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Fitofarmacia e Analisi di Principi Attivi di Origine Vegetale (Tecniche Erboristiche)

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Phytopharmacy - Analysis of Herbal Active substances

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Anno accademico 2023/2024

Codice attività didattica
FAR0252
Docenti
Barbara Rolando (Titolare del corso)
Marta Giorgis (Titolare del corso)
Corso di studio
[003701] TECNICHE ERBORISTICHE
Anno
2° anno
Periodo
Secondo semestre
Tipologia
Caratterizzante
Crediti/Valenza
11
SSD attività didattica
CHIM/08 - chimica farmaceutica
Erogazione
Tradizionale
Lingua
Italiano
Frequenza
Obbligatoria
Tipologia esame
Scritto ed orale
Propedeutico a
Ai corsi del terzo anno
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Sommario insegnamento

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Avvisi

Tutorato Analisi
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Obiettivi formativi

L'insegnamento si articola in due moduli sequenziali, Analisi di Principi Attivi di Origine Vegetale e Fitofarmacia.

Gli obiettivi formativi del modulo di Analisi di Principi Attivi di Origine Vegetale sono mirati a fornire conoscenze nell'ambito delle principali tecniche analitiche utili per il riconoscimento e la determinazione quantitativa di composti biologicamente attivi di origine vegetale. Le esercitazioni pratiche offrono la possibilità di una contestuale applicazione delle conoscenze teoriche fornite sull'analisi delle sostanze di origine vegetale. 

La conoscenza delle proprietà molecolari (ionizzazione, solubilità, bilancio idrofilo-lipofilo) delle sostanze farmacologicamente attive è alla base per la comprensione dei concetti forniti nel modulo di Fitofarmacia. Gli obiettivi formativi del modulo di Fitofarmacia riguardano la conoscenza di nozioni della chimica farmaceutica ed in particolare la descrizione delle fasi farmaceutica, farmacocinetica e farmacodinamica dei principi attivi e la comprensione di come queste siano influenzate dalle proprietà molecolari dei principi attivi stessi. 

 

The teaching consists into two sequential modules, Analysis of Herbal Active substances and Phytopharmacy.

The analytical section of the teaching aims to provide a description of the main analytical techniques useful for the detection and quantitative determination of biologically active compounds of plant origin and offering related laboratory practicals.

The knowledge of the molecular properties (ionization, solubility, hydrophilic-lipophilic balance) of pharmacologically active substances is the basis for understanding the concepts provided in the Phytopharmacy module. The educational objectives of the phytopharmacy module concern the knowledge of notions of pharmaceutical chemistry and in particular the description of the pharmaceutical, pharmacokinetic and pharmacodynamic phases of the active ingredients and the understanding of how these are related to the molecular properties of the active ingredients themselves.

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Risultati dell'apprendimento attesi

Analisi di principi attivi di origine vegetale

Grazie alle lezioni frontali e alle esercitazioni sia in aula che in laboratorio si dovrebbero conoscere le proprietà chimico-fisiche dei principi attivi di origine vegetale sfruttate dai principali metodi di analisi. Si dovrebbe essere in grado di effettuare delle semplici analisi di laboratorio sia qualitative che quantitative con particolare riferimento alla preparazione del campione e all'applicazione dei principi base delle tecniche studiate. 

Fitofarmacia

Al completamento dell'insegnamento si dovrebbe essere in grado mettere in relazione l’attività biologica di un principio attivo di origine vegetale con le sue proprietà chimiche e chimico-fisiche, secondo un approccio di relazioni struttura-attività. Inoltre si dovrebbe saper discutere, sulla base della struttura e delle proprietà chimiche, aspetti fondamentali della fase farmaceutica, farmacocinetica (ADME) e farmacodinamica, con particolare rilievo alla farmacocinetica.

Analysis of Herbal Active substances

Thanks to lessons, exercises and laboratory experiences, one should know the chemical-physical properties of the active ingredients of plant origin exploited by the main methods of analysis. One should be able to perform simple qualitative and quantitative laboratory analysis with particular attention to the sample preparation and the application of the basic principles of the techniques studied.

Phytopharmacy

Upon completion of the course, you should be able to relate the biological activity of an active ingredient of plant origin with its chemical and physico-chemical properties, according to a structure-activity relationship approach. Furthermore, on the basis of structure and chemical properties, one should be able to discuss fundamental aspects of the pharmaceutical, pharmacokinetic (ADME) and pharmacodynamic phase, with particular emphasis on pharmacokinetics.

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Programma

Analisi di principi attivi di origine vegetale

Proprietà fisiche e chimico fisiche degli analiti:

  • Definizione e metodi di determinazione di punto di fusione, punto di ebollizione, potere rotatorio, indice di rifrazione, densità
  • Solubilità, espressioni della solubilità, tipi di solventi, relazione tra struttura e solubilità
  • Equilibri acido-base in soluzione, pKa, pH e pOH
  • Soluzioni tampone e equazione di Henderson-Hasselbach

 

Identificazione dei principi attivi

  • Metodi spettroscopici: principi generali, spettroscopia UV-visibile e spettroscopia IR
  • Metodi cromatografici: principi generali e HPLC
  • Saggi strumentali presenti in Farmacopea

 

Analisi quantitativa

  • Analisi volumetrica: Titolazioni acido-base
  • Metodi spettroscopici: spettroscopia UV e legge di Lambert-Beer, coefficiente di estinzione molare
  • Metodi cromatografici: HPLC e analisi quantitativa

 

Fitofarmacia 

Definizione di principio attivo e di fitocomplesso.

Proprietà chimico-fisiche dei principi attivi che ne determinano l'attività biologica: 

solubilità, grado di ionizzazione, lipofilia. 

Fasi dell'azione di un principio attivo. 

1. Fase farmaceutica: forme farmaceutiche e vie di somministrazione

2. Fase farmacocinetica: concetto di ADME. Assorbimento; distribuzione; metabolismo (reazioni della Fase I e della Fase II); escrezione. 

3. Fase farmacodinamica: farmaci strutturalmente specifici e non. Macromolecole biologiche quali bersaglio di farmaci: proteine (enzimi, recettori, canali ionici, pompe di membrana) ed acidi nucleici. Interazione tra farmaco e bersaglio molecolare. Concetto di interazione col recettore e di relazione struttura-attività.

Esempi di principi attivi ottenuti da piante medicinali: aspetti farmacocinetici, meccanismo d’azione, attività terapeutica.

 

       

 

Analysis of Herbal Active substances

Physical and physico-chemical properties of analites

  • Definition and measuring of the main physical properties (melting point, boiling point, rotation power, refractive index, density)
  • Solubility of compounds (solubility expressions, used solvent, structure-solubility relations)
  • Acid-base equilibria (pKa, pH e pOH)
  • Buffer solutions and Handerson-Hasselbach equation.
     
    Methods for the identification of compounds
  • Spectroscopic methods (UV-Vis and IR)
  • Separation by chromatography (general principle and HPLC)

       Methods for the dosage of compounds

  • Principles of quantitative analysis
  • Acid-base titrations
  • Spectroscopic methods (UV-Vis and Lambert Beer)
  • Chromatography methods (HPLC quantitative use)

Phytopharmacy

Definition of active principle and phytocomplex.

Physico-chemical properties of the active ingredients that determine their biological activity: solubility, ionization, lipophilic-hydrophilic balance.

Phases of drug action.

1. Pharmaceutical phase: pharmaceutical forms and routes of administration

2. Pharmacokinetic phase: ADME concept. Absorption; distribution; metabolism (Phase I and Phase II reactions); excretion.

3. Pharmacodynamic phase: structurally specific and non-structural drugs. Biological macromolecules as drug targets: proteins (enzymes, receptors, ion channels, pumps) and nucleic acids. Interaction between drug and molecular target. Concept of interaction with the receptor and structure-activity relationship.

Examples of active ingredients obtained from medicinal plants: pharmacokinetic aspects, mechanism of action, therapeutic activity.

 


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Modalità di insegnamento

L'insegnamento verrà erogato con lezioni frontali articolate in 28 ore di Analisi di Principi Attivi di Origine Vegetale e 35 ore di Fitofarmacia. 

Per il modulo di Analisi sono previste 15 ore di esercitazioni teoriche in aula (Tutorato disciplinare di supporto alla didattica) e 32 ore di esercitazioni pratiche curricolari in laboratorio, organizzate in più turni, in base alla numerosità della coorte.

Il materiale didattico e di supporto alle esercitazioni sarà pubblicato sulla piattaforma Moodle.

 

The teaching will be provided through frontal lessons divided into 28 hours of Analysis of Herbal Active substances and 35 hours of Phytopharmacy.
The Analysis module also provides 15 hours of theoretical exercises in the classroom (disciplinary tutoring) and 32 hours of curricular practical exercises in the laboratory, organized in several shifts based on the number of students.
The teaching and tutorial material will be published on the Moodle platform.

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Modalità di verifica dell'apprendimento

 

L'esame di Analisi di Principi Attivi di Origine Vegetale consiste in uno scritto della durata di 90 minuti comprendente tre esercizi (valore 18 punti) e due domande aperte relative agli argomenti svolti (valore 12 punti); per raggiungere la sufficienza finale gli studenti dovranno dimostrare di avere una buona preparazione in entrambe le parti del compito (almeno 11 punti negli esercizi e almeno 7 punti nella parte di teoria).  L'esame di Fitofarmacia prevede una prova scritta il cui esito condiziona l'accesso ad una prova orale. La prova scritta, della durata di un'ora, consiste in 24 domande a risposta multipla (valore 1 punto) e due domande a risposta aperta (valore 3 punti) ed ha lo scopo di verificare l'acquisizione dei requisiti minimi di conoscenza sulla totalità del programma. La prova orale, a cui si accede avendo superato con esito 18/30 quella scritta, consiste nella correzione della prova scritta e nella discussione approfondita di alcune tematiche inerenti il programma. Entrambe le prove concorrono con lo stesso peso a determinare il voto finale del modulo di Fitofarmacia.

Le valutazioni dei due moduli concorreranno al voto finale dell'esame che sarà la media pesata di entrambe le prove (6 CFU per il modulo di Analisi e 5 CFU per quello di Fitofarmacia). 

Le prove d’esame relative ai due moduli potranno essere sostenute anche separatamente.    

   

The exams will be held in presence.

The Analysis exam consists of a written exam (90 minutes) including three exercises and two open questions on the topics covered. To reach the sufficiency the students have to demonstrate a good preparation in both parts of the exam (at least 11 points in the exercises and at least 7 points in the theory part).

The Phytopharmacy exam includes a written test whose outcome conditions access to an oral test. The written test (one hour), consists of 24 multiple choice questions (1 point) and two open questions (3 points) and aim to verify the acquisition of the minimum knowledge requirements on the entire of the program. The oral test, which can be accessed after getting a score of 18/30 in the written test, consists of the correction of the written test and in-depth discussion of some issues relating to the program. Both tests contribute with the same weight to determine the final grade of the Phytopharmacy module.

The assessments of the two modules will contribute to the final grade of the exam which will be the weighted average of both tests (6 CFU for the Analysis module and 5 CFU for the Phytopharmacy module).

The exams relating to the two modules can also be taken separately.

Testi consigliati e bibliografia

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Analisi. Le presentazioni power point e il materiale di laboratorio resi disponibili su moodle ed il commento che ne viene fatto dal docente durante il corso, possono essere sufficienti come materiale didattico. Per approfondimenti e chiarimenti: CAVRINI ANDRISANO - Principi di Analisi Farmaceutica - Esculapio Editrice, 2017.

Fitofarmacia. Le presentazioni power point rese disponibili su moodle ed il commento che ne viene fatto dal docente durante le lezioni, sono sufficienti come materiale didattico. Per approfondimenti: G. Greco, Farmacocinetica e farmacodinamica su basi chimico-fisiche, Napoli 2007, Loghia.

 

Analysis module. The power point presentations and laboratory material made available on moodle and the comments made by the teacher during the course can be sufficient as teaching material. For further information and clarifications: CAVRINI ANDRISANO - Principi di Analisi Farmaceutica - Esculapio Editrice, 2017.

Phytopharmacy module. The power point presentations made available on moodle and the comments made by the teacher during the lessons are sufficient as teaching material. For further information: G. Greco, Farmacocinetica e farmacodinamica su basi chimico-fisiche, Napoli 2007, Loghia.



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Note

Lo studio richiede la conoscenza dei concetti fondamentali di Chimica Analitica, di Chimica Organica, di Fisiologia e di Biochimica.

The study requires knowledge of the fundamental concepts of Analytical Chemistry, Organic Chemistry, Physiology and Biochemistry.

Registrazione
  • Aperta
    Apertura registrazione
    19/02/2024 alle ore 09:00
    Chiusura registrazione
    14/06/2024 alle ore 23:55
    Oggetto:
    Ultimo aggiornamento: 06/11/2023 15:08
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