LABORATORIO DI ANALISI DEI FARMACI III M - Z
Anno accademico 2021/2022 - 4° annoCrediti: 6
SSD: CHIM/08 - Chimica farmaceutica
Organizzazione didattica: 150 ore d'impegno totale, 92 di studio individuale, 28 di lezione frontale, 30 di laboratorio
Semestre: Insegnamento annuale
Obiettivi formativi
Al termine del corso lo studente: - acquisisce la preparazione teorica e pratica per il riconoscimento di composti di interesse farmaceutico, riportati nelle monografie delle farmacopee ufficiali italiana (FUI) ed europea (Pharm. Eur.), mediante saggi chimici specifici e tecniche analitiche strumentali; -acquisisce conoscenze teorico-pratiche delle separazioni cromatografiche; - sarà in grado di applicare le conoscenze acquisite per lo sviluppo di metodi cromatografici strumentali per l'identificazione quali-quantitativa di farmaci nella ricerca chimico-farmaceutica, farmacologica, clinica e nel controllo di qualità.
Modalità di svolgimento dell'insegnamento
Lezioni teoriche (LT) in aula con l’ausilio di sistemi di videoproiezione di slides (28 ore).
Esercitazioni di laboratorio a posto singolo (ELS) (30 ore): saggi di riconoscimento di specie di interesse farmaceutico e tossicologico; cromatografia su strato sottile di sostanze di interesse farmaceutico. Esercitazioni di gruppo (ELG) a gruppi ristretti di studenti (10-12) su cromatografi liquidi ad alte prestazioni (HPLC, HPLC-IEC) per lo sviluppo di metodi per la caratterizzazione e il dosaggio di sostanze di interesse farmaceutico.
Qualora l'insegnamento venisse impartito in modalità mista o a distanza potranno essere introdotte le necessarie variazioni rispetto a quanto dichiarato in precedenza, al fine di rispettare il programma previsto e riportato nel syllabus.
"Informazioni per studenti con disabilità e/o DSA
A garanzia di pari opportunità e nel rispetto delle leggi vigenti, gli studenti interessati possono chiedere un colloquio personale in modo da programmare eventuali misure compensative e/o dispensative, in base agli obiettivi didattici ed alle specifiche esigenze.
E' possibile rivolgersi anche al docente referente CInAP (Centro per l’integrazione Attiva e Partecipata - Servizi per le Disabilità e/o i DSA) del nostro Dipartimento, prof.ssa Teresa Musumeci."
Prerequisiti richiesti
Le conoscenze di base necessarie per l'accesso al corso riguardano Chimica generale ed inorganica, Chimica Organica I, Chimica Fisica, Fisica, Laboratorio di Analisi dei Farmaci I e II.
Frequenza lezioni
Il corso prevede lezioni frontali (4 CFU, 28 ore) ed ed esercitazioni di laboratorio a posto singolo (2 CFU, 30 ore).
La frequenza in aula è obbligatoria. Il limite massimo di assenze consentite è del 30% come riportato nel regolamento didattico del CdS consultabile sul sito del Dipartimento di Scienze del Farmaco
(http://www.dsf.unict.it/sites/default/files/files/LM%2013_Chimica%20e%20Tecnologia%20Farmaceutiche.pdf). Superato tale limite non sarà possibile accedere alle esercitazioni pratiche di laboratorio.
Ogni anno accademico per poter frequentare il corso è OBBLIGATORIO prenotarsi secondo le istruzioni riportate su Studium nella sezione "Avvisi" dell'insegnamento. La prenotazione deve essere effettuata entro il 15/10/2021. Per accedere alle esercitazioni di laboratorio è obbligatorio esibire l'Attestato di Frequenza del corso “Sicurezza nei laboratori didattici” organizzato dall’Area Prevenzione e Sicurezza (APS) dell’Ateneo.
Contenuti del corso
LEZIONI TEORICHE
Identificazione dei composti iscritti nelle farmacopee ufficiali italiana (FU) ed europea (EP). Separazioni di miscele (estrazione con solvente, cristallizzazione, distillazione, evaporazione, filtrazione, centrifugazione). Saggi preliminari: caratteri organolettici, comportamento delle sostanze alla combustione, analisi elementare qualitativa (saggio di Lassaigne) e quantitativa (CHNS, determinazione formula minima). Solubilità in acqua ed in solventi reattivi; classificazione delle sostanze in base alla loro solubilità.
Gruppi funzionali e saggi per il riconoscimento: acidi carbossilici, idrossiacidi, fenoli, alcoli, aldeidi e chetoni, esteri, lattoni, anidridi, eteri, alogeno derivati, ammine, ammidi, nitrocomposti, idrocarburi aromatici.
Classi di sostanze farmaceutiche saggi generali e specifici: benzodiazepine, derivati xantinici, penicilline e cefalosporine, tetracicline, vitamine, carboidrati, sulfamidici, alcaloidi e sostanze stupefacenti, amminoacidi.
Monografie: sodio benzoato, sodio salicilato, calcio lattato, calcio pantotenato, acido acetilsalicilico, acido ascorbico, acido tartarico, metile p-idrossibenzoato, benzocaina, isoniazide, nicotinammide, saccarosio, glucosio, fruttosio, lattosio, sulfatiazolo, sulfaguanidina,sulfadiazina.
Determinazioni di costanti fisiche: punto di fusione, punto di ebollizione, densità, indice di rifrazione, potere ottico rotatorio.
Metodi estrattivi per la preparazione del campione. Metodi di estrazione classici (liquido/liquido e liquido/solido). Estrazione con fluidi supercritici (SFE). Estrazione in fase solida (SPE). Preparazione di campioni da matrici biologiche complesse.
Tecniche cromatografiche. Teoria delle separazioni cromatografiche, tempo di ritenzione, efficienza, selettività, fattore di capacità, risoluzione. Equazione di Van Deemter. Cromatografia liquida ad alte prestazioni (HPLC, UPLC), gascromatografia (GC). Elettroforesi Capillare (EC): strumentazione, principi teorici, parametri analitici. Analisi qualitativa e quantitativa (metodi dello standard esterno ed interno). Convalida del metodo analitico: linearità, precisione, accuratezza, riproducibilità, limite di rivelabilità (LOD), limite di quantificazione (LOQ). Sviluppo di metodi cromatografici per il dosaggio di farmaci nel controllo qualità e nella riceca pre-clinica e clinica. Determinazione delle interazioni farmaco/proteina bersaglio, mediante cromatografia di affinità ad alte prestazioni (HPAC), per lo sviluppo di nuovi farmaci.
ESERCITAZIONI DI LABORATORIO
Identificazione di composti di interesse farmaceutico, riportati nelle monografie della farmacopee ufficiali italiana (FU) ed europea (EP). Test di solubilità. Carattere acido – basico- anfotero. Identificazione di gruppi funzionali. Determinazione del punto di fusione. Identificazione di campioni incogniti mediante TLC. Misurazione del potere ottico rotatorio e dell'eccesso enantiomerico. Determinazione dell'indice di rifrazione. Determinazione della densità di un campione solido e di un campione liquido. Messa a punto di metodi analitici per la separazione di farmaci mediante HPLC. Determinazione quali/quantitativa di molecole di interesse farmaceutico in specialità medicinali.
Testi di riferimento
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Manuale di analisi qualitativa a cura di Giuseppe Caliendo – Edises I/2020 edizione (1 gennaio 2019)
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D. G. Watson - Analisi farmaceutica – Edra 2014.
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V. CAVRINI, V. ANDRISANO. Principi di Analisi Farmaceutica. Società Editrice Esculapio, Bologna. IV edizione 2018.
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R.M. SILVERSTEIN, F.X. WEBSTER: "Identificazione spettroscopica di composti organici" - Ambrosiana Editrice, Milano, 2016 (testo di consultazione).
Programmazione del corso
Argomenti | Riferimenti testi | |
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1 | Identificazione dei composti iscritti nella FUI e nella Pharm. Eur. Separazioni di miscele (estrazione con solvente, cristallizzazione, distillazione, evaporazione, filtrazione, centrifugazione). Saggi preliminari: caratteri organolettici, comportamento delle sostanze alla combustione, analisi elementare qualitativa (saggio di Lassaigne) e quantitativa (CHNS, determinazione formula minima). Solubilità in acqua ed in solventi reattivi; classificazione delle sostanze in base alla loro solubilità. | 1, 2, 3 e materiale didattico |
2 | Gruppi funzionali e saggi per il riconoscimento: acidi carbossilici, ammidi, esteri, lattoni, anidridi, idrossiacidi, fenoli, alcoli, aldeidi e chetoni, eteri, alogeno derivati, ammine, nitrocomposti, idrocarburi aromatici. Classi di sostanze farmaceutiche, saggi generali e specifici: benzodiazepine, barbiturici, derivati xantinici, penicilline e cefalosporine, tetracicline, sulfamidici, alcaloidi e sostanze stupefacenti, amminoacidi, carboidrati, vitamine. | 1, 2, 3 e materiale didattico |
3 | Monografie: sodio benzoato, sodio salicilato, calcio lattato, calcio pantotenato, acido acetilsalicilico, acido ascorbico, acido tartarico, metile p-idrossibenzoato, benzocaina, isoniazide, nicotinammide, saccarosio, glucosio, fruttosio, lattosio, sulfatiazolo, sulfaguanidina,sulfadiazina. | 1, 2, 3 e materiale didattico |
4 | Determinazioni di costanti fisiche: punto di fusione, punto di ebollizione, densità, indice di rifrazione, potere ottico rotatorio. | 1, 2, 3 e materiale didattico |
5 | Metodi estrattivi per la preparazione del campione. Metodi di estrazione classici (liquido/liquido e liquido/solido). Estrazione con fluidi supercritici (SFE). Estrazione in fase solida (SPE). Preparazione di campioni da matrici biologiche e farmaceuitche complesse. | 1, 2, 3 e materiale didattico |
6 | Tecniche cromatografiche. Teoria delle separazioni cromatografiche, tempo di ritenzione, efficienza, selettività, fattore di capacità, risoluzione. Equazione di Van Deemter. Cromatografia liquida ad alte prestazioni (HPLC, UPLC), gascromatografia (GC). Elettroforesi Capillare (EC): strumentazione, principi teorici, parametri analitici. Analisi qualitativa e quantitativa (metodi dello standard esterno ed interno). | 1, 2, 3 e materiale didattico |
7 | Convalida del metodo analitico: linearità, precisione, accuratezza, riproducibilità, limite di rivelabilità (LOD), limite di quantificazione (LOQ). Sviluppo di metodi cromatografici per il dosaggio di farmaci nel controllo qualità e nella riceca pre-clinica e clinica. Determinazione delle interazioni farmaco/proteina bersaglio, mediante cromatografia di affinità ad alte prestazioni (HPAC), per lo sviluppo di nuovi farmaci. | 1, 2, 3 e materiale didattico |
8 | Esercitazioni di Laboratorio: Identificazione di composti di interesse farmaceutico riportati nelle monografie della FUI e della Pharm. Eur. Test di solubilità. Carattere acido – basico- anfotero. Identificazione di gruppi funzionali. Determinazione del punto di fusione. Identificazione di campioni incogniti mediante TLC. Determinazione del potere ottico rotatorio e dell'indice di rifrazione di prodotti di interesse farmaceutico. Determinazione della densità di un campione solido e di un campione liquido. | 1, 2, 3 e materiale didattico |
9 | Esercitazioni di Laboratorio: Messa a punto di metodi analitici per la separazione di farmaci mediante HPLC. Determinazione quali/quantitativa di molecole di interesse farmaceutico in specialità medicinali. | 1, 2, 3 e materiale didattico |
Verifica dell'apprendimento
Modalità di verifica dell'apprendimento
La verifica dell'apprendimento è effettuata tramite i) verifica pratica obbligatoria di laboratorio e ii) esame scritto e/o orale finale. La prova di laboratorio prevede il riconoscimento di tre sostanze organiche iscritte nella Farmacopea Ufficiale Italiana.
La verifica dell’apprendimento potrà essere effettuata anche per via telematica, qualora le condizioni lo dovessero richiedere.
DATE DEGLI ESAMI
Il calendario degli esami è pubblicato sul sito del Dipartimento di Scienze del Farmaco (http://www.dsf.unict.it/corsi/lm-13_ctf/calendario-esami)
Esempi di domande e/o esercizi frequenti
Esempi di domande:
Descrivere le reazioni identificative dei derivati piridinici
Descrivere il profilo analitico delle Tetracicline
Descrivere i principi teorici e la strumentazione per la determinazione del Potere rotatorio specifico