Obiettivi Formativi

Conoscenza della chimica farmaceutica con particolare riguardo alle interazioni farmaco-target ed ai principali approcci e strategie di “drug design”. Conoscenze relative a progettazione, sintesi, relazioni struttura– attività, meccanismi di azione a livello molecolare ed impiego terapeutico di alcune classi di farmaci.

Learning Goals

Knowledge of medicinal chemistry with specific regard to the drug-target interaction and to the main approaches and strategies of drug design. Knowledge of design, synthesis, structure-activity relationships, mechanisms of action at a molecular level, and therapeutic use of several drug classes.

Metodi didattici

Metodi didattici: lezioni frontali Strumenti a supporto della didattica PC e videoproiettore per presentazioni in Power Point. Sono previste 12 ore seminariali di supporto alla didattica, organizzate in attività d'aula di 2 ore ciascuna, che si svolgeranno durante il corso. L’attività di supporto alla didattica consisterà nell’utilizzo di software di chimica computazionale al fine di acquisire informazioni inerenti il disegno razionale di farmaci e gli approcci utilizzati.

Teaching Methods

Teaching methods: Frontal lessons Didactic instruments: Power Point presentations. 12 hours of teaching support seminars are established. These seminars will be organized in classroom activities of 2 hours each, that will take place during the course. The teaching support activity will consist in the use of computational chemistry software in order to obtain information concerning the rational design of drugs.

Prerequisiti

Possedere conoscenze di Biochimica e Biochimica applicata

Prerequisites

To have knowledge on Biochemistry and applied biochemistry

Verifiche dell'apprendimento

La modalità di verifica dell'apprendimento consiste in un esame orale volto ad accertare la conoscenza degli argomenti del programma del corso. La valutazione, espressa in trentesimi, tiene conto del livello di conoscenza e di approfondimento degli argomenti trattati, della capacità di valutazione critica e di formulazione di giudizi, nonché del livello dell’esposizione e della capacità di comunicazione

Assessment

Oral examination addressed to verify the acquired knowledge and skills. The evaluation takes into account the level of knowledge and in-depth study of topics, the ability of critical evaluation, as well as the level of exposure and the ability to communicate.

Programma del Corso

Obiettivo del corso è di fornire agli studenti i principi di base della Chimica Farmaceutica: le relazioni tra le proprietà chimico-fisiche e la struttura di una molecola, le proprietà farmacocinetiche dei farmaci, i meccanismi molecolari tramite i quali i farmaci agiscono nell'organismo, i principali approcci e strategie di “drug design”. Il corso si propone altresì di fornire le conoscenze relative a progettazione, sintesi, relazioni struttura–attività, meccanismi di azione a livello molecolare ed impiego terapeutico di farmaci che agiscono sul sistema nervoso centrale e su quello periferico. In dettaglio: Definizione di Chimica Farmaceutica, Farmacocinetica, Farmacodinamica. Nomenclatura e classificazione dei farmaci. Concetto di biodisponibilità. Assorbimento dei farmaci. Legge di Fick. Teoria della ripartizione in funzione del pH. Distribuzione e deposito. Eliminazione. Metabolismo dei farmaci: Reazioni di funzionalizzazione. Reazioni di coniugazione. Interazioni di legame farmaco-target biologico. Azione dei farmaci su lipidi e carboidrati. Azione dei farmaci sulle proteine. Interazione farmaco-enzima. Inibitori enzimatici competitivi, noncompetitivi, allosterici. Interazione farmaco-recettore. Teorie recettoriali. Agonisti, agonisti parziali, antagonisti, agonisti inversi. Struttura dei recettori (ionotropi, accoppiati a proteine G, ad attività tirosino-chinasica, intracellulari) e trasduzione del segnale. Gli acidi nucleici come bersaglio di farmaci. Progettazione di farmaci: individuazione di un “lead compound”; strategie e modificazioni molecolari per l’ottimizzazione del lead: bioisosteria, complicazione e semplificazione molecolare, omologia, etc.. Influenza della stereochimica sull’attività farmacologica. Chimica farmaceutica computazionale e modellistica molecolare. Progettazione, sintesi, relazioni struttura–attività e meccanismi di azione a livello molecolare delle seguenti classi di farmaci: Anestetici generali. Anestetici locali. Analgesici. Antipiretici. Antiinfiammatori. Antistaminici. Sedativi ed ipnotici. Anticonvulsivanti. Farmaci per le malattie neurodegenerative. Neurolettici. Antidepressivi. Ansiolitici. Analettici. Farmaci attivi sulla neurotrasmissione colinergica, e farmaci attivi sulla neurotrasmissione adrenergica.

Course Syllabus

The goal of this course is the fundamental knowledge of medicinal chemistry with specific regard to the drug-target interaction and to the main approaches and strategies of drug design strategies. Moreover, the student will learn about design, synthesis, structure-activity relationships, mechanisms of action at a molecular level, and therapeutic use of several drug classes acting on central and peripheral nervous systems. In detail: Definition of Medicinal Chemistry, Pharmacokinetics, Pharmacodynamics. Nomenclature and classification of drugs. Concept of bioavailability. Drug absorption. Fick’s law. Theory of the distribution in function of the pH. Distribution and depot. Elimination. Drug metabolism: functionalization reactions. Conjugation reactions. Drug-biological target bond interactions. Drug action on lipids and carbohydrates. Drug action on the proteins. Drug-enzyme interaction. Competitive, noncompetitive, allosteric enzyme inhibitors. Drug-receptor interaction. Receptor theories. Agonists and antagonists. Structures of receptor (ionotropic, proteins-G coupled, tyrosin-kinase, intracellular) and signal transduction. Nucleic acids as drug targets. Drug design: identification of a "lead compound"; strategies and molecular modifications for lead optimization: bioisosterism, molecular complication and simplification, homology, etc. Influence of the stereochemistry on pharmacological activity. Drug design optimization. Computational medicinal chemistry and molecular modeling. Design, synthesis, structure-activity relationships, mechanisms of action at the molecular level of the following drug classes: General Anesthetics. Local Anesthetics. Analgesics. Antipyretics. Anti-inflammatory drugs. Antihistaminics. Sedative-hypnotics. Anticonvulsants. drug for neurodegenerative disease. Antipsychotic agents. Antidepressants. Antianxiety agents. Drugs targeting cholinergic and adrenergic neurotransmission