Preparazioni estrattive e sintetiche dei farmaci e laboratorio di preparazioni estrattive e sintetiche dei farmaci

A.A. 2019/2020
6
Crediti massimi
72
Ore totali
SSD
CHIM/08
Lingua
Italiano
Obiettivi formativi
Il corso si propone di insegnare, sia dal punto di vista teorico che pratico, le operazioni fondamentali svolte in un laboratorio chimico-farmaceutico, al fine di ottenere composti biologicamente attivi mediante estrazione del principio attivo da fonti naturali oppure per via sintetica, sia con metodi tradizionali che con l'ausilio di metodologie innovative.
Dopo aver riesaminato alcune tecniche di base già viste nel laboratorio di Chimica Organica (estrazione, cristallizzazione, cromatografia), vengono proposte alcune semplici sintesi di prodotti farmacologicamente attivi e alcune estrazioni di prodotti naturali da matrici vegetali.
Risultati apprendimento attesi
Al termine dell'insegnamento, lo studente dovrà conoscere le nozioni di base riguardanti la sintesi organica di sostanze di interesse farmaceutico e l'estrazione di principi attivi da matrici vegetali. Inoltre, lo studente saprà applicare in laboratorio le tecniche di estrazione e di sintesi trattate nel corso. Lo studente sarà inoltre in grado di compilare il registro personale delle attività di laboratorio e di analizzare criticamente i risultati ottenuti. In fase di verifica di apprendimento, lo studente dovranno essere in grado di comprendere i quesiti ed elaborare criticamente le conoscenze acquisite durante le lezioni frontali e le esercitazioni a posto singolo.
Programma e organizzazione didattica

Linea AK

Responsabile
Periodo
Secondo semestre
Programma
Programma delle lezioni frontali:
1) Tecniche di Laboratorio:
a- assemblaggio di una reazione (scelta vetreria, riscaldamento, raffreddamento, agitazione ecc.);
b- work-up della reazione:
- La filtrazione
- L'estrazione: con imbuto separatore, in continuo, separazione di composti organici acidi e basici
- La cristallizzazione e la purificazione per ricristallizzazione (aspetti pratici)
- L'essiccamento
- La liofilizzazione
- La distillazione: semplice, frazionata, in corrente di vapore
- Cromatografia di adsorbimento: TLC e cromatografia su colonna (aspetti pratici)

2) Metodologie estrattive e sintetiche utili nelle fasi di identificazione, ottimizzazione e produzione di un farmaco.
a-Tecniche estrattive (distillazione in corrente di vapore; estrazione con solventi; il Soxhlet e i percolatori; estrazione con fluidi supercritici, con microonde, con ultrasuoni, con liquidi pressurizzati, con Naviglio estrattore)
b-Frazionamento bioguidato e distribuzione controcorrente di Craig. Esempi applicativi: isolamento di camptotecina e tassolo
c- La sintesi classica in soluzione
d- Metodi di sintesi peptidica
e- Metodologie di sintesi ad alta efficienza: sintesi assistita da microonde, sintesi in fase solida, sintesi in parallelo e combinatoriale.
f- Preparazione di farmaci per via fermentativa e modifiche mediante approcci di semisintesi, biosintesi guidata da precursore e mutasintesi.
g- Biotecnologie per risolvere il problema dell'approvvigionamento di farmaci di origine naturale

Programma delle esercitazioni di Laboratorio:
- Sintesi del paracetamolo, decolorazione purificazione mediante ricristallizzazione
- Sintesi della lidocaina e purificazione mediante ricristallizzazione
- Estrazione con solventi della trimiristina dalla noce moscata e purificazione mediante ricristallizzazione
- Estrazione dell'eugenolo dai chiodi di garofano mediante distillazione in corrente di vapore
- Estrazione con solventi della caffeina dal thé e purificazione mediante ricristallizzazione
- Sintesi del dipeptide N-Boc-Phe-Phe-COOEt (protezione della Phe con Boc, liberazione della Phe-COOEt dal suo sale cloridrato, reazione di coupling con il metodo delle carbodiimmidi DCC/DMAP).
Prerequisiti
Conoscenza di nozioni di base di chimica organica con particolare riferimento agli aspetti di carattere generale e ad aspetti pratici (es. sicurezza in laboratorio).
Metodi didattici
Lezioni frontali ed esercitazioni di laboratorio
Materiale di riferimento
- Le presentazioni power point utilizzate durante le lezioni del corso, in formato PDF, sono disponibili sulla piattaforma Ariel
- Eventuale materiale didattico aggiuntivo potrà essere suggerito dai docenti durante le lezioni e reso disponibile mediante piattaforma Ariel.
Modalità di verifica dell’apprendimento e criteri di valutazione
L'esame prevede una prova scritta costituita da 3 domande che riguardano argomenti trattati nelle lezioni teoriche e 2 domande volte ad accertare la comprensione delle esercitazioni svolte in laboratorio. Il tempo a disposizione per lo svolgimento della prova è di 90 minuti. La valutazione verrà effettuata considerando la capacità dello studente di comprendere correttamente i quesiti e di scegliere, elaborare e collegare le conoscenze acquisite durante il corso, utilizzando un linguaggio scientifico appropriato. Alla valutazione ottenuta nella prova scritta si somma un massimo di 3 punti, in base alla valutazione dell'attività svolta in laboratorio.
Moduli o unità didattiche
Unità didattica: Laboratorio di preparazioni estrattive e sintetiche dei farmaci
CHIM/08 - CHIMICA FARMACEUTICA - CFU: 3
Esercitazioni di laboratorio a posto singolo: 48 ore
Docente: Tamborini Lucia
Turni:
Turno 1
Docente: Tamborini Lucia
Turno 2
Docente: Tamborini Lucia

Unità didattica: Preparazioni estrattive e sintetiche dei farmaci
CHIM/08 - CHIMICA FARMACEUTICA - CFU: 3
Lezioni: 24 ore
Docente: Tamborini Lucia

Linea LZ

Responsabile
Periodo
Secondo semestre
Programma
Programma delle lezioni frontali:
1) Tecniche di Laboratorio:
a- assemblaggio di una reazione (scelta vetreria, riscaldamento, raffreddamento, agitazione ecc.);
b- work-up della reazione:
- La filtrazione
- L'estrazione:con imbuto separatore, in continuo, separazione di composti organici acidi e basici
- La cristallizzazione e la purificazione per ricristallizzazione (aspetti pratici)
- L'essiccamento
- La liofilizzazione
- La distillazione: semplice, frazionata, in corrente di vapore
- Cromatografia di adsorbimento: TLC e cromatografia su colonna (aspetti pratici)

2) Metodologie estrattive e sintetiche utili nelle fasi di identificazione, ottimizzazione e produzione di un farmaco.

a-Tecniche estrattive (distillazione in corrente di vapore; estrazione con solventi; il Soxhlet e i percolatori; estrazione con fluidi supercritici, con microonde, con ultrasuoni, con liquidi pressurizzati, con Naviglio estrattore)
b-Frazionamento bioguidato e Distribuzione controcorrente di Craig. Esempi applicativi: isolamento di camptotecina e tassolo
c- La sintesi classica in soluzione
d- Metodi di sintesi peptidica
e- Metodologie di sintesi ad alta efficienza: sintesi assistita da microonde, sintesi in fase solida, sintesi in parallelo e combinatoriale.
f- Preparazione di farmaci per via fermentativa e modifiche mediante approcci di semisintesi, biosintesi guidata da precursore e mutasintesi.
g- Biotecnologie per risolvere il problema dell'approvvigionamento di farmaci di origine naturale

Programma delle esercitazioni di Laboratorio:
- Sintesi del paracetamolo, decolorazione purificazione mediante ricristallizzazione
- Sintesi della lidocaina e purificazione mediante ricristallizzazione
- Estrazione con solventi della trimiristina dalla noce moscata e purificazione mediante ricristallizzazione
- Estrazione dell'eugenolo dai chiodi di garofano mediante distillazione in corrente di vapore
- Estrazione con solventi della caffeina dal thé e purificazione mediante ricristallizzazione
- Sintesi del dipeptide N-Boc-Phe-Phe-COOEt (protezione della Phe con Boc, liberazione della Phe-COOEt dal suo sale cloridrato, reazione di coupling con il metodo delle carbodiimmidi DCC/DMAP).
Prerequisiti
Conoscenza di nozioni di base di chimica organica con particolare riferimento agli aspetti di carattere generale e ad aspetti pratici (es. sicurezza in laboratorio).
Metodi didattici
Lezioni frontali ed esercitazioni di laboratorio.
Materiale di riferimento
Le presentazioni powerpoint utilizzate durante le lezioni del corso, in versione PDF, sono disponibili nella piattaforma ARIEL. Eventuale materiale didattico aggiuntivo potrà essere suggerito dai docenti durante le lezioni e reso disponibile mediante piattaforma Ariel.
Modalità di verifica dell’apprendimento e criteri di valutazione
L'esame prevede una prova scritta costituita da 3 domande che riguardano argomenti trattati nelle lezioni teoriche e 2 domande volte ad accertare la comprensione delle esercitazioni svolte in laboratorio. Il tempo a disposizione per lo svolgimento della prova è di 90 minuti. La valutazione verrà effettuata considerando la capacità dello studente di comprendere correttamente i quesiti e di scegliere, elaborare e collegare le conoscenze acquisite durante il corso, utilizzando un linguaggio scientifico appropriato. Alla valutazione ottenuta nella prova scritta si somma un massimo di 3 punti, in base alla valutazione dell'attività svolta in laboratorio.
Moduli o unità didattiche
Unità didattica: Laboratorio di preparazioni estrattive e sintetiche dei farmaci
CHIM/08 - CHIMICA FARMACEUTICA - CFU: 3
Esercitazioni di laboratorio a posto singolo: 48 ore
Docente: Fumagalli Laura
Turni:
Turno 3
Docente: Fumagalli Laura

Unità didattica: Preparazioni estrattive e sintetiche dei farmaci
CHIM/08 - CHIMICA FARMACEUTICA - CFU: 3
Lezioni: 24 ore

Docente/i
Ricevimento:
Tutti i giorni previo appuntamento da prendere inviando una e-mail a laura.fumagalli@unimi.it
Ricevimento:
Venerdì 10.30 -12.30, previo appuntamento
Uff. 2015 - Lab. 2053 - II piano - Via Mangiagalli 25
Ricevimento:
Previo appuntamento
Via Mangiagalli 25, II piano