CHIMICA FARMACEUTICA E TOSSICOLOGICA II

Anno accademico 2015/2016 - 4° anno
Docente: Giuseppe RONSISVALLE
Crediti: 10
SSD: CHIM/08 - Chimica farmaceutica
Organizzazione didattica: 250 ore d'impegno totale, 180 di studio individuale, 70 di lezione frontale
Semestre:

Obiettivi formativi

Conoscere i farmaci delle classi oggetto del Corso, la loro sintesi, il loro metabolismo, il meccanismo di azione e le cause degli effetti collaterali.
Comprendere e descrivere, utilizzando i dati numerici che descrivono le proprietà farmacologiche, le correlazioni struttura-attività.
Sapere spiegare la farmaco-cinetica, i dosaggi e le vie di somministrazione. Analizzare casi clinici dal punto di vista chimico-farmaceutico per ottimizzare le terapie e consigliare il paziente.

Prerequisiti richiesti

Chimica Organica: Terminologia e Nomenclatura IUPAC, Le Reazioni fondamentali della Chimica Organica, I principali reattivi usati in Chimica Organica, I solventi usati in Chimica Organica, La conoscenza delle proprietà chimico-fisiche derivanti dalla presenza di specifici gruppi funzionali, La stereochimica in Chimica Organica, etc. Amminoacidi ed Etrocicli.

Biologia e Chimica Biologica: Nomenclatura e Struttura degli Amminoacidi, Nomenclatura e struttura dei nucleotidi. Proteine e Peptidi e loro precursori. Cellula: Struttura e funzione.

Fisiologia e Biochimica del S.N.C.

Elementi di Botanica


Frequenza lezioni

La Frequenza è obligatoria secondo quanto stabilito da Regolamento di Ateneo e del Corso di Studi. Gli argomenti trattati a lezione e i quesiti posti sono fondamentali per la comprensione della disciplina e della sua contestualizzazione nel percorso formativo professionalizzante e nelle attività di tirocinio e di tesi.


Contenuti del corso

Agenti attivi sul sistema adrenergico Lo studente deve sapere citare a memoria alcuni farmaci adrenergici tra i più prescritti e le loro applicazioni terapeutiche. Lo studente deve conoscere a memoria lo schema di Biosintesi della NE. Lo studente deve descrivere i meccanismi di Deposito e di Rilascio della NE, del re-uptake e del metabolismo della NE, con la citazione degli enzimi coinvolti e della loro localizzazione. Deve inserire il tutto in uno schema della trasmissione adrenergica (neurone adrenergico e cellula effettore). Deve posizionare tutti questi eventi in uno schema di neurone adrenergico/cellula effettore di una giunzione della NE. Nel proporre la Classificazione dei recettori adrenergici deve indicare i rapporti di potenza dei neurotrasmettitori nei confronti delle diverse sottopopolazioni recettoriali. Deve conoscere gli effettori dei recettori adrenergici, la loro localizzazione e la localizzazione dei residui amminoacidici più rilevanti ai fini dell’interazione con i mediatori nei singoli domini trans-membrana. Lo studente deve conoscere gli usi terapeutici di agonisti ed antagonisti ?1 e ?2, ?1, ?2 e ?3, Organi o tessuti e tipo principale di recettore adrenergico e risposta allo stimolo. Lo studnte deve conoscere le SAR di agonisti adrenergici: Sostituzione all’azoto, sostituzione in ? all’azoto (C-2), Sostituzione all’anello. Agonisti adrenergici nonselettivi: Norepinefrina, Epinefrina Agonisti selettivi ?1-adrenergici: Metaraminolo, Metoxamina, Genilefrina, Oximetazolina, Tetraidrozolina, Feniletanolammine, 2-arilimidazoline Agonisti selettivi ?2-adrenergici: Clonidina, Tizanidina, Apraclonidina, Brimonidina, Guanfacina, Guanabenz, Metildopa, 2-amminoimidazoline e altri ?2 agonisti Agonisti ?1-adrenergici: Dopamina, Dobitamina Agonisti ?2-adrenergici: Isoproterenolo, Albuterolo, Pirbuterolo, Terbutalina, Bitolterolo, Ritodrina, Salmeterolo, Formoterolo Simpatomimetici ad azione mista: Fenilpropanolammine: (-)-Efedrina, (+)-Pseudoefedrina, (+)- Fenilpropanolammina Fenilisopropanolammine: Amfetamina, Metamfetamina Antagonisti ?-adrenergici non selettivi: Fenossibenzamina, Tolazolina, Fentolamina SAR Antagonisti selettivi ?1-adrenergici: Alfuzosin, Prazosin, Doxazosin, Terazosin, Tamsulosin Antagonisti selettivi ?2-adrenergici: Yohimbina Antagonisti ?-adrenergici: SAR, Stereochimica Antagonisti misti ?/?: Alcaloidi dell’ergot: Ergotamina, Diidroergotamina, Ergonovina, Metilergonovina, Metisergide Agenti attivi sul sistema colinergico Rappresentazione del sistema nervoso autonomo e somatico con la descrizione delle innervazioni colinergiche, nicotiniche e muscariniche, della norepinefrina e dell’epinefrina, di tipo alfa e beta, e della dopamina. Simpatico e parasimpatico e esemplificazione di tessuti o ghiandole innervate. Storia delle conoscenze del recettore colinergico. Rappresentazione del recettore muscarinico. Classificazione dei recettori muscarinici. Modello del sito attivo del recettore muscarinico M1. Modello di traduzione del segnale. Recettori M1-M5. Recettori nicotinici. Classificazione. Neurochimica dell’ACh. Biosintesi dell’ACh. Deposito, Rilascio, metabolismo, Stereochimica. Colinomimetici – Agonisti muscarinici: Metacolina cloruro, Carbacolo cloruro, Betanecolo cloruro, Pilocarpina, Cevimelina Acetilcolina. SAR: Modifiche al gruppo ammonico quaternario, al ponte etilenico, al gruppo acilossi, Farmaci e futuri sviluppi. Inibitori dell’AChE: Fisostigmina, Neostigmina, Piridostigmina, Carbaril, Edrofonio, Ecotiofato ioduro, Applicazioni terapeutiche, Meccanismo di idrolisi da parte dell’AChE. Inibitori reversibili. Meccanismo di azione, Inibitori dell’AChE per il trattamento dell’Alzheimer: Taurina, Donepezil, Rivastigmina, Galantamina Insetticidi inibitori irreversibili dell’AChE: Paration, Malation Meccanismo di azione, Antidoti Antagonisti dell’ACh – Antagonisti muscarinici: Atropina, Scopolamina, Propantelina, Oxibutinina, Solifenacina, Darfenacina Applicazioni terapeutiche, SAR, Amminoalcoli, Amminoeteri e miscellanea. Antagonisti nicotinici – Bloccanti neuromuscolari: Decametonio bromuro, Succinilcolina cloruro, d-Tubocurarina, Metocurina, Pancuronio bromuro, Vecuronio bromuro, Pipecuronio bromuro, Rocuronio bromuro, Atracurio besilato, Mivacurio cloruro, Doxacurio cloruro Cenni storici, Applicazioni terapeutiche, effetti collaterali Farmaci cardiovascolari (Opzionale) Farmaci antiangina e vasodilatori Antiaritmici Antiipertensivi Antiiperlipidemici Anticoagulanti Ipoglicemici di sintesi Ormoni tiroidei Farmaci antitiroidei Istamina e Antistaminici - Farmaci antiallergici e antiulcera Chimica dell’Istamina. Tautomeri dell’istamina e pKa. Conformeri dell’istamina. Nomenclatura. Sintesi e metabolismo dell’istamina. Aginisti correlati strutturalmente all’istamina e attività relativa nei confronti dei recettori H1, H2 e H3. Deposito e rilascio. Recettori dell’istamina, Aspetti molecolari e meccanicistici. Meccanismi biochimici. Inibitori del release. Meccanismo di azione degli antiistaminici. Applicazioni terapeutiche. Evoluzione storica delle strutture dei farmaci antiistaminici. Formula generaòe degli antagonisti di I° generazione. H1 Antagonisti di I° generazione Etanolammine e SAR e composti correlati: Setastina e Clemastina. Attività antistaminica vs anticolinergica. Effetti strutturali e stereochimici. Metabolismo. Amminoalchileteri: Difenidramina, Bromodifenidramina, Doxilamina, Dimenidrato, Carbinoxamina maleato, Clemastina fumarato, Difenilpiralina, Etilendiammine: Tripelennamina citrato, Pirilamina maleato, Metapirilene, Tonzilamina, Antazolina, Piperazine (Ciclizine): Ciclizina, Clorciclizina, Meclizina, Buclizina, Alchilammine e Propilamine, Feniramina, Clorfeniramina, Dexclorfeniramina, Bromfeniramina, Dexbromfeniramina, Pirrobutamina, Triprolidina, Fenindamina, Dimetindene maleato. Effetti stereochimici e strutturali. Metabolismo ed emivita. Piperazine. Antistaminici Triciclici. Effetti stereochimici e conformazionali. Metabolismo. Fenotiazine: Prometazina, Trimeprazina, Metdilazina, Dibenzocicloepteni e dibenzocicloeptani: Ciproeptadina, Azatadina. H1 Antagonisti di II generazion Non sedativi Fexofenadina e Terfenadina, Loratadina e Desloratadina, Cetirizina e Levocetirazina, Acrivastina, Ebastina e Carebastina, Mizolastina. Per uso topico Olopatadina, Levocobastina, Emedastina, Azelastina, Ketotifene, Epinastina. Inibitori del release di istamina. Stabilizzanti delle mast cell (Inibitori della degranulazione): Cromolin sodico, Khellina, Nedocromil sodico, Lodoxamina trometamina, Pemirolast potassico. H2 Antagonisti Secrezione peptica acida, Ulcera peptica, Istamina e derivati, Requisiti strutturali, Metabolismo, Effetti collaterali e interazioni tra farmaci, Cimetidina, Famotidina, Ranitidina, Nizatidina, Inibitori della pompa protonica, Meccanismo di azione, Omeprazolo e sua attivazione acido-catalizzata, Siti di ossidazione e isozimi del CYP450 nel metabolismo dell’omeprazolo, Esomeprazolo, Lansoprazolo, Pantoprazolo, Rabeprazolo sodico, Terapia combinata nelle infezioni da helicobacter pylori, Agenti procinetici. Complessazione chimica, Sucralfato, Prostaglandine, Misoprostolo. Ligandi del recettore H3 Ruolo fisiologico del recettore. Agonisti ed antagonisti. Ligandi del recettore H4 Ruolo fisiologico del recettore. Agonisti ed antagonisti. Analgesici Oppioidi Storia. Terminologia. Peptidi oppioidi endogeni e loro ruolo fisiologico. Recettori oppioidi. Tipi e sottotipi: Agonisti selettivi e proprietà, Antagonisti selettivi. Recettori Mu, delta e kappa. Dolore, Morfina e congeneri, Derivati di sintesi della morfina, SAR, Meperidine, SAR, Benzomorfani, Morfinani, Metadone e correlati, SAR, Teorie recettoriali, Peptici endogeni, Antagonisti narcotici, Antitussivi Analgesici anti infiammatori non steroidei. Antipiretici analgesici, analgesici anti-infiammatori, COX-2 inibitori, Farmaci per l’artrite, Farmaci per la gotta. Salicilati Meccanismo di azione, SAR, Assorbimento e metabolismo, Effetti collaterali, Interazioni tra farmaci, Arilalcanoici SAR, Metabolismo, Interazioni tra farmaci Acidi N-Antranilici Acidi Arilacetici e eteroarilacetici Indometacina,, SAR, Assorbimento e metabolismo, Sulindac, SAR, Assorbimento e metabolismo, Tolmetin sodico, SAR, Assorbimento e metaboilismo, Diclofenac sodico, SAR, Assorbimento e metabolismo, Etodolac, SAR, Assorbimento e metabolismo, Nabumetone, SAR, Assorbimento e metabolismo, Acidi aril ed eteroarilpropanoici Ibuprofene, SAR e Assorbimento e metabolismo Fenoprofene Ketoprofene Naproxene Suprofene Flurbiprofene Ketorolac trometamina Oxaprozina Acidi arilantranilici (Acidi fenamici), SAR e interazioni tra farmaci, Acido mefenamico Oxicams, SAR, Metabolismo, Interazioni tra farmaci, Piroxicam e meloxicam Inibitori selettivi della COX-2: Nimesulide, Celecoxib, Rofecoxib, Valdecoxib, Etoricoxib, Lumiracoxib Sali di Oro Metotrexato, etc. Colchicina, Probenecid, Sulfinpirazone, Allopurinolo. Deprimenti del SNC - Stimolanti del SNC (Opzionale) – Diuretici – Steroidi - Prostaglandine, leukotrieni ed eicosanoidi – Vitamine - Chimica farmaceutica delle erbe medicinali Farmaci che influenzano la trasmissione serotoninergica Serotonina: biosintesi, catabolismo e ruolo I recettori della serotonina: Cenni storici I recettori della famiglia 5-HT1 • Recettori, farmaci, SAR e significato clinico dei farmaci che agiscono al recettore 5-HT1A o Farmaci per il trattamento dell’emicrania – 5-HT1 agonisti: Almotriptan, Frovatriptan, Eletriptan, Naratriptan, Rizatriptan, Sumatriptan, Zolmitriptan • Recettori 5-HT1B: recettore e ruoli fisiologico svolto • Recettori 5-HT1D: agonisti (triptani) ed antagonisti e ruolo clinico • Recettori 5-HT1E • Recettori 5-HT1F I recettori della famiglia 5-HT2 (DOI e DOB) • Recettori 5-HT2A: agonisti ed antagonisti (ketanserina, risperidone, irindalone, ritanserina, clozapina e olanzapina) – antipsicotici e antidepressivi • Recettori 5-HT2B: • Recettori 5-HT2C I recettori 5-HT3: Agonisti ed agonisti parziali – Antagonisti (setroni) e SAR – Farmacoforo • Antiemetici – 5-HT3 antagonisti: Alosetron, Dolasetron, Granisetron, Ondansetron, Palonosetron, Tropisetron I recettori 5-HT4: SAR di agonisti e antagonisti e ruolo clinico • 5-HT4 agonisti – Farmaci per il trattamento dell’intestino irritabile: Tegaserod I recettori 5-HT5 I recettori 5-HT6: agonisti ed antagonisti e ruolo clinico I recettori 5-HT7: agonisti e ruolo clinico I trasportatori della serotonina e i farmaci che interagiscono con il trasporto. • Farmaci per il trattamento dei disordini neuropsichiatrici: Buspirone, Clozapina, Fluoxetina, Olanzepina, Risperidone, Trazodone, Tranilcipromina Farmaci che agiscono sul sistema cardiovascolare 1. Inotropi positivi: 1a. Glicosidi cardiaci: Digossina, Digitatici, Digitossina, Lanatoside C, G-strofantina, Deslanatoside C – Agli coni e zuccheri – Origine e meccanismo biochimico di azione Requisiti strutturali per l’attività intrinseca – Preparati farmaceutici – assorbimento, metabolismo ed escrezione - Interazioni tra farmaci – Usi terapeutici e tossicità 1b. Non glicosidici: Inamrinone, Dobutamina, Milrinone Inibitori della fosfodiesterasi 3 (PDE3) Agonisti ?-adrenergici 2. Farmaci antiangina: Nitriti e nitrati – Nitrati organici: azione farmacologia e meccanismo biochimico di azione – preparati e dosaggi – assorbimento, metabolismo ed effetti terapeutici – effetti avversi – interazione tra farmaci 3. Donatori di Ossido di azoto: Molsidomina 4. Bloccanti del canale calcio: Verapamil, Diltiazem, Nifedipina, Nicardipina, Amlodipina, Felodipina, Nitredipina, Bepridil: chimica, effetti farmacologici – meccanismo di azione – preparati farmaceutici – assorbimento, metabolismo ed escrezione – effetti avversi – interazioni tra farmaci – usi terapeutici 5. ?-bloccanti 6. Modulatori del metabolismo miocardio: Ranolazina 7. Miscellanea vasodilatatori: dipiridamolo, papaverina e nicorandil 8. Farmaci antiaritmici: aritmia e cause – classificazione dei farmaci antiaritmici e relativo meccanismo di azione e sito di azione primario Classe IA: Chinidina, Procainammide, Disopiramide Classe IB: Lidocaina, Fenitoina, Tocainide, Mexiletina Classe IC: Flecainide, Encainide, Propafenone, Moricizina Classe II: Propranololo Classe III: Sotalolo, Ibutilide, Dofetilide, Bretilio, Amiodarone Classe IV: Verapamil, Diltiazem, Bepridil Bloccanti del canale calcio) Antiaritmici in fase III: Nifekalant, Sematilide, DDR-149744c, Dronedarone 9. Diuretici 9a. Diuretici osmotici: Isosorbide, Mannitolo 9b. Inibitori dell’anidrase carbonica: acetazolamide 9c. Diuretici tiazidici: Clorotiazide, Benztiazide, Idroclorotiazide, Triclorometiazide, Meticlotiazide. Politiazide, Idroflumetiazide, Bencroflumetiazide 9d. Diuretici tiazide-like: Metolazone, Chinetazone, Clortalidone, Indapamide 9e. Loop diuretici: Furosemide, Acido etacrinico, Bumetanide, Torsemide 9e. Diuretici potassium-sparing: amiloride, Trimeterene 9f. Antagonisti dell’aldosterone: Spironolattone, Canrenone, Eplerenone 10. ACE inibitori o Bloccanti dell’angiotensina II Candesartan, Captopril, Enalapril, Eprosartan, Fosinopril, Irbesartan, Lisinopril, Losartan, Telmisartan, Olmesartan, Chinapril, Ramipril, Valsartan 11. Calcio antagonisti Amlodipina, Bepridil, Diltiazem, Felodipina, Nifedipina, Nisoldipina, Verapamil, Ziconitide 12. Simpatolitici centrali e periferici e vasodilatatori 12a. ?-bloccanti non selettivi: carteololo, nadololo, penbutololo, pindololo, propranolo, timololo 12b. Bloccanti ?1-selettivi: acebutololo, atenololo, betaxololo, bisoprololo, esmololo, metoprololo 12c. ?1-bloccanti: prazosina, doxazosina, temazosina 12d. ?/? bloccanti: carvedilolo, labetalolo 12e. Simpatolitici centrali: metildopa, clonidina, moxonidina, rilmenidiona, guanabenz, guanfacina, metirosina 12f. Bloccanti adrenergici neuronali: resurpina, guanetidina, guanadrel 12g. Vasodilatatori: idralazina, monoxidil, diazoxide 12h. Inibitori della fosfodiesterasi: Inamrinone, Milrinone, Sildenafil 12i. Nitrodilatatori: Sodio nitroprussiato 12j. Bloccanti ganglionici: mecamilamina, trimetafan 12k. Antagonisti endoteliali: Bosentan 12l. Prostanoidi: Epoprostenolo, Treprostinil, Beraprost, Iloprost 13. Antiiperlipoproteinemici e inibitori della biosintesi del colesterolo: Atorvastatina, Colestiramina, Acidoclofibrico, Colesevelam, Colestipolo, Ezetimibe, Acido fenofibrico, Fluvastatina, Gemfibrozil, lovastatina, Mevastatina, Acido nicotinico/Niacina, Pravastatina, Rosuvastatina, Simvastatina 14. Antitrombotici, trombolitici, coagulanti e plasma extenders 14a. Warfarina 14b. Eparine: 14b.1 Ad alto PM 14b.2 A basso PM: Ardeparina, Dalteparina, Enoxaparina 14b.3 Fondaparinux 14c. Inibitori diretti della Trombina: Argatyroban, Bivalirudina, Desirudina, Lepirudina, Melagatran, Ximelagatran 14d. Antiaggreganti piastrinici: Abciximab, Aspirina, Cilostazolo, Clopidogrel, Dipiridamolo, Eptifibatide, Indobufen, Sulfinpirazone, Ticlopidina, Tirofiban, Triflusal 14e. Trombolitici: Alteplase, Prourokinase, Reteplase, Streptokinase, Tenecteplase, Urokinase 14f. Coagulanti: Portamina, Vitamina K 14g. Antifibrinolitici: Aprotinina Anestetici Generali (Opzionale) Stadi dell’anestesia, Caratteristiche dell’anestetico ideale, moderni anestetici, farmacocinetica degli anestetici volatili, teorie sul meccanismo dell’anestesia, MAC (minima concentrazione alveolare), fattori che alterano la MAC, Aspetti stereochimici, ipotesi basata su canali ionici e recettori di tipo proteico, canali cloro, canali sodio, canali potassio Idrocarburi alogenati ed eteri. Etere, Idrocarburi a catena corta, Cloroformio. Infiammabilità. Farmaci per inalazione. Idrocarburi fluorurati, Alitano, Enflurano, Isoflurano, Desflurano, Sevoflurano, Metossiflurano, Tossicità degli idrocarburi fluorurati, Epatotossicità, Ipertermia maligna, Nefrotossicità, Esposizione cronica a bassi livelli, Ossido di azoto. Farmaci di uso intravenoso. Propofolo, Ketamina, Etomidato, Barbiturici ad azione ultra-breve. Ipnotici (farmaci per dormire, sedativi e soporiferi) e sedativi-ipnotici (per l’insonnia-causano iniziale sonnolenza e facilitano l’inizio e il mantenimento del sonno) Fisiologia del sonno, fattori che influenzano il sonno, Neurotrasmettitori coinvolti, modulatori neuroumorali, Melatonina, peptici CNS. Classificazione degli ipnotici. Benzodiazepine Agonisti del GABAA non benzodiazepinici Imidazopiridine Pirazolopirimidine Cicloprolone Barbiturici Derivati del cloralio Agonisti del recettore della melatonina Antistaminici e anticolinergici Antidepressivi Derivati da erbe


Testi di riferimento

Foye’s Principles of Medicinal Chemistry – Wolters Kluwer / Lippincot, Williams & Wilkins sixth edition

Chimica Farmaceutica - Editrice Ambrosiana



Programmazione del corso

 *ArgomentiRiferimenti testi
1*Meccanismo di azione delle classi di farmaci oggetto dell'insegnamentoEntrambi 
2*Correlazioni struttura-attività di tutte le classi di farmaci oggetto dell'insegnamentoEntrambi 
3*Applicazione dei dati SAR per il D&Dlezioni 
4*Aspetti clinici correlati alle proprietà chimico-fisiche e farmacocinetichelezioni 
5*Schemi metabolici di tutti i farmaci in usoEntrambi 
6*Metabolismo dei farmaci ed enzimi coinvolti ai processi di Fase IEntrambi 
7*Applicazione delle conoscenze di cui sopra alla scelta terapeuticalezioni 
* Conoscenze minime irrinunciabili per il superamento dell'esame.

N.B. La conoscenza degli argomenti contrassegnati con l'asterisco è condizione necessaria ma non sufficiente per il superamento dell'esame. Rispondere in maniera sufficiente o anche più che sufficiente alle domande su tali argomenti non assicura, pertanto, il superamento dell'esame.

Verifica dell'apprendimento

Modalità di verifica dell'apprendimento

Esame scritto complesso: V/F, Risposta Multipla, Sintesi di un Farmaco, Scrivi la struttura del Farmaco, Identifica l'errore nella frase, Inserisce il termine corretto, Completa lo schema di reazione, lo schema del processo metabolico, etc.


Esempi di domande e/o esercizi frequenti

Vedi sopra.