delle principali classi di sostanze dopanti e d’abuso

Programma

Prof. Antonella DI STILO

I MODULO (Chimica farmaceutica – Sostanze Dopanti e D'abuso)  5CFU – CHIM08

Programma

Fasi dell’azione di un farmaco    

Fase farmaceutica: forme farmaceutiche, vie di somministrazione dei farmaci, passaggio in soluzione del farmaco.

Fase farmacocinetica. Assorbimento: meccanismi e fattori biologici che condizionano l’assorbimento dei farmaci. Distribuzione ed accumulo: volume di distribuzione, legame con le proteine plasmatiche e con i tessuti, spiazzamento di un farmaco. Metabolismo: biotrasformazione dei farmaci (fase 1) e reazioni di coniugazione (fase 2). Escrezione: eliminazione per via renale ed epatica.  La clearance ed il riciclo enteroepatico.

Proprietà chimico-fisiche che influenzano la fase farmacocinetica e descrittori molecolari ad essa correlati: solubilità, bilancio lipofilo-idrofilo e log P , ionizzazione e pKa, dimensione complessiva e PM. Aspetti farmacocinetici nella progettazione dei farmaci: prodrug.

Fase farmacodinamica. Farmaci strutturalmente specifici e non. Il concetto di recettore. Classificazione dei recettori: intracellulari e di membrana (ionotropi e metabotropi). Struttura dei diversi recettori. Enzimi ed acidi nucleici come bersagli di farmaci.

Scoperta e sviluppo di farmaci: ricerca del farmacoforo e drug design.

Profilo farmaco-chimico delle principali classi di sostanze dopanti e d’abuso: amfetamine, cocaina, stimolanti centrali, allucinogeni, oppioidi, steroidi anabolizzanti androgeni, sostanze ad attività antiestrogena, glucocorticoidi, beta 2-agonisti, beta 1-antagonisti.

Prof. Maurizio CERUTI

II MODULO (Tecnologia Farmaceutica e Farmacocinetica - Sostanze Dopanti e D'abuso)  4CFU – CHIM09

Programma:

Farmacocinetica quantitativa: generalità sulle cinetiche di 1° ordine, ordine 0 e miste (Michaelis-Menten). Modelli mono- bi- e tricompartimentali di una sostanza somministrata per bolo EV che segue una cinetica di 1° ordine. Grafici in scala lineare e semilogaritmica e interpretazione dei dati. Analisi dei grafici con un metodo non-compartimentale. Determinazione dei vari parametri farmacocinetici: il volume apparente di distribuzione, il tempo di emivita, la clearance. Esempi di farmacocinetica di sostanze dopanti e d’abuso somministrate per via endovenosa.

Farmacocinetica della somministrazione extravasale: modelli mono- e bicompartimentali e metodo dei residui. Tempo di latenza. Esempi di farmacocinetica di sostanze dopanti e d’abuso somministrate per via orale, nasale e buccale.

Farmacocinetica della somministrazione EV a velocità costante e della somministrazione ripetuta per via EV. 

Droghe d’abuso: modalità di assunzione, effetti biochimici e farmacologici, meccanismo d’azione , metabolismo, farmacocinetica e rilevazione nei fluidi biologici.

Psicolettici (depressivi), psicoanalettici (stimolanti), psicodislettici (allucinogeni).

Tecnologia farmaceutica. Le forme farmaceutiche non convenzionali ed innovative a rilascio controllato. Gli approcci tecnologici per la veicolazione dei farmaci: liposomi, nanoparticelle, microparticelle. L’approccio chimico per il miglioramento delle proprietà chimico-fisiche dei farmaci: coniugati farmaco-polimero; sistemi di inclusione molecolare (ciclodestrine). 

Program

Quantitative pharmacokinetics: generalities on first order, zero order and mixed kinetics (Michaelis-Menten). First order kinetics: differential, integrated and logarithmic equations.

Mono- bi- and tri-compartmental models of a substance administered as EV bolus that follows first-order kinetics. Graphs in linear and semi-logarithmic scale and data interpretation. Analysis of graphs with a non-compartmental method. Determination of the various pharmacokinetic parameters: apparent distribution volume, half-life, clearance. Examples of the pharmacokinetics of doping and abuse substances administered endovenously.

Pharmacokinetics of extravasal administration: mono- and bi-compartmental models and residue method. Latency time. Examples of the pharmacokinetics of doping and abuse substances administered orally and by nasal and buccal routes.

Pharmacokinetics of constant-speed EV administration and of repeated EV administration.

Pharmaco-chemical profile, mechanism of action, modality of assumption, biochemical and pharmacological effects, metabolism, pharmacokinetics and finding in the biological fluids of the main doping and abuse substances.

Psicolectics (depressives), Psicoanalectics (stimulants), Psicodislectics (hallucinogens).

Pharmaceutical technology. The non-conventional and innovative technologies for the controlled release of drugs. The technological approaches for vehicle the drugs: liposomes, nanoparticles, microparticles. The chemical approach for improving the chemical-physical properties of drugs: polymer-drug conjugates; inclusion complexes (cyclodextrins).

Bibliografia

Materiale didattico: fornito dal docente.

Testi di riferimento:

W.O. Foye, Principi di Chimica Farmaceutica, Piccin.

G. L. Patrick, Chimica Farmaceutica, EdiSES.

C. G. Wermuth, Le applicazioni della Chimica Farmaceutica, EdiSES.

Banker G.S., Rhodes C.T., Modern Pharmaceutics, ed. Dekker, 1996.

Shargel L., Applied Biopharmaceutics & Pharmacokinetics, 1999.

Zacà S., Pellegrino S., Manuale di Tossicologia Forense, ed. Giappichelli, 2006.

Drug Delivery Systems, K.K.Jain, Humana Press 2008, 245 pp.

Drug Delivery, M. Schafer-Korting, Springer 2010, 491 pp.

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