Tecnologie Farmaceutiche Avanzate, Biofarmaceutica e Farmacocinetica (CTF)
AA 2023/2024
Scheda del corso
Mutuato da
Moduli
Obiettivi e risultati
Dare allo studente nozioni di biofarmaceutica e farmacocinetica intesa come studio dei fattori che condizionano l’assorbimento, la distribuzione e l’eliminazione di un medicamento (principio attivo + formulazione). Far conoscere le tecnologie innovative per la formulazione dei farmaci, in particolare per la veicolazione ed il direzionamento, l’utilizzo di nuovi materiali polimerici naturali e di sintesi e le loro caratteristiche chimiche e tecnologiche. Le applicazioni della biotecnologia e della terapia genica nel campo farmaceutico.
Prerequisiti: la conoscenza del farmaco da un punto di vista farmacologico e chimico, nozioni di chimica organica e chimica fisica, di fisiologia, biologia cellulare, microbiologia, patologia e matematica.
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). Let know the innovative technologies for the formulation of drugs, particularly for delivery and targeting, the application of synthetic and natural new polymeric materials and their chemical and technological characteristics. The applications of biotechnology and of gene therapy in the pharmaceutic field.
Prerequisites: the knowledge of the drug from a pharmacological and chemical point, notions of organic chemistry, physical chemistry, physiology. cellular biology, microbiology, patology and matemathics.
Programma
- ITALIANO
- ENGLISH
Farmacocinetica qualitativa
Assorbimento, distribuzione ed eliminazione dei farmaci e modelli compartimentali.
Farmacocinetica quantitativa
Generalità sulle cinetiche di 1 ordine, ordine 0 e miste (Michaelis-Menten). Cinetiche di primo ordine: equazioni differenziali, integrate e logaritmiche.
Modelli mono- bi- e tri-compartimentali 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: volume apparente di distribuzione, tempo di emivita, 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.
Farmacocinetica della somministrazione EV a velocità costante e della somministrazione ripetuta per via EV.
Farmacocinetica di farmaci e di particelle macromolecolari
Farmacocinetica di farmaci e di particelle macromolecolari (proteine, liposomi, nanoparticelle)
A) Somministrazione di proteine e macromolecole per via endovenosa
I fattori che governano l’extravasazione dai farmaci e l’emivita plasmatica
Struttura delle barriere (endotelio continuo, fenestrato e discontinuo)
Tessuti normali e tumorali
Meccanismi di trasporto endoteliali e del tessuto interstiziale
Legge di Starling modificata
Trasporto in tessuti normali e tumorali
Accumulo di farmaci nei tessuti: effetto EPR
Fattori biologici
Aumentata permeabilità, Immunogenicità, Carica
Il fattore RES
II) Passaggio dei farmaci macromolecolari attraverso la membrana cellulare
Endocitosi mediata e non
Adsorbimento senza internalizzazione
B) Eliminazione dei farmaci macromolecolari
Clearance epatica
Struttura del fegato e tipi di cellule
Estrazione epatica
Meccanismi di trasporto
Endocitosi e fagocitosi
Clearance renale
Meccanismi di ultrafiltrazione, assorbimento tubulare e peritubulare
Fattori strutturali e chimici che la governano
Farmacocinetica di proteine e polipeptidi
Vie di somministrazione di farmaci proteici e non proteici
Sistemi mucoadesivi, promotori dell’assorbimento, stabilizzanti
Via rettale
Via orale trans-mucosale
Via topica-transdermica
Iontoforesi
Via nasale
Via polmonare
Via oftalmica
I polimeri di interesse farmaceutico
Generalità
Modalità di preparazione
Step-growth
Polimerizzazione radicalica, ionica, cationica, anionica, anionica coordinata
Stereoisomeria, tatticità
Policondensazione
Caratteristiche chimico-fisiche dei polimeri
Stato amorfo, cristallino, Tg, Tm
Correlazione struttura-attività
Polimeri idrosolubili
Polimeri insolubili in acqua
I geli
Direzionamento e rilascio del farmaco
Sistemi a rilascio controllato
Microcapsule e microsfere
Applicazioni delle microsfere
Nanocapsule e nanosfere
Caratterizzazione delle microsfere e delle microparticelle
Le ciclodestrine
I sistemi leganti
I liposomi
Generalità
Struttura fisica
Stabilità
Polimorfismo
Clearance
Distribuzione
Antibiotici
Antimicrobici
Antitumorali
Immunomodulazione
I coniugati molecolari
Immunotossine
Coniugati anticorpo-farmaco
Coniugati proteina-farmaco
Coniugati PEG-proteina
Coniugati anticorpi-radionuclidi
(radionuclidi, tipo di marcatura, la radioterapia)
Proteine per carrier polimerici
Il drug targeting
La transfezione genica-terapia genica
Targeting intra- o extracellulare
Gene replacement: in vivo o ex vivo
Vettori: liposomi, virus, ecc
Testi consigliati
Banker G.S., Rhodes C.T., Modern Pharmaceutics, ed. Dekker, 1996.
Labaune J.P., Farmacocinetica, edizione italiana a cura di Mangano O., ed. Masson, 1991.
Zacà S., Pellegrino S., Manuale di Tossicologia Forense, ed. Giappichelli, 2006.
Racagni G., Cantaluppi S., Fumagalli R., Farmacologia Generale ed Applicata, ed. Masson., 1986.
Shargel L., Applied Biopharmaceutics & Pharmacokinetics, 1999.
Drug Delivery Systems, K.K.Jain, Humana Press 2008, 245 pp.
Handbook of Non-invasive Drug Delivery Systems, V.S. Kulkarnii, Elsevier, 2010, 291 pp.
Drug Delivery, M. Schafer-Korting, Springer 2010, 491 pp.
Nota