Il corso si propone di fornire le basi chimico-fisiche della preformulazione necessarie alla Tecnologia Farmaceutica, con particolare attenzione allo studio dello stato solido e ai fattori che influenzano la disponibilità farmaceutica (Biofarmaceutica). Al termine dell’attività formativa, lo studente dovrà: (D1 – Conoscenza e capacità di comprensione) conoscere e comprendere i principi fondamentali della preformulazione e formulazione farmaceutica, le cause di incompatibilità fisiche e chimiche, e i fattori che influenzano la stabilità e la disponibilità farmaceutica delle forme di dosaggio; (D2 – Capacità di applicare conoscenza e comprensione) saper applicare tali conoscenze all’analisi di esempi concreti, anche tramite casi reali e prodotti in commercio, esercitazioni di biofarmaceutica in gruppo e attività di laboratorio sullo stato solido e sulla biofarmaceutica; (D3 – Autonomia di giudizio) sviluppare autonomia di giudizio nell’affrontare casi pratici, stimolata da riflessioni critiche proposte durante le lezioni; (D4 – Abilità comunicative) utilizzare con precisione la terminologia scientifica e migliorare le proprie capacità comunicative, anche grazie a discussioni sul significato dei termini tecnici spesso confusi tra loro; (D5 – Capacità di apprendimento) essere in grado di approfondire in autonomia gli argomenti trattati, consultare la bibliografia scientifica, e affrontare in modo consapevole le problematiche legate alla scelta degli eccipienti, del contenitore, della via di somministrazione e alle possibili criticità produttive, con ricadute anche su discipline affini dell’area tecnologico-farmaceutica.

Per un efficiente processo di apprendimento aver sostenuto l'esame degli insegnamenti di Chimica generale ed inorganica (1 anno) e Chimica fisica (2 anno) costituisce propedeuticità.

I contenuti dell’insegnamento sono coerenti con gli obiettivi formativi così come riportati all’Articolo 4 e Allegato C del Regolamento Didattico del Corso di Studi. Caratteristiche strutturali dei solidi e principali metodi di caratterizzazione dello stato solido. Proprietà fondamentali delle particelle: dimensione, area e forma e metodi per la determinazione della proprietà. Biofarmaceutica: Sistema di classificazione biofarmaceutico, assorbimento orale del farmaco e biodisponibilità. Diffusione, trasporto, partizione (logP e logD) e permeabilità dei farmaci. Solubilità e dissoluzione. Solubilizzazione. Metodi di misurazione della permeabilità e dissoluzione/permeazione Stabilità dei medicinali Aspetti avanzati di Nanotecnologia formulativa Interazioni fisico-chimiche e incompatibilità Fenomeni interfacciali, legge di Stokes, Teoria DLVO. Forze non DLVO. Legge di Stokes. Colloidi. Polymer Science: proprietà e applicazioni farmaceutiche dei polimeri. Reologia: classificazione dei fluidi di impiego farmaceutico e misurazione delle proprietà reologiche.

Molecular Biopharmaceutics, Sfeffansen B., Brodin, B., Nielsen, C.U. ed. Pharmaceutical Press, London (2010) Physical Principles of Pharmacy 6th edition, Florence, A.T. and Attwood, D. ed. Pharmaceutical Press, London (2016) Aulton’s Pharmaceutics, Taylor, K.M.G Brodin, B., Aulton, M.E., ed. Elsevier, UK, (2022)

Caratteristiche strutturali dei solidi: solidi cristallini, amorfi, polimorfi, idrati, solvati, cocristalli, Sali, coamorfi e dispersioni solide amorfe. Principali metodi di caratterizzazione dello stato solido. Micromeritics: proprietà fondamentali delle particelle: dimensione e distribuzione delle dimensioni delle particelle, area e forma delle particelle, metodi per la determinazione della dimensione, forma e area delle particelle. Biofarmaceutica: Sistema di classificazione biofarmaceutico, assorbimento orale del farmaco e biodisponibilità. Diffusione, trasporto, partizione (logP e logD) e permeabilità dei farmaci. Solubilità e dissoluzione. Solubilizzazione. Metodi di misurazione della permeabilità (caco-2, PAMPA, PVPA, PermeaPad®) e dissoluzione/permeazione Stabilità del farmaco Aspetti avanzati di Nanotecnologia formulativa Interazioni fisico-chimiche e incompatibilità Fenomeni interfacciali: Tensione superficiale e interfacciale, energia libera di superficie, misurazione della tensione superficiale ed interfacciale. Coefficiente di spandimento, tensioattivi. Classificazione HLB. Bagnabilità. Proprietà elettriche all’interfaccia. Teoria DLVO. Forze non DLVO. Legge di Stokes. Colloidi. Polymer Science: Definizioni, pesi molecolare medi, solubilità di polimeri, temperatura di transizione vetrosa, cristallinità, tatticità, viscosità, proprietà meccaniche, applicazioni farmaceutiche dei polimeri. Reologia: sistemi newtoniani, dipendenza della temperatura dalla viscosità, fluidi plastici, pseudoplastici, tissotropici. Viscoelasticità. Esempi farmaceutici e cosmetici. Viscosimetri.

Il corso prevede 48 ore di lezioni frontali, supportate da presentazioni in PowerPoint e dalla proiezione di numerosi video dimostrativi di esperimenti. Durante le lezioni vengono proposti numerosi esempi pratici utili alla comprensione dei concetti teorici e pensati per essere propedeutici ai corsi e laboratori dei semestri successivi appartenenti allo stesso settore scientifico-disciplinare. Sono inoltre previsti esercizi di biofarmaceutica da svolgere in modo autonomo in piccoli gruppi, con l’obiettivo di sviluppare capacità applicative e di collaborazione. L’apprendimento viene stimolato anche attraverso esercizi individuali di autovalutazione, proposti in modo sporadico mediante quiz interattivi su piattaforma Kahoot, con un approccio basato sulla gamification. Per alcuni temi specifici, fino a 4 ore di lezione possono essere svolte in collaborazione con esperti provenienti dall’industria o docenti esterni di altre università, allo scopo di offrire un arricchimento professionale e interdisciplinare. Il corso include inoltre un laboratorio di preformulazione (24 ore per studente) incentrato sulla caratterizzazione dello stato solido e su analisi biofarmaceutiche, con esercitazioni condotte in piccoli gruppi per favorire sia il lavoro di squadra che la familiarizzazione con le apparecchiature e le metodologie analitiche. Al termine del laboratorio, ogni gruppo dovrà redigere un report scientifico, acquisendo così anche competenze nella stesura di testi a carattere scientifico.

SSD CHEM-08/A Contatti: prof. Beatrice Perissutti (docente delle lezioni in aula) e-mail bperissutti@units.it 0405583106 prof. Massimilano P. Di Cagno (docente delle lezioni in aula) e-mail massimilianopio.dicagno@units.it 0405583105 Un terzo docente (a contratto) si occuperà delle lezioni di laboratorio affiancato da uno studente tutor

La verifica dell’apprendimento prevede: i. Approvazione dei lavori di gruppo presentati dagli studenti al termine delle esercitazioni per valutare l’acquisizione delle competenze necessarie in materia di caratterizzazione dello stato solido e di analisi biofarmaceutica (8 punti). L’approvazione dei lavori di gruppo è propedeutica per la partecipazione all’esame orale. ii. Superamento di un esame orale (22 punti). L’esame orale è una combinazione di almeno 3 domande per valutare l’acquisizione da parte dello studente delle competenze di relative alla preformulazione farmaceutica, fisica farmaceutica e biofarmaceutica. Una delle domande potrà consistere in un esercizio di calcolo riguardante la biofarmaceutica. Il voto finale dell’esame, espresso in 30esimi sarà il risultato aritmetico della somma delle attività di gruppo (che pesano per 8 punti e sono obbligatori e propedeutici per l'accesso alla prova orale) e della prova orale (max 22 punti e lode) e sarà espresso in trentesimi. L’esame complessivo si considera superato con un risultato minimo di 18 punti su 30. Il punteggio della prova d’esame orale (voto massimo 22 e lode) è attribuito mediante un voto espresso in trentesimi sulla base dei seguenti criteri: -Eccellente (22-22 e lode): ottima conoscenza degli argomenti, ottima proprietà di linguaggio, ottima capacità analitica; lo/la studente/essa è in grado di applicare brillantemente le conoscenze teoriche a casi concreti. -Molto buono (20-21): buona conoscenza degli argomenti, notevole proprietà di linguaggio, buona capacità analitica; lo/la studente/essa è in grado di applicare correttamente le conoscenze teoriche a casi concreti. -Buono (18-19): buona conoscenza dei principali argomenti, discreta proprietà di linguaggio; lo/la studente/essa mostra una adeguata capacità di applicare le conoscenze teoriche a casi concreti. -Soddisfacente (15-17): lo/la studente/essa non mostra piena padronanza degli argomenti principali dell'insegnamento, pur possedendone le conoscenze fondamentali; mostra comunque soddisfacente proprietà di linguaggio e sufficiente capacità di applicare le conoscenze teoriche a casi concreti. -Sufficiente (10-14): minima conoscenza degli argomenti principali dell'insegnamento e del linguaggio tecnico, limitata capacità di applicare in modo adeguato le conoscenze teoriche a casi concreti. -Insufficiente (inferiore a 10): lo/la studente/essa non possiede una conoscenza accettabile dei contenuti dei diversi argomenti del programma. Eventuali cambiamenti alle modalità qui descritte, che si rendessero necessari per garantire l'applicazione dei protocolli di sicurezza legati a eventuali situazioni emergenziali, saranno comunicati nel sito web di Dipartimento, del Corso di Studio e dell'insegnamento.

3- Salute e benessere