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Polimeri di interesse farmaceutico: sintesi e applicazioni

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Polymers of pharmaceutical interest: synthesis and applications

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Anno accademico 2023/2024

Codice attività didattica
STF0221
Docenti
Barbara Stella (Titolare)
Maela Manzoli (Titolare)
Corso di studio
[f003-c503] laurea magistrale in farmacia - a torino
Anno
4° anno, 5° anno
Periodo
Secondo semestre
Tipologia
A scelta dello studente
Crediti/Valenza
4
SSD attività didattica
CHIM/04 - chimica industriale
CHIM/09 - farmaceutico tecnologico applicativo
Erogazione
Tradizionale
Lingua
Italiano
Frequenza
Consigliata
Tipologia esame
Orale
Prerequisiti

La conoscenza del farmaco da un punto di vista farmacologico e chimico, nozioni di chimica organica, chimica fisica, fisiologia, biologia cellulare, microbiologia, patologia e matematica.


Knowledge about drugs from a pharmacological and chemical point of view, notions of organic chemistry and physical chemistry, physiology, cell biology, microbiology, pathology and mathematics.
Propedeutico a

Conoscenza dei meccanismi di rilascio del farmaco da dispositivi a base polimerica, comprensione e lettura critica di dati e grafici discussi in un articolo in lingua inglese, svolgimento di ricerca bibliografica per il lavoro di Tesi.


Knowledge of the drug release mechanisms from polymer-based devices, understanding and critical reading of data and graphics discussed in an English-language article, carrying out bibliographic research for the Thesis work.
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Sommario insegnamento

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Obiettivi formativi

In linea con gli obiettivi formativi del Corso di Laurea, l'insegnamento è mirato a fornire agli studenti e alle studentesse solide conoscenze sull’utilizzo di nuovi materiali polimerici naturali e di sintesi e le loro proprietà chimiche e caratteristiche tecnologiche. L'obiettivo è poter correlare le proprietà e la reattività dei polimeri con la loro struttura e le applicazioni in campo biomedico e farmaceutico. L'insegnamento inoltre for­ni­sce una pano­ra­mi­ca del­le tec­ni­che di carat­te­riz­za­zio­ne dei manu­fat­ti poli­me­ri­ci per il rilascio di farmaci.

In compliance with the training objectives of the Course Degree in Pharmacy, this teaching course aims at providing students with robust chemical skills on the use of new natural and synthetic polymeric materials and their chemical properties and technological characteristics. The aim is to correlate the properties and reactivity of polymers with their structure and biomedical and pharmaceutical applications. The teaching aims also at providing an overview of the characterization techniques adopted to obtain information on the polymeric devices for drug delivery.

 

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Risultati dell'apprendimento attesi

CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE- Acquisizione di competenze teoriche e operative relative all’utilizzo di nuovi materiali polimerici naturali e di sintesi in funzione delle loro proprietà chimiche e caratteristiche tecnologiche che regolano i meccanismi di rilascio di farmaci. Cono­scenza delle tec­ni­che di carat­te­riz­za­zio­ne (chi­mi­che, strut­tu­ra­li, spet­tro­sco­pi­che, ter­mi­che, mec­ca­ni­che) di mate­ria­li poli­me­ri­ci. 

CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE- Acquisizione della capacità di applicare le conoscenze teoriche relative alle tec­ni­che di carat­te­riz­za­zio­ne di mate­ria­li poli­me­ri­ci alla risoluzione di problemi sperimentali, con specifico riferimento al tipo di informazioni che si possono ottenere dalle varie tecniche. 

AUTONOMIA DI GIUDIZIO- Acquisizione di consapevole autonomia di giudizio con riferimento a valutazione e interpretazione dei dati sperimentali ottenuti per scelte strategiche in situazioni nuove (scelta di una specifica tipologia di polimeri adatti al rilascio di un particolare farmaco).

ABILITÀ COMUNICATIVE- Acquisizione di competenze e strumenti per la comunicazione nella forma scritta e orale, in lingua italiana (e/o in inglese), unitamente all'utilizzo di linguaggi grafici e formali.

CAPACITÀ DI APPRENDIMENTO- Acquisizione di capacità autonome di apprendimento e di autovalutazione della propria preparazione, atte ad intraprendere gli studi successivi con un alto grado di autonomia.

Acquisition of skills on the use of new natural and synthetic polymeric materials according to their chemical properties and technological characteristics that regulate the release mechanisms of drugs. Students are familiar with the characterization techniques (chemical, structural, spectroscopic, thermal, mechanical) of polymeric materials and are able to understand the type of information they can obtain.

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Programma

Cos'è un polimero?

Cenni di storia dei polimeri. Catalizzatori Ziegler-Natta. Sintesi di poliolefine: i catalizzatori metallocenici. Catalizzatori di polimerizzazione non metallocenici. Polimeri lineari, ramificati e reticolati. Omopolimeri e copolimeri. Tatticità. Polimeri termoplastici e termoindurenti. Temperatura di transizione vetrosa. Peso molecolare medio dei polimeri.

Proprietà meccaniche. Elasticità e viscosità, comportamento viscoelastico. Poliaddizione e condensazione. Ring opening polymerization. Caratterizzazione dei polimeri. Introduzione alle tecniche di analisi: morfologiche-tessiturali (light scattering, gel permeation Chromatography, Viscometry, osmometry, N2 physisorption), chimiche (EDS), strutturali (XRD, SAXS), microstrutturali (microscopie ottiche ed elettroniche-SEM, FESEM, TEM, STM, AFM), termiche (DTA/DSC, TGA), spettroscopiche (IR, Raman, NMR, XPS), meccaniche (trazione/compressione).

Polimeri biodegradabili, meccanismi di degradazione dei polimeri, meccanismi di rilascio del farmaco. Dispositivi per il drug delivery.

Come effettuare una ricerca bibliografica utilizzando il Sistema Bibliotecario di Ateneo BIBLIOPASS. Alcuni motori di ricerca: Scopus, ISI Web of Knowledge, PubMed.

I principali materiali polimerici naturali e di sintesi (solubili e insolubili in acqua) e le loro caratteristiche chimiche e tecnologiche. 

Applicazioni in campo biomedico e farmaceutico di polimeri naturali e sintetici (confezionamento, compresse, capsule, geli, sospensioni, emulsioni, sistemi transdermici, etc).

Impianti per rilascio di farmaci (razionale, caratteristiche, vantaggi, svantaggi, classificazione, tipologie).

Profarmaci polimerici (definizione, struttura, requisiti, tecniche di preparazione, applicazioni, vantaggi, limiti).

Nanoparticelle polimeriche (classificazione, metodi di preparazione, caratterizzazione, direzionamento passivo e attivo).

What is a polymer?

Elements of the history of polymers. Ziegler-Natta catalysts. Synthesis of polyolefins: metallocenic catalysts. Non-metallocenic polymerization catalysts. Linear, branched and cross-linked polymers. Homopolymers and copolymers. Tacticity. Thermoplastic and thermosetting polymers. Glass transition temperature. Average molecular weight of polymers.

Mechanical properties. Elasticity and viscosity, viscoelastic behavior. Polyaddition and condensation. Ring opening polymerization. Polymer characterization. Introduction to analysis techniques: morphological-textural (light scattering, gel permeation Chromatography, Viscometry, osmometry, N2 physisorption), chemical (EDS), structural (XRD, SAXS), microstructural (optical and electronic microscopy-SEM, FESEM, TEM, STM, AFM), thermal (DTA / DSC, TGA), spectroscopic (IR, Raman, NMR, XPS), mechanical (traction / compression) measurements.

Biodegradable polymers, polymer degradation mechanisms, drug release mechanisms. Drug delivery devices.

How to carry out a bibliographic search using the BIBLIOPASS Sistema Bibliotecario di Ateneo. Some search engines: Scopus, ISI Web of Knowledge, PubMed.

The main natural and synthetic polymeric materials (both soluble and unsoluble in water) and their chemical and technological characteristics.

Biomedical and pharmaceutical applications of natural and synthetic polymers (packaging, tablets, capsules, gels, suspensions, emulsions, trasdermal patches, etc.).

Implants for drug release (characteristics, advantages, disadvantages, classification, types).

Polymeric prodrugs (definition, structure, characteristics, preparation techniques, applications, advantages, disadvantages).

Polymeric nanoparticles (classification, preparation methods, characterization, passive and active targeting).

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Modalità di insegnamento

L'insegnamento consiste di 32 ore di attività suddivise in due moduli (di 16 ore ciascuno) di lezioni teoriche.

La frequenza alle lezioni in aula è facoltativa. 

Le lezioni teoriche in aula utilizzano metodiche tradizionali della lezione frontale (lavagna) e affiancando immagini, grafici e video (proiezione). Il materiale didattico utilizzato a lezione sarà reso disponibile sulla pagina Moodle dell'insegnamento.

 

The teaching consists of 32 hours of frontal teaching activity divided into two parts (16 hours each) of theoretical lessons.

Attendance to lectures is optional. 

Theoretical lessons in the classroom use traditional methods of the frontal lesson (blackboard) together with images, graphics and videos (projection). The teaching material used in class will be made available on the Moodle page of the teaching.

 
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Modalità di verifica dell'apprendimento

L'esame consiste in una prova orale in cui la/lo studentessa/studente espone una presentazione (nella forma di un file.pptx o file.pdf, etc.) che ha preparato su un articolo di letteratura centrato sul drug delivery. Durante la prova orale, la/lo studentessa/studente dovrà anche rispondere a domande che si ricollegano agli argomenti trattati a lezione. L'articolo di letteratura viene scelto dalla/dallo studentessa/studente tra due proposte delle docenti, contattate in precedenza.  

 

The student has to discuss a presentation (in the form of a file.pptx or file.pdf, etc.) that she/he has prepared on a literature paper on drug delivery chosen between two proposals by the teachers. The student is also asked to answer to questions on the arguments explained during the lessons. The teacher have to be contacted previously to choose the literature paper.

 

Testi consigliati e bibliografia

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Slides ed, eventualmente, articoli tratti dalla letteratura recente.

Slides and possibly articles from the recent literature.



Registrazione
  • Aperta
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    Ultimo aggiornamento: 18/01/2024 16:19

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