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Oggetto:
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Analisi dei Farmaci II (modulo del II semestre)

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Drug analysis II (2th part)

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Anno accademico 2023/2024

Codice attività didattica
FAR0030
Docente
Barbara Rolando (Titolare)
Corso di studio
[f003-c504] laurea magistrale in chimica e tecnologia farmaceutiche - a torino
Anno
3° anno
Periodo
Secondo semestre
Tipologia
Caratterizzante
Crediti/Valenza
6
SSD attività didattica
CHIM/08 - chimica farmaceutica
Erogazione
Tradizionale
Lingua
Italiano
Frequenza
In parte obbligatoria
Tipologia esame
Scritto ed orale
Tipologia unità didattica
modulo
Insegnamento integrato
Analisi dei Farmaci II (modulo del primo semestre) (FAR0030)
Prerequisiti
Per seguire in modo proficuo le lezioni occorre avere acquisito le conoscenze fornite negli insegnamenti di Chimica Analitica, Analisi dei Farmaci I e Chimica Organica I.
Il superamento dell'esame di Chimica organica I è obbligatorio per accedere alle esercitazioni di laboratorio e per sostenere l'esame.
L'insegnamento risulta sequenziale rispetto a Analisi dei farmaci I, pertanto gli esami devono essere sostenuti secondo l’ordine numerico progressivo.
Propedeutico a
E' obbligatorio aver sostenuto l'esame di analisi dei farmaci II (entrambi i moduli) per iniziare il primo trimestre di tirocinio curricolare in farmacia.
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Sommario insegnamento

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Obiettivi formativi

L'insegnamento concorre alla realizzazione dell'obiettivo formativo del corso di studi in Chimica e Tecnologia Farmaceutiche; esso fornisce allo/alla studente gli strumenti per utilizzare le nozioni acquisite nel corso di Chimica Analitica e per applicarle all'analisi dei farmaci, completando gli obiettivi formativi dell'insegnamento di analisi dei Farmaci I.  L'insegnamento fornisce una conoscenza approfondita dei metodi spettrofotometrici e cromatografici e del loro utilizzo nell’analisi quantitativa dei farmaci come tali o formulati, nonchè nella determinazione di parametri chimico-fisici di composti di interesse farmaceutico (quali solubilità, costante di dissociazione, lipofilia, costante di velocità di degradazione).

L’obiettivo dell'insegnamento è quello di promuovere non solo l’acquisizione di competenze nel campo dell'analisi dei farmaci, ma anche di una “mentalità analitica”, in modo da consentire allo/alla studente di eseguire in modo critico l’analisi del farmaco o della forma farmaceutica, arrivando ad operare in autonomia la scelta del metodo, la definizione delle condizioni sperimentali, il corretto allestimento del campione, l’esecuzione delle misure e la valutazione dei risultati ottenuti. Queste competenze potranno risultare utili in diversi ambiti della pratica professionale.

Teaching contributes to the realization of the training objective of the Course in Drug Chemistry and Technology. It provides to the student useful tools to put in practice the notions acquired during the Analytical Chemistry course and apply them to drug analysis by completing the training objectives of the Drug Analysis I teaching. Teaching provides learning of instrumental analytical methods, in particular spectrophotometric and chromatographic methods and their use in quantitative analysis of drugs, or formulated drugs, and also in the determination of physico-chemical parameters of compounds of pharmaceutical interest (such as solubility, dissociation constant, lipophilicity, constant rate of degradation).

The aim of the teaching is to promote not only the acquisition of skills in pharmaceutical analysis, but also an "analytical mentality", so that the student can critically analyze the drug or pharmaceutical form, arriving to operate autonomously the choice of the method, the definition of the experimental conditions, the preparation of the sample, the execution of the measurements and the evaluation of the results. The formative path must lead to the acquisition of competences in the pharmaceutical analysis that can be useful in various areas of professional practice.

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Risultati dell'apprendimento attesi

Conoscenza e capacità di comprensione. Al termine dell'insegnamento lo/la studente sarà in grado di:

- conoscere le tecniche di analisi quantitativa inserite in programma, ed in particolare le procedure analitiche che prevedono l'utilizzo della spettroscopia o della cromatografia;

- comprendere le procedure analitiche descritte dalle monografie delle Farmacopee e dalla letteratura scientifica.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione. Al termine dell'insegnamento lo/la studente sarà in grado di applicare correttamente le procedure analitiche che richiedano l'utilizzo della spettroscopia o della cromatografia:

- ai fini dell'analisi quantitativa di farmaci puri o formulati, secondo protocolli di controllo qualità;

- ai fini della determinazione di parametri chimico-fisici di composti di interesse farmaceutico, quali solubilità, costante di dissociazione, lipofilia, costante di velocità di degradazione.

Autonomia nella produzione intellettuale e nel giudizio critico. Al termine dell'insegnamento lo/la studente sarà in grado di mettere a punto un metodo analitico quantitativo operando in autonomia la scelta del metodo, la definizione delle condizioni sperimentali, il corretto allestimento del campione, l’esecuzione delle misure e la valutazione dei risultati ottenuti.

Soft skills. Al termine dell'insegnamento lo/la studente sarà in grado di:

- comunicare con chiarezza e buona padronanza di linguaggio i concetti dell'analisi farmaceutica, analizzando le proprietà di un analita e descrivendo protocolli sperimentali che fanno riferimento ad analisi spettroscopiche o cromatografiche;

- ragionare criticamente su problemi in ambito di analisi farmaceutica.

 

Knowledge and understanding. At the end of the course the student will be able to:

- know the quantitative analysis techniques included in the program, in particular the analytical procedures that involve the use of spectroscopy or chromatography;

- understand the analytical procedures described by the Pharmacopoeia monographs and scientific literature.

Ability to apply knowledge and understanding. At the end of the course the student will be able to correctly apply analytical procedures that require the use of spectroscopy or chromatography:

- for the quantitative analysis of pure or formulated drugs, according to quality control protocols;

- for the determination of chemical-physical parameters of pharmaceutical compounds, such as solubility, dissociation constant, lipophilicity, degradation rate constant.

Autonomy in intellectual production and critical judgment. At the end of the course the student will be able to develop a quantitative analytical method by independently choosing the method, defining the experimental conditions, correctly preparing the sample, carrying out the measurements and evaluating the results obtained. 

Soft skills. At the end of the course the student will be able to:

- communicate the concepts of pharmaceutical analysis with clarity and good command of language, analyzing the properties of an analyte and describing experimental protocols that refer to spectroscopic or chromatographic analyses;

- think critically about problems in the field of pharmaceutical analysis.

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Programma

 Parte teorica:

Spettroscopia di assorbimento UV-visibile. Fattori che regolano l’assorbimento della radiazione nella regione UV-visibile, legge di Lambert e Beer. Strumentazione.

Tecniche cromatografiche. Classificazione e principi delle tecniche cromatografiche. Parametri cromatografici. Tecnica HPLC: strumentazione ed ottimizzazione del metodo cromatografico.

Applicazioni della spettroscopia UV-vis e dell’HPLC all’analisi quantitativa dei farmaci puri o in formulazione.

Principi dell’analisi quantitativa: descrizione dei metodi di calibrazione (metodi a standard interno ed esterno), curva di calibrazione e trattamento statistico dei dati.

Analisi quantitativa mediante spettroscopia UV-vis; analisi di miscele: spettri in derivata, spettrofotometria per differenza, metodi di derivatizzazione del campione.

Analisi quantitativa mediante HPLC: principi ed applicazioni all’analisi dei farmaci.

Processo analitico. Fasi del processo analitico. Metodi di preparazione del campione e metodi estrattivi nell’analisi farmaceutica (LLE, SPE). Controllo qualità del processo analitico.

Applicazione della spettroscopia UV-vis e dell’HPLC nella determinazione dei parametri chimico-fisici dei farmaci: determinazione della costante di ionizzazione (pKa), determinazione del coefficiente di ripartizione (log P), determinazione della solubilità e della stabilità.

- analisi di composti ionizzabili: descrizione dei fattori che influenzano la costante di dissociazione (pKa) e determinazione della costante di dissociazione dei farmaci mediante spettrofotometria UV-vis;

- determinazione della lipofilia dei farmaci: definizione del coefficiente di ripartizione (log P), descrizione dei fattori che lo influenzano e metodi di determinazione del log P dei farmaci (shake-flask e RP-HPLC);

- determinazione della solubilità dei farmaci: definizione di solubilità, descrizione dei fattori che la influenzano e metodi di determinazione della solubilità;

- studio della stabilità dei farmaci: meccanismi di degradazione dei farmaci e fattori che li influenzano; metodi di determinazione della cinetica di degradazione e dei parametri che descrivono la degradazione dei farmaci (costante di velocità della degradazione e tempo di emivita); 

Profilo analitico di classi di farmaci iscritti in FU in corso di validità e in Farmacopea Europea.

Parte pratica: le esercitazioni di laboratorio prevedono l'applicazione di protocolli per il controllo qualità di specialità medicinali (sciroppi, supposte, compresse) mediante analisi spettrofotometrica o HPLC, nonchè la determinazione di alcuni parametri chimico-fisici importanti per i pricipi attivi (costante di dissociazione, lipofilia, costante della velocità di degradazione).

Theoretical part

Ultraviolet and visible spectroscopy. Factors governing absorption of radiation in the UV/visible region, Lambert-Beer law, instrumentation.

Chromatograpy. Classification and principles of the chromatographic techniques. Chromatographic parameters. HPLC technique: instrumentation and method optimization.

Applications of UV/visible spectrophotometry and HPLC to pharmaceutical quantitative analysis. Principles of quantitative analysis: standardization and statistical analysis of data.Analysis of mixtures: derivative spectra, difference spectrophotometry. Sample preparation:extraction and derivatisation techniques.

Applications of UV/visible spectrophotometry and HPLC to physico-chemical characterization of drugs:

  • dissociation constant (pKa) determination
  • partition coefficient (log P) determination
  • solubility and stability determination

Introduction on quality control of analitycal methods.

Analytical profile of drugs and compounds of pharmaceutical interest from FU and European Pharmacopeia.

Practice part: the laboratory practice include the application of protocols for the quality control of medicinal specialties (syrups, suppositories, tablets) by spectrophotometric analysis or HPLC, as well as the determination of some chemical-physical parameters important for the active ingredients (dissociation constant, lipophilicity, degradation rate constant).

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Modalità di insegnamento

L'insegnamento prevede 32 ore di didattica frontale, suddivise in lezioni da 2 ore, e 32 ore di esercitazioni pratiche svolte in laboratorio, suddivise in 8 ore al giorno per 4 giorni.

Le lezioni frontali si svolgeranno in aula in presenza secondo l'orario stabilito e non hanno frequenza obbligatoria, salvo la lezione propedeutica alle esercitazioni di labotratorio (l'ultima tra quelle calendarizzate).

Le esercitazioni di laboratorio si svolgeranno nel laboratorio 6 situato presso la struttura di via Quarello. Esse consistono in attività svolte a gruppi e prevedono la partecipazione attiva di studenti e studentesse nella realizzazione di protocolli sperimentali relativi all'analisi di principi attivi o formulazioni farmaceutiche. Le 32 ore di laboratorio sono a frequenza obbligatoria.

Al termine dell'insegnamento, sono proposte agli/alle studenti alcune occasioni di verifica dell'apprendimento, svolte collettivamente in aula, che propongono quesiti volti a verificare la comprensione degli argomenti trattati e ad allenare lo/la studente al superamento della prova scritta.

The course includes 32 hours of frontal teaching, divided into 2-hour lessons, and 32 hours of practical exercises carried out in the laboratory, divided into 8 hours a day for 4 days.

The frontal lessons will take place in the classroom in person according to the established timetable.

The laboratory exercises will take place in a laboratory located at the structure in via Quarello. They consist of activities carried out in groups that involve the active participation of students in experimental protocols relating to the analysis of active ingredients or pharmaceutical formulations. The 32 hours of laboratory exercises have mandatory attendance.

At the end of the course, students are offered some opportunities to verify their learning, carried out collectively in the classroom, which propose questions aimed at verifying the understanding of the topics covered and to train the student to pass the written exam.

 

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Modalità di verifica dell'apprendimento

La verifica dell'apprendimento prevede una prova in itinere, da effettuarsi prima delle esercitazioni di laboratorio, una prova scritta ed una orale.

La prova in itinere è costituita da un test a risposta multipla di 30 domande, disponibile su piattaforma Moodle e riguardante le principali norme di sicurezza in laboratorio e le nozioni ritenute fondamentali per l'accesso alle esercitazioni. Tale prova non ha peso sulla valutazione finale dell'apprendimento, ma costituisce uno sbarramento per l'accesso alle esercitazioni pratiche di laboratorio.

La prova scritta ed il successivo colloquio orale, hanno per oggetto gli argomenti trattati durante le lezioni o le esercitazioni di laboratorio ed entrambe sono valutate in trentesimi. La prova scritta, della durata di 60 minuti, consiste in due esercizi e due domande di teoria; il punteggio minimo da conseguire per accedere alla prova orale (pari a 18/30), si ottiene eseguendo correttamente almeno un esercizio e una domanda di teoria.  Dopo la correzione dello scritto lo studente/la studentessa viene convocato/a per una prova orale la quale consiste in un colloquio di circa 30 minuti; la prova orale prevede inizialmente una revisione della prova scritta, in cui lo studente viene informato sui criteri di correzione, e successivamente una verifica approfondita delle sue conoscenze riguardanti gli argomenti dell'insegnamento. Le domande possono comprendere anche quesiti riguardanti le esercitazioni svolte in laboratorio e hanno lo scopo di verificare la padronanza dei diversi argomenti sia in termini di proprietà di linguaggio che di visione critica delle nozioni apprese. 

La valutazione della prova scritta e di quella orale hanno uguale peso nel determinare il voto finale; le competenze pratiche acquisite durante le esercitazioni di laboratorio non sono valutate. Poichè l'insegnamento costituisce un modulo (FAR0030B) integrato con un insegnamento del primo semestre (FAR0030A), la valutazione del modulo FAR0030B viene mediata con quella di FAR0030A, tenendo conto del peso in crediti (rispettivamente 8 CFU per il modulo A e 6 CFU per il modulo B).

La prova scritta e quella orale devono essere sostenute in presenza.

 

Examination of the learning involves an on-the-job test, to be carried out before a laboratory exercise, a written exam and an oral exam.

A multi-choice test of 30 questions, available on a moodle platform, cover the laboratory safety standards and the notions considered essential to access the laboratory practice. This test has no influence on the final assessment of learning, but it is a barrier to access to practical laboratory exercises.

The written and the subsequent oral examens focus on the topics discussed during the lessons or laboratory exercises and both are evaluated in thirty/30. The 60-minute written exam consists of two exercises and two theoretical questions; the minimum score to gain access to the oral exam (equal to 18/30) is obtained by performing at least one exercise and one theoretical question correctly. After correcting the written exam, the student is summoned for an oral test which consists of an interview of about 30 minutes; the oral exam initially provides for a written exam review, in which the student is informed of the correction criteria, and subsequently an in-depth examination of his or her knowledge of the subject's teaching. The questions may also include questions related to the exercises carried out in the laboratory and are intended to verify the mastery of the various subjects both in terms of language property and critical vision of the learned knowledge.

The evaluation of the written and oral exams have the same weight in determining the final vote; the practical skills acquired during laboratory exercises are not evaluated.

The written and oral tests must be taken face-to-face.

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Attività di supporto

Gli/le studenti potranno usufruire di videolezioni (audiopresentazioni di anni precedenti),  presenti tra il materiale didattico disponibile su Moodle. 

Students will be able to take advantage of video lessons (audio presentations from previous years), present among the teaching material available on Moodle.

Testi consigliati e bibliografia

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Le presentazioni power point rese disponibili su Moodle ed il commento che ne viene fatto  durante le lezioni, sono da considerarsi sufficienti come materiale didattico. 

Per approfondimenti:

  • Skoog, West, Holler, Crouch; Fondamenti di Chimica Analitica, II Ed., 2005, EdiSES, Napoli.
  • Skoog, Holler, Crouch; Chimica Analitica Strumentale, II Ed., 2009, EdiSES, Napoli.
  • Watson; Analisi Farmaceutica, 2003, EdiSES, Napoli.
  • Farmacopea Ufficiale della Repubblica Italiana e Farmacopea Europea in corso di validità.

 

The power point presentations made available on Moodle and the comments made during the lessons are to be considered sufficient as teaching material.

For further information:

  • Skoog, West, Holler, Crouch; Fondamenti di Chimica Analitica, II Ed., 2005, EdiSES, Napoli.
  • Skoog, Holler, Crouch; Chimica Analitica Strumentale, II Ed., 2009, EdiSES, Napoli.
  • Watson; Analisi Farmaceutica, 2003, EdiSES, Napoli.
  • Farmacopea Ufficiale della Repubblica Italiana e Farmacopea Europea in corso di validità.


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Note

 

 

Registrazione
  • Chiusa
    Apertura registrazione
    15/01/2024 alle ore 00:00
    Chiusura registrazione
    01/04/2024 alle ore 23:55
    Oggetto:
    Ultimo aggiornamento: 06/03/2024 15:56

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