Δελτίο μαθήματος (Syllabus): ΦΑΡΜΑΚΕΥΤΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ Ι. Κωδικός μαθήματος: 48 Κύκλος/Επίπεδο σπουδών: Προπτυχιακό Εξάμηνο σπουδών: 5ο εξάμηνο

Transcript

1 Δελτίο μαθήματος (Syllabus): ΦΑΡΜΑΚΕΥΤΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ Ι Κωδικός μαθήματος: 48 Κύκλος/Επίπεδο σπουδών: Προπτυχιακό Εξάμηνο σπουδών: 5ο εξάμηνο Τύπος μαθήματος Χ Υποβάθρου / Γενικών Γνώσεων Επιστημονικής περιοχής (φαρμακευτικής) Πιστωτικές μονάδες (ECTS): 6,5 Θεωρία (ώρες/εβδομάδα): 3 Φροντιστήριο (ώρες/εβδομάδα): - Εργαστήριο (ώρες/εβδομάδα): 2 Συντονιστής μαθήματος: Βασίλης Δημόπουλος, Καθηγητής Διδάσκων (οντες): 1) Βασίλης Δημόπουλος, Καθηγητής Γραφείο 408Α & 409Β, 4ος όροφος κτιρίου Βιολογίας/Φαρμακευτικής Συνεργασία με φοιτητές: Καθημερινά 1-2 μ.μ. Επικοινωνία: με (vdem@pharm.auth.gr) 2) Ελένη Α. Ρέκκα, καθηγήτρια Γραφείο 409, 4ος όροφος κτιρίου Βιολογίας/Φαρμακευτικής. Συνεργασία με φοιτητές: Καθημερινά. Επικοινωνία: με (rekka@pharm.auth.gr) Βοηθητικό προσωπικό: Δρ. Αντώνης Γαβαλάς, ΕΔΙΠ Γνωστικοί στόχοι: Στόχος του μαθήματος είναι να εισάγει τους φοιτητές στην Χημεία των βιταμινών και στην Ειδική Φαρμακοχημεία, να διδάξει τα αίτια των

2 παθολογικών καταστάσεων και τις γενικές ιδιότητες των βιταμινών και φαρμακομορίων. Ειδικότερα, παρουσιάζει μερικά σημαντικά χαρακτηριστικά των βιταμινών, καθώς και των φαρμάκων, όπως η εκλεκτικότητα και τονίζεται ο ρόλος των ποικίλων χημικών δεσμών και ομάδων στη δράση φαρμάκων. Σημαντικός στόχος του μαθήματος είναι η μεταφορά γνώσης αναφορικά με τον ρόλο των βιταμινών και γενικότερα των φαρμάκων και την σημασία τους στον οργανισμό, οι συνέπειες της έλλειψής τους καθώς και του φαινομένου του μεταβολισμού των ξενοβιοτικών και των συνεπειών του στη δράση και τοξικότητα αυτών. Εξ ίσου σημαντικοί στόχοι είναι και θέματα χημικής/μοριακής άποψης χημειοθεραπευτικών και φαρμακοδυναμικών φαρμάκων, γενικών αναισθητικών καθώς και αλληλεπιδράσεων φαρμάκουφαρμάκου και φαρμάκου-τροφής. Δεξιότητες: Από τη διδασκαλία του μαθήματος αυτού, οι φοιτητές θα γνωρίζουν: Τη βασική κατάταξη και τα αίτια σημαντικών ασθενειών Τα χαρακτηριστικά βιταμινών, φαρμακοδυναμικών και χημειοθεραπευτικών φαρμάκων Τα χαρακτηριστικά ενός αποτελεσματικού φαρμάκου, όπως εκλεκτικότητα, δραστικότητα, τοξικότητα Την τύχη των βιταμινών και φαρμάκων στον οργανισμό, ιδιαιτέρως το μεταβολισμό τους Τα διάφορα είδη χημικών δεσμών και ομάδων και την επίδρασή τους στην ανάπτυξη της δράσης Τη χημική/μοριακή βάση των αλληλεπιδράσεων βιταμινών και φαρμάκων. Διδακτικές μέθοδοι: Διαλέξεις και εργαστηριακές ασκήσεις. Διατίθενται βιβλίο και διδακτικές σημειώσεις και εργαστηριακές σημειώσεις. Περιεχόμενο του μαθήματος: Εισαγωγή στην χημεία των βιταμινών. Φαρμακοχημική μελέτη των βιταμινών. Σύνθεση/παραλαβή, ιδιότητες, δράση, σχέση δομής-δράσης, χρήσεις υδατοδιαλυτών βιταμινών (θειαμίνη, φυλλικό οξύ, νικοτινικό οξύ, νικοτιναμίδιο, ασκορβικό οξύ), λιποδιαλυτών βιταμινών (καλσιφερόλες, τοκοφερόλες, βιταμίνη Κ). Υπερβιταμίνωση και υποβιταμίνωση. Mεταβολισμός. Αλληλεπιδράσεις. Ανάδειξη σχετιζόμενων φαρμάκων [σουλφανιλαμίδια, ισονιαζίδιο, NSAIDs (όξινα και μη-όξινα), αντιθρομβωτικές κουμαρίνες]. Ανάδειξη βιομιμητικών αντιδράσεων. Εισαγωγή, από τη χημική άποψη, στη δράση φαρμάκων και στη συμπεριφορά των ξενοβιοτικών. Ανάπτυξη φαρμάκων, σημασία αυτών στην υγεία. Ομοιότητες και διαφορές μεταξύ τροφής και φαρμάκων. Γενικά χαρακτηριστικά φαρμακομορίων/ξενοβιοτικών. Γενικά αναισθητικά. Χημικοί δεσμοί, ιδιότητες φαρμακομορίων και δράση φαρμάκων: Ομοιοπόλικός, ετεροπολικός δεσμός, δεσμός υδρογόνου, δυνάμεις van der Waals, λιπόφιλες αλληλεπιδράσεις. Αρχές εκλεκτικότητας με βάση διαφορές σε μορφολογία, βιοχημεία και κατανομή. Οδοί απώλειας φαρμάκων, στοιχεία απορρόφησης, κατανομής και απέκκρισης. Μεταβολισμός ξενοβιοτικών, σκοπός, τόπος, χημική άποψη των δομικών αλλαγών. Οξειδώσεις, αναγωγές, υδρολύσεις και άλλες βιομετατροπές της

3 φάσης Ι. Συζεύξεις με γλυκουρονικό οξύ, γλυκίνη, θειικό, γλουταθειόνη και άλλες βιομετατροπές της φάσης ΙΙ. Δομή και λειτουργία του κυτοχρώματος Ρ450, επαγωγή, αναστολή. Βιοαποτοξίνωση, βιοτοξίνωση. Μεταβολισμός ξενοβιοτικών και στερεοχημεία αυτών. Μοριακή άποψη αλληλεπιδράσεων φαρμάκου-φαρμάκου και φαρμάκουτροφής. Συνέπειες των αλληλεπιδράσεων, εφαρμογές στη θεραπευτική, στοιχεία σχεδιασμού και ανάπτυξης φαρμάκων. Προτεινόμενη βιβλιογραφία: 1. Vitamins, 2005 Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim, ISBN / a Joseph J. Cannon Pharmacology for Chemists, Oxford University Press, 2007, ISBN-10: R.B. Silverman The Organic Chemistry of Drug Design and Drug Action, 2nd ed., 2004, Academic Press. 4. J.P. Uetrecht, W. Trager Drug Metabolism: Chemical and Enzymatic Aspects: Textbook Edition, 2007, Informa Healthcare. Μαθησιακές δραστηριότητες: Παρακολούθηση διαλέξεων, συζήτηση με τους φοιτητές σε κάθε διάλεξη, διευκρίνιση αποριών, επίλυση προβλημάτων και εκτέλεση εργαστηριακών ασκήσεων. Μέθοδοι και διαδικασία αξιολόγησης: Γραπτή εξέταση στο τέλος του εξαμήνου. Η διαδικασία αξιολόγησης βασίζεται σε ερωτήσεις στις οποίες οι φοιτητές καλούνται να απαντήσουν με βάση τόσο τις γνώσεις που απέκτησαν από τη διδασκαλία και τη μελέτη όσο και την κριτική σκέψη και ικανότητα συνδυασμού γνώσεων και πληροφοριών Ο χρόνος εξέτασης είναι 3 ώρες. Οι εξετάσεις στο τέλος του εξαμήνου γίνονται στις ημερομηνίες, ώρες και χώρους που ανακοινώνει το Τμήμα. Κατά τη διάρκεια των εργαστηριακών ασκήσεων, οι φοιτητές παραδίδουν έκθεση των αποτελεσμάτων τους και αξιολογούνται. Μετά το τέλος των εργαστηριακών ασκήσεων, οι φοιτητές εξετάζονται γραπτώς επ αυτών. Επιτυχής περαίωση των εργαστηριακών ασκήσεων επιτρέπει τη συμμετοχή των φοιτητών στις τελικές εξετάσεις. Κατά την εξέταση του μαθήματος δίνονται δύο σειρές θεμάτων, μια για κάθε διδάσκουσα του μαθήματος. Η βαρύτητα της βαθμολογίας /ανά διδάσκουσα είναι διαφορετική κάθε εξεταστική.ο τελικός βαθμός του μαθήματος, υπολογίζεται ως το άθροισμα του βαθμού της εξέτασης της θεωρίας του μαθήματος (συντελεστής βαρύτητας 80%) και του βαθμού του εργαστηρίου (συντελεστής βαρύτητας 20% ). Παράδειγμα: έστω σε μια εξεταστική ο διδάσκοντας Α έχει βαρύτητα 60% στο τελικό βαθμό και ο διδάσκοντας Β 40%. Τότε ο τελικός βαθμός του μαθήματος υπολογίζεται από τον τύπο: Τ.Β.= 0,8.(α+β) +0,2.γ, Όπου, α ο βαθμός του διδάσκοντα Α (κλίμακα 0-6), β ο βαθμός του διδάσκοντα Β (κλίμακα 0-4) και γ ο βαθμός του εργαστηρίου (μέσος όρος βαθμός τετραδίου και βαθμός εργαστηριακής εξέτασης).

4 Χρήση ΤΠΕ / Ηλεκτρονική διάθεση μαθήματος Οι διαλέξεις του μαθήματος, σημειώσεις, ανακοινώσεις, κλπ. αναρτώνται στον ιστότοπο: Διδασκαλία: Η διδασκαλία του μαθήματος γίνεται με διαλέξεις και με εργαστηριακές ασκήσεις. A) Διαλέξεις. Οι διαλέξεις (39 συνολικά, τρεις ώρες την εβδομάδα) λαμβάνουν χώρα στην αίθουσα Δ12. Διάλεξη Τίτλος Διδάσκοντες 1-3 Εισαγωγή/ορισμός βιταμινών. Φυλλικό οξύ και συνένζυμό Β. Δημόπουλος του. Φυσικοχημικές ιδιότητες, χημική σταθερότητα, απορρόφηση, ανεπάρκεια, συμπλήρωμα, τοξικότητα, και συνθετική στρατηγική παρασκευής φυλλικού οξέος. Ανάδειξη σουλφανιλαμιδίων ως σχετιζόμενων φαρμάκων. 4-5 Σχέσεις δομής/φυσικοχημικών ιδιοτήτων και δράσης Β. Δημόπουλος σουλφανιλαμιδίων. Συνθετική στρατηγική παρασκευής, χημικός ποσοτικός προσδιορισμός, και βιομετατροπές τους. 6-8 Νιασίνη και συνένζυμά της. Φυσικοχημικές ιδιότητες, Β. Δημόπουλος χημική σταθερότητα, απορρόφηση, ανεπάρκεια, συμπλήρωμα, τοξικότητα, και συνθετική στρατηγική παρασκευής νιασίνης. Ανάδειξη ισονιαζιδίου ως σχετιζόμενου φαρμάκου Ασκορβικό οξύ και α-τοκοφερόλη ως σαρωτές ελευθέρων ριζών και συνένζυμα. Φυσικοχημικές ιδιότητες, χημική σταθερότητα, απορρόφηση, ανεπάρκεια, συμπλήρωμα, Β. Δημόπουλος τοξικότητα, συνθετική στρατηγική παρασκευής, και ανάδειξη σχετιζόμενων φαρμάκων (NSAIDs) ασκορβικού οξέως και α-τοκοφερόλης. Χημικός ποσοτικός προσδιορισμός και βιομιμητική αντίδραση ασκορβικού οξέως NASAIDs (όξινα και μη-όξινα). Σχέσεις Β. Δημόπουλος δομής/φυσικοχημικών ιδιοτήτων και δράσης, συνθετική στρατηγική παρασκευής, χημικός ποσοτικός προσδιορισμός, και βιομετατροπές τους Βιταμίνη Κ και Θειαμίνη. Τα συνένζυμά τους. Β. Δημόπουλος Φυσικοχημικές ιδιότητες, χημική σταθερότητα, απορρόφηση, ανεπάρκεια, συμπλήρωμα, τοξικότητα, και συνθετική στρατηγική παρασκευής της βιταμίνης Κ και της θειαμίνης Βιομιμητική αντίδραση και χημικός ποσοτικός Β. Δημόπουλος προσδιορισμός θειαμίνης. Ανάδειξη κουμαρινών ως σχετιζόμενων της βιταμίνης Κ αντιπηκτικών φαρμάκων. 21 Xημική άποψη της δράσης φαρμάκων και της συμπεριφοράς των ξενοβιοτικών. Ομοιότητες και διαφορές μεταξύ τροφής και φαρμάκων Γενικά χαρακτηριστικά φαρμακομορίων/ ξενοβιοτικών.

5 Χημικοί δεσμοί, ιδιότητες φαρμακομορίων και δράση φαρμάκων: Ομοιοπόλικός, ετεροπολικός δεσμός, δεσμός υδρογόνου, δυνάμεις van der Waals, λιπόφιλες αλληλεπιδράσεις Αρχές εκλεκτικότητας με βάση διαφορές σε κυτολογία, βιοχημεία και κατανομή. Παραδείγματα φαρμάκων, εξήγηση μηχανισμού δράσης. Γενικά αναισθητικά Μεταβολισμός ξενοβιοτικών: Οξειδώσεις, αναγωγές, υδρολύσεις και άλλες βιομετατροπές της φάσης Ι Μεταβολισμός ξενοβιοτικών: Συζεύξεις με γλυκουρονικό οξύ, γλυκίνη, θειικό, γλουταθειόνη και άλλες βιομετατροπές της φάσης ΙΙ. Κυτόχρωμα Ρ450, δομή, επαγωγή, αναστολή Βιοαποτοξίνωση, βιοτοξίνωση. Μεταβολισμός ξενοβιοτικών και στερεοχημεία αυτών Μοριακή άποψη αλληλεπιδράσεων φαρμάκου-φαρμάκου και φαρμάκου-τροφής, εφαρμογές. Ασκήσεις επανάληψης Β) Εργαστηριακές ασκήσεις Οι φοιτητές υποχρεούνται να εκτελέσουν εργαστηριακές ασκήσεις (δίωρες/εβδομάδα). ΠΡΟΣΟΧΗ! Οι φοιτητές προκειμένου να ασκηθούν στο εργαστήριο, θα πρέπει να καταθέσουν αίτηση συμμετοχής στο Εργαστήριο Φαρμακευτικής Χημείας. Πρίν την έναρξη του εξαμήνου αναρτάται ανακοίνωση πρόσκλησης για δήλωση συμμετοχής, στον πίνακα ανακοινώνσεων του Εργαστηρίου Φαρμακευτικής Χημείας. Εργαστήριο Τίτλος Διδάσκοντες 1-5 Παραλαβή εργαστηριακών θέσεων, γενική Β. Δημόπουλος ενημέρωση, και προσδιορισμός σουλφανιλαμιδίου 6-9 Ανίχνευση S,N, και Cl σε οργανικές ενώσεις Β. Δημόπουλος Προσδιορισμός ακετυλοσαλικυλικού οξέος Β. Δημόπουλος Προσδιορισμός ασκορβικού οξέος Β. Δημόπουλος Προσδιορισμός υδροχλωρικής προκαΐνης με Β. Δημόπουλος άνυδρη ογκομέτρηση Έλεγχος ταυτότητας και καθαρότητας με χρωματογραφία λεπτής στοιβάδας, παράδοση θέσεων και εργαστηριακών εργασιών Β. Δημόπουλος