Attività libera - Sviluppo di processo farmaceutico e strategie di drug design

 Il corso si propone di approfondire due aspetti fondamentali nello sviluppo di un farmaco.

Nella prima parte le principali tecniche di progettazione di molecole biologicamente attive attraverso l’utilizzo di metodologie computazionali saranno affrontate sia dal punto di vista teorico che pratico durante esercitazioni in aula informatica.

La seconda parte dell’attività tratterà dello sviluppo di un processo sintetico per la sintesi su larga scala di farmaci e di “active pharmaceutical ingredients (APIs)”. Le principali tecniche e strategie sintetiche saranno introdotte da un punto di vista teorico ed integrate con l’esame di “case studies” in collaborazione con autorevoli esperti dell’industria farmaceutica

Main objectives

The course will deal with two key aspects of drug design and development.

The first part will introduce students to theory and practice of basic computational methodologies in drug design.

The second part is focused on the description of different techniques used to scale-up a laboratory synthetic route developed for the synthesis of a drug or an active pharmaceutical ingredient to develop a large scale synthetic process for pilot plant application. Case studies will be examined and illustrated by experts from the pharmaceutical industry.

 Al termine del Corso gli studenti avranno acquisito gli strumenti necessari per comprendere le basi del computer-aided drug design e le principali nozioni per operare nell’ambito di un laboratorio di sviluppo di processo.

 At the end of this course students will have learnt the basic principles of computer-aided drug design, as well as the main concepts necessary to operate in a process development laboratory.

 Rappresentazioni bi- e tridimensionali delle molecole
 Ricerca conformazionale sistematica e stocastica
Esempi di structure-based (SB) e ligand-based (LB) drug design (DD)
Database pubblici per SB/LBDD (Protein Data Bank, ChEMBL)

Sicurezza, salute ed eco-compatibilità nello sviluppo di processo

Reagenti e catalizzatori per sintesi su larga scala

Strategie sintetiche ed applicazioni delle principali reazioni nello sviluppo di processo.

 Programme

• 2D and 3D molecular representations of molecules
• Systematic and stochastic conformational searches
• Examples of structure-based (SB) and ligand-based (LB) drug design (DD)
• Public Databases for SB/LBDD (Protein Data Bank, ChEMBL)
• Safety, health and eco-compatibility in pharmaceutical process development
• Reagents and catalysts for large scale synthesis
• Synthetic strategies and applications of most common organic reactions in pharmaceutical process development

Esercitazioni pratiche in laboratorio informatico, seminari e visita a laboratori industriali.

Hands-on experience with computational tools in the informatics lab, seminars and pilot plant visit will help student to gain valuable insight into the described topics

Materiale didattico del corso (disponibile per il download)

H.-D. Höltje, W. Sippl, D. Rognan, G. Folkers, Molecular Modeling - Basic Principles and Applications, John Wiley & Sons, 2008

A. Leach, Molecular Modelling: Principles and Applications, Prentice Hall, 2001

S. Lee and G. Robinson, Process development, Oxford, 1995

N. G. Anderson, Practical Process Research & Development, second edition, Elsevier, 2012

Bibliography

Didactic material of the course

H.-D. Höltje, W. Sippl, D. Rognan, G. Folkers, Molecular Modeling - Basic Principles and Applications, John Wiley & Sons, 2008

A. Leach, Molecular Modelling: Principles and Applications, Prentice Hall, 2001

S. Lee and G. Robinson, Process development, Oxford, 1995

N. G. Anderson, Pratical Process Research & Development, second edition, Elsevier, 2012

Numero di studenti ammessi: 16

Requisiti: avere frequentato il Laboratorio di PESF

Selezione: in base ai crediti acquisiti nei Corsi di Analisi dei Farmaci I e II e successivamente  alla data di iscrizione.

Calendario: 6 ore di lezione frontale.

4 ore di visita ad un laboratorio di sviluppo di processo industriale

10 ore di esercitazioni pratiche in aula informatica

Number of admitted students: 16

Pre-requirements: having attended the PESF lab

Selection criteria: firstly, based on credits acquired during the Drug Analysis I and II courses, and secondly based on the subscription date

Calendar: Classroom lectures (6 hours) 

Case-study seminar and visit of a pharmaceutical industry pilot plant 

Computer aided drug design lab practicals (10 hours)

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