ITALIANO

Parte generale. Definizione di farmaco. Farmacodinamica. Recettori. Farmacoforo e relazioni struttura-attività (SAR). Concetto di affinità ed attività intrinseca. Definizione di agonista, agonista parziale, agonista inverso, antagonista. l’eccitabilità cellulare. Le sinapsi chimiche. Meccanismo di ricaptazione del mediatore del piede presinaptico. Caratteristiche del sito recettoriale dei principali neurotrasmettitori. Legami coinvolti nel complesso farmaco-recettore. Proprietà chimico-fisiche dei farmaci. Schema ADME.
Parte Speciale. Sedativo-Ipnotici, Antiepilettici, Anestetici locali, Calcio-antagonisti, Antiaritmici, Farmaci utilizzati nel trattamento dell'insufficienza cardiaca, Antianginosi, Farmaci attivi sul sistema renina-angiotensina, Antinfiammatori non steroidei, Antinfiammatori steroidei, Analgesici Narcotici, Adrenergici, Colinergici, Diuretici, Antistaminici, Farmaci Antiulcera, Neurolettici, Antidepressivi, Antiparkinsoniani, Stimolanti del SNC, Farmaci antiobesità, Farmaci antiemicranici, Farmaci antilipemici, Antidiabetici.

Chimica Farmaceutica
G. Costantino, G. Sbardella, Edises, ISBN 9788836231522

CONOSCENZA E COMPRENSIONE: Fornire la conoscenza di base di tipo chimico della terapia farmacologica associata alle varie patologie. Conoscere i requisiti chimici e strutturali di interazione del farmaco con i principali sistemi biologici (proteine recettoriali ed enzimatiche).
CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE: Acquisire la capacità di correlare la struttura chimica di un farmaco al suo meccanismo d'azione, alla sua farmacocinetica (schema ADME) e alle sue procedure sintetiche.
AUTONOMIA DI GIUDIZIO: Sviluppare la capacità di valutare le relazioni struttura-attività (SAR) delle principali classi di farmaci e comprendere come le modifiche strutturali influenzino l'affinità e l'attività intrinseca.
ABILITÀ COMUNICATIVE: Acquisire e utilizzare correttamente la terminologia scientifica e chimico-farmaceutica per descrivere l'interazione farmaco-substrato biologico.
CAPACITÀ DI APPRENDERE: Sviluppare le competenze necessarie per l'aggiornamento continuo nell'ambito della chimica farmaceutica e delle nuove classi terapeutiche.

Conoscenze e abilità fornite dal corso di Chimica Farmaceutica e Tossicologica I

Il corso è articolato in 96 ore di lezioni frontali svolte dal docente in cui verranno spiegati tutti i meccanismi d’azione, le strutture, le relazioni struttura-attività e le basi molecolari per l’attività farmacologica e tossicologica delle principali classi di farmaci.
Il corso prevede la frequenza obbligatoria. Lo studente non potrà assentarsi alle lezioni frontali per più del 25% delle ore.
Il docente è disponibile per ricevimento studenti nei giorni indicati sulla scheda insegnamento e su richiesta inoltrata via email.

Durante lo svolgimento del corso sono effettuate due prove scritte in itinere della durata di 180 minuti ciascuna, che avranno come oggetto gli argomenti trattati fino alla data della prova stessa. Le prove saranno a risposta aperta ed atte a verificare le conoscenze acquisite dallo studente in merito ai principi di farmacocinetica, relazioni struttura-attività, meccanismo d’azione e procedure sintetiche dei farmaci trattati. Il superamento di tali prove di accertamento esonera lo studente dalla prova scritta durante le date previste dal calendario. Per il superamento della prova in itinere, lo studente dovrà ricevere una votazione di almeno 18/30. La votazione finale sarà calcolata facendo una media delle singole votazione ricevute dallo studente sulle due prove in itinere e un breve colloquio orale da tenersi nelle date previste dal calendario di esame. In ogni caso il colloquio orale dovrà essere tenuto non più tardi della data di Giugno dell'anno accademico successivo.
In carenza o insufficienza delle prove in itinere lo studente dovrà sostenere la prova scritta nelle date previste dal calendario di esame. L’esame consiste nel superamento, con una votazione di almeno 18/30, di una prova scritta, della durata di 180 minuti, dove lo studente, attraverso domande a risposta aperta, dovrà applicare le conoscenze acquisite sui principi di farmacocinetica, sulle relazioni struttura-attività, sul meccanismo d’azione e sulle procedure sintetiche dei farmaci oggetti del corso. L'esame si conclude con una prova orale.
<18 Non superato: Lo studente non dimostra una conoscenza sufficiente dei principi di farmacocinetica, SAR e meccanismo d'azione dei farmaci.
18-21 Livello sufficiente: Conoscenza di base delle principali classi di farmaci e delle loro strutture; prime capacità di correlare struttura e attività.
22-24 Livello pienamente sufficiente: Adeguata capacità di applicare i concetti acquisiti per spiegare l'interazione farmaco-recettore e le procedure sintetiche.
25-26 Livello buono: Buona comprensione dei meccanismi molecolari e capacità di analizzare criticamente le relazioni struttura-attività.
27-29 Livello molto buono: Ottima padronanza degli argomenti, spiccata capacità di collegamento tra le varie classi terapeutiche e uso appropriato della terminologia scientifica.
30 Livello eccellente: Eccellente comprensione di tutti i principi chimico-farmaceutici, visione critica dei meccanismi di tossicità e farmacocinetica, esposizione brillante. La lode è attribuita per particolare approfondimento, originalità o eccellenza nella prova.

Parte generale
Definizione di farmaco. Farmacodinamica. Recettore: definizione e caratteristiche. Classificazione dei recettori. Sito recettoriale e sua specificità. Siti allosterici e siti accessori. Interazione ligando-recettore: ruolo del legame chimico nell’interazione recettoriale. Recettori ionotropici: struttura e caratteristiche. Meccanismi di attivazione dei recettori ionotropici: recettori voltaggio-dipendenti, recettori attivabili per la fosforilazione. Recettori accoppiati alle proteine G: struttura ed attivazione del ciclo della proteina G. Ruolo della porzione α della proteina G. Effettori della porzione α ed effetti mediati da Gs, Gi, Gq, Go. Struttura e gruppi funzionali dei principali ligandi endogeni dei recettori ionotropici e metabotropici: Gaba, Glicina, Aspartato, Glutammato, Acetilcolina, Adrenalina, Noradrenalina, Serotonina, Dopamina, Istamina. Recettori ad attività protein-chinasica. Recettore GTP-asico a singolo filamento transmembranario. Caratteristiche stereochimiche delle catene laterali degli amminoacidi del sito recettoriale. Ruolo della stereochimica nell’interazione recettoriale ed enzimatica. Definizione di eutomero e distomero. Omologia funzionale e strutturale. Farmacoforo e relazioni struttura-attività (SAR). Concetto di affinità ed attività intrinseca. Definizione di agonista, agonista parziale, agonista inverso, antagonista. l’eccitabilità cellulare. Meccanismo di conduzione dell’impulso. Le sinapsi chimiche: struttura, ruolo delle vescicole, meccanismi di sintesi ed immagazzinamento del mediatore, suo rilascio quantico. I recettori postsinaptici. Meccanismo di ricaptazione del mediatore del piede presinaptico. Caratteristiche del sito recettoriale dei principali neurotrasmettitori: Serotonina, Dopamina, Istamina, Acetilcolina, Noradrenalina. Interazioni farmaco-recettore. Interazioni elettroniche. Legami coinvolti nel complesso farmaco-recettore: legame covalente, legame ionico, legame idrogeno, complessi di trasferimento di carica, forze di Van der Waals ed altre interazioni. Interazioni steriche: effetti sterici nel complesso farmaco-recettore. Farmacocinetica. Proprietà chimico-fisiche dei farmaci. Schema ADME.
Parte Speciale
Sedativo-Ipnotici
Potenziale di membrana: canali del cloruro e loro mediatore endogeno. Fibra Gabaergica: struttura del GABA e suo sito di legame. Agonisti ed antagonisti del GABA: gabaculina, muscimolo e bicuculina. Mediatori allosterici positivi esogeni dei canali del cloruro. Primi farmaci utilizzati: etanolo, cloralio idrato, paraldeide, idroxizina. Meccanismo d’azione, metabolismo e tossicità. Barbiturici: meccanismo d’azione. La tautomeria lattamico-lattimica. Relazioni struttura-attività. Il pKa necessario al superamento della Barriera Ematoencefalica, attività dei barbiturici in funzione della loro lipofilia. Classificazione dei barbiturici in funzione della loro lipofilia. Classificazione dei barbiturici in base al tempo di induzione e alla durata d’azione. Metabolismo e tossicità dei barbiturici. Benzodiazepine: meccanismo d’azione. Identificazione del sito allosterico delle benzodiazepine e sue caratteristiche. Farmacoforo e relazioni struttura-attività. Farmaci antagonisti delle benzodiazepine: flumazenil. Altri farmaci ad attività ansiolitica. Derivati imidazo-piridinici: Zolpidem ed Alpidem. Zoplicone.
Sintesi: Fenobarbital, Diazepam.
Antiepilettici
L’epilessia. Caratteristiche dei vari tipi di manifestazioni epilettiche. Possibili interventi farmacologici. Farmaci stabilizzanti il potenziale di riposo: uso dei barbiturici e delle benzodiazepine per la loro attività anticonvulsivante. Farmaci che riducono l’intensità dello stimolo modulando i canali del Na+ presinaptici: derivati idantoinici; carbamazepina e suoi derivati; lamotrigina. Farmaci che riducono l’intensità dello stimolo modulando i canali del Ca2+ presinaptici: derivati ossazolidindionici, succinimidici e glutarimidici. Inibitori reversibili ed irreversibili dell'enzima GABA-transaminasi. Farmaci che inibiscono il re-uptake del GABA: tiagabina. Recettori ionotropici NMDA e non MDMA. Farmaci che circoscrivono l’impulso: antagonisti del glutammato. Nuovi antiepilettici: lacosamide, zonisamide, topiramato, gabapentin, levetiracetam.
Sintesi: Fenitoina, Carbamazepina, pregabalin.
Anestetici locali
I canali del Na+ voltaggio-dipendenti. Sostanze che agiscono con meccanismo d’azione degli anestetici generali ma attive soltanto a livello locale: alcool benzilico, clorbutanolo, mentolo, fenolo, eugenolo. Sostanze di origine naturale capaci di bloccare i canali del Na+: tetrodotossina. Cocaina: caratteristiche strutturali e farmacoforo. Derivati esterei ed ammidici: benzocaina, procaina, tetracaina, propossicaina, procainammide, lidocaina, mepivacaina, bupivacaina, ropivacaina. Anestetici locali eterei, chetonici e carbamilici. Meccanismo d’azione e vie di somministrazione. Tossicità.
Sintesi: Lidocaina.
Calcio-antagonisti
Classificazione dei canali del Ca2+. I canali del Ca2+ voltaggio-dipendenti di tipo L: struttura e localizzazione anatomica. Stadi conformazionali dei canali del Ca2+. Effetti terapeutici mediati dall’attivazione dei canali del Ca2+ di tipo L: antipertensivo, antianginoso, antiaritmico. Classificazione, selettività, meccanismo d’azione ed usi terapeutici dei calcio-antagonisti. Derivati arilalchilaminici: verapamile. Derivati 1,5 benzotiazepinici: diltiazem. Derivati 1,4 diidropiridinici: porzione farmacoforica e interazione con il canale del Ca2+. Nifedipina, amlodipina, felodipina, nicardipina, isradipina, nimodipina, nitrendipina, nisoldipina. Tossicità dei calcio-antagonisti. Calcio-agonisti: Bay-K 8644.
Sintesi: Nifedipina.
Antiaritmici
Fasi del potenziale d’azione delle cellule cardiache. Fisiologia del battito cardiaco ed eziopatogenesi delle aritmie. Aritmie atriali e ventricolari; il fenomeno del rientro. Possibili interventi farmacologici. Classificazione di Vaughan-Williams. Farmaci di classe I: bloccanti i canali del Na+; classe IA: chinidina, procainammide, diisopiramide; classe Ib: lidocaina, tocainide, mexiletina, fenitoina; classe IC: flecainide, encainide. La frequenza cardiaca. Effetti mediati dalla stimolazione simpatica e parasimpatica. Farmaci di classe II: β-bloccanti - propranololo, metoprololo, acebutololo, esmololo, sotalolo. Farmaci di classe III: bloccanti dei canali del K+ - amiodarone, droneadrone, ivabradina e suoi derivati. Farmaci di classe IV: Ca++-antagonisti, dialtiazem e verapamile.
Sintesi: Diltiazem, Verapamil.
Farmaci utilizzati nel trattamento dell'insufficienza cardiaca
Struttura e fisiologia del cuore. L’insufficienza cardiaca congestizia. Glicosidi cardioattivi: struttura, farmacoforo e meccanismo d’azione. Interazione con la pompa Na+/K+-ATPasi. Digossina e digitossina: differenze farmacologiche, dose digitalizzante e dose di mantenimento. Tossicità dei digitalici. Farmaci utilizzati nello scompenso cardiaco non grave. Agonisti dei recettori beta-1 adrenergici: dobutamina. Le isoforme delle fosfodiesterasi, la loro localizzazione ed effetti mediati della loro inibizione. Inibitori della fosfodiesterasi III: milrinone e amrinone. Sensibilizzanti delle miofibrille al calcio: levosimendan, pimoobendan. Farmaci β-bloccanti: metoprololo, bisoprololo, carvedilolo.
Antianginosi
Angina pectoris: patofisiologia, classificazione, fattori di rischio. Approcci terapeutici e farmaci antianginosi. Nitriti e nitrati organici, es: nitroglicerina, nitrito di amile, tetra nitrato di eritritile, molsidomina. Strutture, meccanismo d’azione, durata d’azione in base alla lipofilia. Limitazioni e formulazioni. Coronarodilatatori: Dipiridamolo, Idralazina e derivati, Derivati della khellina. Strutture, meccanismo d’azioni e usi terapeutici. Ca2+-antagonisti: diidropiridine, diltiazem e verapamile. Canali del potassio sensibili all’ATP nelle cellule cardiache. Attivatori dei canali del K+: Benzopirani (strutture e SAR), Cianoguanidine, Tioformamidi. β-antagonisti: propanololo, atenololo, bisoprololo, acebutololo. Effetti cronotropo negativo e selettività cardiaca.
Farmaci attivi sul sistema renina-angiotensina
La pressione sanguigna e i meccanismi fisiologici compensatori alle sue modificazioni. Il sistema renina-angiotensina: sintesi ed attività biologica dell’angiotensina II. Struttura e meccanismo di idrolisi delle endopeptidasi renina ed ACE. Inibitori della renina: remikiren, zankiren e aliskiren e loro interazione con il sito attivo dell'enzima. ACE inibitori: confronto con il substrato fisiologico, meccanismo d'azione e SAR. Derivati sulfidrilici: captopril e zofenopril. Derivati carbossilici: enalapril, lisinopril, cilazapril, benazepril, spirapril. Derivati fosfonici e fosfinici: fosinopril e ceronapril. Farmacocinetica degli ACE-inibitori. I recettori dell’angiotensina II: localizzazione ed effetti mediati dalla loro attivazione. Antagonisti del recettore dell’angiotensina II: i sartani. Derivati bifenilici: valsartan, losartan e irbesartan. Derivati benzimidazolici: telmisartan, candesartan e suoi profarmaci. Il fattore natriuretico atriale e la sua degradazione ad opera della NEP. Inibitori della NEP: ecadotril. ACE-NEP inibitori: omapatrilat e sampatrilat. Endotelina e suoi recettori. Antagonisti del recettore dell’endotelina: bosentan e tezosentan.
Sintesi: Captopril.
Antinfiammatori non steroidei
Fenomeno dell’infiammazione. Struttura dell’acido arachidonico. Struttura e biosintesi di prostaglandine, prostacicline, trombossani e leucotrieni. Ciclossigenasi e lipossigenasi: sito catalitico ed attività enzimatica. Antinfiammatori non stereoidei: meccanismo d’azione. Inibitori irreversibili delle ciclossigenasi: acido acetilsalicilico. Inibitori reversibili della ciclossigenasi. Derivati dell’acido salicilico: diflunisal. Derivati dell’acido antranilico: acido mefenamico, acido meclofenamico, acido flufenamico, acido niflumico. Derivati dell’anilina: paracetamolo. Fenilbutazone e Ossifenilbutazone. Derivati arilacetici: alclofenac, indometacina e suoi derivati, sulindac, diclofenac, zomepirac, tolmetin. Derivati 2-fenilpropionici: ibuprofene, chetoprofene, fenoprofene, naprossene. Il nabumetone e la sua blanda attività antinfiammatoria: teorie sul meccanismo d’azione. Derivati ciclici: ketorolac. Oxicami: piroxicam, droxicam, tenoxicam. Meccanismo di attivazione degli oxicami. COX-1 e COX-2: differenze dei siti catalici. Sostanze selettive sulla COX-2: nimesulide, coxib, pirazoloni e pirazolidindioni. Tossicità dei FANS.
Sintesi: Diclofenac.
Antinfiammatori steroidei
Glucocorticoidi emineralcorticoidi: sintesi ed attività biologiche. Farmaci cortisonici: meccanismo d’azione, interazione con il sito recettoriale, farmacoforo e SAR -effetti derivati da β-idrossilazione sul C11; ossidazione C1-C2; fluorurazione sul C6 e sul C9; ossidazione del C3; metilazione e idrossilazione del C16. Farmaci usati per via sistemica e farmaci usati per via topica ad attività locale: metodi di funzionalizzazione del nucleo steroidico.
Analgesici Narcotici
Meccanismo di trasmissione dell’impulso dolorifico. La via paleospinotalamica e la via neospinotalamica. Ruolo dei peptidi oppioidi endogeni nella trasmissione dell’impulso dolorifico. Effetti della contemporanea somministrazione di un analgesico come la morfina. fenomeno dell’up-regulation, dell’assuefazione e meccanismi ad essi correlati. Dipendenza fisica e psichica da oppioidi. La porzione farmacoforica di messaggio e quella di indirizzo delle encefaline. Omologia strutturale e funzionale delle encefaline. I recettori delle encefaline e loro distribuzione. Interazione tra le encefaline e i recettori oppioidi. La dinorfina e il suo agonismo κ-selettivo. Morfina: origine, struttura e meccanismo d’azione. Relazioni struttura-attività. Derivati morfinosimili: oxicodone, idormorfone, oximorfone, N-esilmorfina. Derivati oripavinici: PET, etorfina, diprenorfina e buprenorfina. Attività e selettività d’azione dei derivati oripavinici. Antagonisti: nalossone, naltrexone, nalorfina. Morfinani: levorfanolo, ciclorfanolo, destromorfano. Benzomorfani: β-metazocina, pentazocina, ciclazocina, fenazocina. Fenilpiperidine: meperidina, prodina, bemidone, chetobemidone. Conformazione di minimo energetico e conformazione bioattiva dei derivati fenilpiperidinici. Difenossilato e loperamide: distretto e meccanismo d'azione. Piperidine-4-sostituite: fentanile e suoi derivati. Fenilpropilamine: metadone, propossifene. Derivati di nuova generazione: tramadolo e tapentadolo.
Sintesi: Buprenorfina, Metadone.
Adrenergici
Caratteristiche generali del sistema nervoso vegetativo. Il sistema nervoso simpatico. Azioni della stimolazione adrenergica. Struttura e sintesi della noradrenalina. Recettori adrenergici α e β, loro localizzazione e tipi di proteina G ad essi accoppiati. Interazioni della noradrenalina nel proprio sito recettoriale. Agonisti adrenergici e loro selettività per i recettori α e β. Meccanismo d’azione, classificazione chimica, SAR ed usi terapeutici. Agonisti adrenergici non selettivi: fenilefrina, ritodrina, efedrina. Agonisti α1 adrenergici: derivati imidazolinici. Ossimetazolina, xilometazolina, nafazolina, tetraidrozolina. Agonisti α2 adrenergici: clonidina, guanabenz, guanfacina, α-metildopa. Agonisti β1 adrenergici: terbutalina, salbutamolo, salmeterolo, bitolterolo. Farmaci che inibiscono enzimi della biosintesi della noradrenalina: α-metiltirosina, carbidopa. Antagonisti adrenergici: usi terapeutici. Antagonisti α1 di tipo competitivo: piperazinilchinazoline: Prazosina, terazosina, doxazosina, trimazosina, alfuzosina. Tamsulosina. Antagonisti α1 irreversibili: agenti alchilanti: dibenammina, fenossibenzammina. Meccanismo di alchilazione del recettore. Antagonisti α2: yoimbina. Farmaci che inibiscono l’immagazzinamento della noradrenalina: reserpina. Antagonisti α non selettivi: imidazoline. Fentolamina, tolazolina, idazoxan. β-boloccanti: dalla dicloroisoprenalina al propanololo. Altri β-boloccanti non selettivi: pindololo, timololo, nadololo, labetalolo. Effetti collaterali dei β-boloccanti non selettivi. Agonisti parziali β1 selettivi: acebutololo, atenololo, esmololo, metoprololo.
Sintesi: Propanololo, Prazosina, Fenossibenzamina.
Colinergici
Sistema nervoso parasimpatico. Effetti della stimolazione colinergica. Struttura e sintesi dell’acetilcolina. Acetilcolinesterasi o AchE. Recettori muscarinici, loro localizzazione e tipi di proteina G ad essi accoppiati. Agonisti colinergici ad azione diretta ed indiretta: metacolina, carbacolo, betanecolo. Usi terapeutici. Agonisti diretti di origine naturale: muscarina, arecolina, pilocarpina. Agonisti indiretti: inibitori dell’AchE. Inibitori dell’AchE reversibili: fisostigmina e derivati di sintesi. Neostigmina e piridostigmina. Usi terapeutici. Inibitori irreversibili dell'AchE : composti organo-fosforici e loro utilizzo: sarin, dyflos, malathion, parathion. Meccanismo d’azione del principale antidoto: la pralidossima ioduro. Antagonisti muscarinici di origine naturale: atropina, scopolamina. Usi terapeutici. Derivati quaternari ad attività spasmolitica: scopolamina butil-bromuro valetamato bromuro, bevonio metilsolfato, otilonio bromuro, metantelina bromuro. Derivati antiasmatici: ipratropio e tiotropio. Selettività farmacocinetica degli antagonisti muscarinici. Antagonisti M1 selettivi: pirenzepina e telenzepina. Antagonisti M2 selettivi: AF DX-116. Recettori nicotinici: classificazione e localizzazione. Antagonisti dei recettori NN posti a livello gangliare o ganglioplegici: usi terapeutici. Antagonisti depolarizzanti: esametonio. Antagonisti non depolarizzanti: trimetafano, mecamilamina. Antagonisti dei recettori NM posti a livello della placca neuromuscolare: usi terapeutici. Antagonisti depolarizzanti: decametonio, succinilcolina. Antagonisti non depolarizzanti: tubocurarina, pancuronio, vecuronio.
Diuretici
Fisiologia del rene. Il glomerulo renale: unità di riassorbimento. Classificazione ed usi terapeutici dei farmaci ad attività diuretica. Inibitori dell’anidrasi carbonica del tubulo contorto prossimale: benzensolfonamide, acetazolamide, metazolamide; composti della serie sulfonilica: clorfenamide, diclorfenamide, cloraminofenamide. Meccanismo d'azione ed effetti terapuetici e collaterali. Diuretici attivi sul tubulo contorto distale: derivati della serie tiazidica e carbonilica. clorotiazide, idroclorotiazide, meclotiazide, indapamide, clortalidone. Diuretici attivi sul tratto ascendente dell’ansa di Henle: diuretici drastici o diuretici dell’ansa. Furosemide, bumetanide, acido etacrinico. Meccanismo d’azione dell’acido etacrinico. Perdita di K+ e interferenze con il metabolismo lipidico. Attività dell’aldosterone: il principale ormone antidiuretico. Diuretici attivi sul dotto collettore: diuretici risparmiatori di K+. Farmaci antagonisti del recettore dell’aldosterone: eplerenone, canrenoato di potassio, spironolattone. Sostanze che bloccano i canali del Na+ ENaC: amiloride, triamterene. Diuretici osmotici: mannitolo, glicerolo. Utilizzo dei diuretici osmotici nel riassorbimento dell’edema.
Sintesi: Acido etacrinico.
Antistaminici
Struttura, sintesi ed effetti fisiologici dell’istamina. Recettori dell’istamina: H1, H2, H3; loro localizzazione e tipi di proteina G ad essi accoppiati. Interazioni tra l’istamina e il sito recettoriale. Azioni mediate dai recettori H1 e H2. Antagonisti H1: usi terapeutici ed effetti collaterali. Antistaminici non selettivi di prima generazione a doppia componente centrale e periferica: derivati dell’etilendiammina. Pirilammina, metafenilene. Derivati propilaminici: clorfeniramina, tripolidina. Derivati etanolamminici o eteri basici: definidramina, medrilamina. Derivati piperazinici: ciclizina, clorciclizina. Derivati fenotiazinici: prometazina. Farmacoforo e SAR. Atri derivati triciclici: ciproeptadina, azatadina. Antistaminici non selettivi di seconda generazione a singola componente periferica. Derivati piperidinici: terfenadina, loratidina. Derivati piperazinici: cetirizina. Farmaci preventivi stabilizzanti la membrana dei mastociti: acido cromoglicico.
Farmaci Antiulcera
Eziopatogenesi e manifestazioni dell’ulcera peptica. Antagonisti H2 nel trattamento dell’ulcera peptica. Meccanismi di regolazione della secrezione gastrica acida. Antagonisti H2 selettivi: dalla burinamide alla cimetidina. Altri antagonisti H2: ranitidina, nizatidina, famotidina. Inibitori irreversibili della pompa H+/K+-ATPasi della cellula parietale gastrica: omeprazolo, lansoprazolo, pantoprazolo, esomeprazolo. Meccanismo d'azione. Antagonisti del recettore della gastrina: YM022. Analoghi delle prostaglandine: misoprostolo.
Sintesi: Ranitidina.
Neurolettici
La schizofrenia: sintomatologia negativa e positiva. La componente genetica della schizofrenia. Vie neuronali e recettori dopaminergici a livello del SNC. La via fronticocorticale-mesoencefalica e i recettori dopaminergici di tipo D4. Antagonisti dopaminergici non selettivi: derivati fenotiazinici. Struttura, classificazione chimica e SAR dei principali derivati fenotiazinici: clorpromazina, triflupromazina, perfenazina, flufenazina. Derivati tioxantenici: clorprotixene, clopentixolo, flupentixolo. Effetti collaterali degli antagonisti dopaminergici non selettivi. Antagonisti dopaminergici selettivi per i recettori D2, D3, D4. Derivati parafluorobutirrofenonici: aloperidolo, droperidolo. Derivati parafluorodifenilbutilpiperidinici: pimozide. Antagonisti dopaminergici selettivi per i recettori D4: neurolettici atipici. Derivati dibenzoazepinici: clozapina, loxapina, clotiapina. Agonisti parziali dei recettori D2 a livello periferico usati come antiemetici. Benzamidi: metoclopramide, sulpiride. Antipsicotici a lunga durata d’azione.
Sintesi: Aloperidolo, Clorpromazina,.
Antidepressivi
La depressione: sintomatologia positiva e negativa. La componente genetica della depressione. La serotonina: struttura e sintesi. Effetti mediati dalla serotonina. Antidepressivi triciclici o timolettici: le varie teorie formulate sul meccanismo d’azione. Effetti del trattamento. Farmaci con maggiore selettività per l’azione serotoninergica e noradrenergica: fluoxetina, paroxetina, citalopram, sertralina. Farmaci inibitori delle MAO o timeretici. Farmaci di prima generazione non selettivi e irreversibili: iproniazide, nialamide, pargilina. Farmaci di seconda generazione selettivi MAO-A e irreversibili: clorgilina. Farmaci di terza generazione selettivi MAO-A e reversibili: meclobemide. Incompatibilità con tiramina o octopamina. Agonisti parziali dei recettori serotoninergici presinaptici 5HT1A: buspirone, gepirone, trazodone. Farmaci che agiscono potenziando la trasmissione noradrenergica: roboxetina. Farmaci antitimidezza: modafinil. Farmaci usati nel trattamento delle manie: i Sali di litio, inibitori delle monofosfatasi.
Sintesi: Imipramina.
Antiparkinsoniani
Il morbo di Parkinson. Sintomatologia della patologia parkinsoniana. La deficienza di dopamina lungo la via nigrostritale. La substantia nigra. Lo stress ossidativo. L’alterato equilibrio dopamina-acetilcolina nel morbo di Parkinson e i possibili interventi farmacologici. Agonisti dopaminergici: L-DOPA, assorbimento e meccanismo di trasporto a livello centrale. Effetti collaterali della terapia con L-DOPA. Inibitori della dopa-decarbossilasi: carbidopa, benserazide. Agonisti dopaminergici ergolinici: apomorfina, pergolide, bromocriptina. Agonisti dopaminergici non ergolinici: ropirinolo, pramipexolo, rotigotina. Inibitori irreversibili della MAO-B: selegilina, rasagilina. Inibitori delle COMT: entacapone e tolcapone. Antagonisti colinergici che superano la barriera ematoencefalica: benzatropina, triesifenidile, prociclidina. Uso degli antistaminici per le loro proprietà anticolinergiche. Miorilassanti centrali: mefenesina, clorfenesina carbammato.
Stimolanti del SNC
Farmaci stimolanti il SNC: l’efedrina. Meccanismo d’azione diretto dell’efedrina. Anfetamina: meccanismo d’azione. Sostanze anfetamino-simili: metamfetamina, propilesedrina, metilfenidato. Dipendenza fisica e psichica. L’attivazione del circuito della gratificazione. Le proprietà stimolanti della cocaina e il suo meccanismo d’azione. Stimolanti psicomotori: nicotina, xantine. Acido Arachidonico ed anandamide. Sostanze anandamido-simili: tetraidrocannabinoidi. Sostanze allucinogene: ecstasy (metilendiossimetanfetamina, MDMA), dietilammide dell’acido lisergico (LSD), mescalina, ketamina. Effetti collaterali e danni irreversibili causati dalle sostanze allucinogene.
Farmaci antiobesità
Leptina: l’ormone che regola l’appetito. Sostanze anoressizzanti: farmaci ad attività noradrenergica. Fentermina, fendimetrazina, fenilpropanolamina, dietilpropione. Farmaci ad attività serotoninergica: d-fenfluramina, sertralina. Stimolatori della lipolisi: β3-agonisti. Inibitori della lipasi pancreatica: orlistat.
Farmaci antiemicranici
Le emicranie. Farmaci usati nel trattamento degli attacchi acuti di emicrania. Gli antinfiammatori non steroidei. Gli alcaloidi ergotaminici: ergotamina e didroergotamina. Gli antagonisti dei recettori 5-HT1: sumatriptan e naratriptan. Farmaci usati nel trattamento profilattico delle emicranie. I bloccanti β-adrenergici. I Ca2+-antagonisti: cinnarizina, flunnarizina, nimodipina. Gli inibitori della sintesi del monossido d’azoto. Gli antagonisti 5-HT2B e 5-HT2C.
Farmaci antilipemici
Classificazione delle iperlipemie. Le lipoproteine: HDL, LDL, VLDL. Principali farmaci di interesse clinico. Farmaci ipotrigliceridemici: i fibrati. Meccanismo d’azione e SAR. Farmaci ipocolesterolemici: le statine. Classificazione in generazioni, farmacoforo, SAR e meccanismo d’azione. Resine sequestranti gli acidi biliari: colestiramina e colestipolo. Inibitori irreversibili del trasportatore intestinale degli steroli NPC1L1: ezetimibe. Altri farmaci: il probucolo e la niacina.
Sintesi: Clofibrato.
Antidiabetici
Storia del Diabete e dell’Insulina. Pancreas e sua funzionalità. Glicemia e sua regolazione attraverso glucagone e insulina. Sintesi dell’insulina, struttura della proinsulina. Secrezione dell’insulina. Recettore dell’insulina: attivazione ed effetti cellulari e metabolici. Diabete mellito: incidenza e classificazione. Trattamento del Diabete Mellito. Terapia Insulinica: Insuline di Origine Animale, Insuline di origine biotecnologica. Classificazione Clinica: Insulina ultrarapida, Insulina regolare o rapida, Insulina ad azione intermedia, Insulina ultralenta. Vie di Somministrazione. Solfoniluree: strutture, meccanismo, SARs e classificazione in generazioni. Glinidi: strutture e farmacoforo. Farmaci che agiscono sul sistema incretinico, biguanidi, tiazolidindioni, Inibitori α-glucosidasi.

Italian

General Section. “Drug” definition. Pharmacodynamics. Receptors. The pharmacophore and the Stucture-Activity-Relationship. Concept of affinity and intrinsic activity. Definition of agonist, partial agonist, inverse agonist, antagonist. The cell excitability. Mechanism of impulse conduction. Reuptake mechanism of the mediator of the presynaptic cleft. Characteristics of the receptor site of the main neurotransmitters. Bonds involved in the drug-receptor complex. Principles of Pharmacokinetics.
Special Section. Sedative–Hypnotics. Anticonvulsant drugs. Local anesthetics. Calcium channel blockers. Antiarrhythmics. Cardiotonics. Drugs against angina. Drugs acting on the renin-angiotensin system. Non steroidal anti-inflammatories drugs (NSAIDs). Steroidal anti-inflammatory drugs. Narcotic analgesics. Adrenergic drugs. Cholinergics drugs. Diuretics. Antihistamine drugs. Drugs for treatment of peptic ulcer. Neuroleptics. Antidepressants. Antiparkinson medications. CNS stimulants. Anti-obesity drugs. Antimigraine drugs. Antilipemics drugs. Antidiabetics.

Chimica Farmaceutica
G. Costantino, G. Sbardella, Edises, ISBN 9788836231522

KNOWLEDGE AND UNDERSTANDING: To provide the basic chemical knowledge of pharmacological therapies associated with various pathologies. To understand the chemical and structural requirements for drug interactions with key biological systems (receptor and enzymatic proteins).

APPLYING KNOWLEDGE AND UNDERSTANDING: To acquire the ability to correlate the chemical structure of a drug with its mechanism of action, its pharmacokinetics (ADME scheme), and its synthetic procedures.

MAKING JUDGEMENTS: To develop the ability to evaluate the structure-activity relationships (SAR) of the main classes of drugs and to understand how structural modifications influence affinity and intrinsic activity.

COMMUNICATION SKILLS: To acquire and correctly use scientific and medicinal chemistry terminology to describe drug-biological substrate interactions.

LEARNING SKILLS: To develop the skills necessary for continuous learning and updating in the field of medicinal chemistry and new therapeutic classes.

Knowledges and skills furnished by the course of Medicinal and Toxicological Chemistry I

The course will consist of 96 hours of lectures by the professor that will explain all the mechanism of drug actions, their structures, the structure-activity relationships and the molecular bases for the pharmacological and toxicological activities of drugs.
It is compulsory to attend the course and students are allowed to miss only the 25% of the 96 hours.
The professor is abailable for additional explanations during the dates that are indicated in the web site and upon receiving an email to fix an appointment.

During the course, two ongoing written tests are held, lasting 180 minutes each, which will cover the topics discussed up to the date of the test itself. The tests will consist of open-ended questions designed to verify the student's acquired knowledge regarding the principles of pharmacokinetics, structure-activity relationships (SAR), mechanisms of action, and synthetic procedures of the drugs covered. Passing these assessment tests exempts the student from the written exam on the dates scheduled in the academic calendar. To pass the ongoing test, the student must achieve a score of at least 18/30. The final grade will be calculated by averaging the individual scores received by the student in the two ongoing tests and a brief oral interview to be held on the dates scheduled in the exam calendar. In any case, the oral interview must be taken no later than June of the following academic year.
In the absence or failure of the ongoing tests, the student will have to take the written exam on the dates scheduled in the exam calendar. The exam consists of passing, with a score of at least 18/30, a 180-minute written test, where the student, through open-ended questions, will have to apply the acquired knowledge of the principles of pharmacokinetics, structure-activity relationships, mechanisms of action, and synthetic procedures of the drugs covered in the course. The exam concludes with an oral test.
<18 Fail: The student does not demonstrate sufficient knowledge of the principles of pharmacokinetics, SAR, and the mechanisms of action of the drugs.
18-21 Sufficient level: Basic knowledge of the main drug classes and their structures; initial ability to correlate structure and activity.
22-24 Fully sufficient level: Adequate ability to apply the acquired concepts to explain drug-receptor interactions and synthetic procedures.
25-26 Good level: Good understanding of molecular mechanisms and the ability to critically analyze structure-activity relationships.
27-29 Very good level: Excellent command of the topics, strong ability to make connections between various therapeutic classes, and appropriate use of scientific terminology.
30 Excellent level: Excellent understanding of all medicinal chemistry principles, a critical view of toxicity mechanisms and pharmacokinetics, and a brilliant presentation. Honors (cum laude) are awarded for particular in-depth analysis, originality, or excellence in the exam.

General Section
“Drug” definition. Pharmacodynamics. Receptor: definition and characteristics. Classification of receptors. Receptor site and its specificity. Allosteric and accessory sites. Ligand-receptor interactions. Ionotropic receptors: structure and characteristics. Mechanism of activation of ionotropic receptors: voltage-gated and ligand-gated receptors, receptors that can be activated by phosphorylation. G protein-coupled receptors: structure and activation of the G protein. Cycle of the portion α of the protein G. Effectors of the α portion and the effects mediated by Gs, Gi, Gq, Go. Structure and functional groups of the main endogenous ligands of ionotropic and metabotropic receptors: GABA, glycine, aspartate, glutamate, acetylcholine, adrenaline, noradrenaline, serotonin, dopamine, histamine. Protein kinase receptors. Activities. Transmembrane single stranded GTPasic receptor. Stereochemical peculiarities of the amino acids side chains inside the receptor site. Role of the stereochemistry in the enzyme and receptor interaction. Definition of eutomer and distomer. Structural and functional homology. The pharmacophore and the Stucture-Activity-Relationship. Concept of affinity and intrinsic activity. Definition of agonist, partial agonist, inverse agonist, antagonist. The cell excitability. Mechanism of impulse conduction. The chemical synapse: structure, role of the vesicles, mechanism of synthesis and storage of the mediator and its release. The postsynaptic receptors. Reuptake mechanism of the mediator of the presynaptic cleft. Characteristics of the receptor site of the main neurotransmitters: serotonin, dopamine, histamine, acetylcholine, noradrenalin. Drug-receptor interactions. Electronic interactions. Ties involved in the drug-receptor complex: covalent bonding, ionic bonding, hydrogen bonding, charge transfer complexes, Van der Waals forces and other interactions. Steric interactions and steric effects in the drug-receptor complex. Principles of Pharmacokinetics: absorption, distribution, metabolism and elimination.
Special Section
Sedative–Hypnotics
Membrane potential: chloride channels and their endogenous mediator. GABAergic fibers: structure of GABA and its binding site. GABA agonists and antagonists: gabaculine, muscimol and bicuculine. Positive allosteric mediators of chloride channels. First drugs used: ethanol, chloral hydrate, paraldehyde, idroxizine. Mechanism of action, metabolism and toxicity. Barbiturates: mechanism of action. The lactimic-lactam tautomerism. Structure-activity relationships. The pKa needed to cross the blood-brain barrier Classification and activity of barbiturates as a function of their lipophilicity. Metabolism and toxicity of barbiturates. Benzodiazepines: mechanism of action. Identification of benzodiazepine allosteric site and its features. Identification of the pharmacophoric portion and SARs. Partial agonists and antagonists of benzodiazepines: imidazenil and flumazenil. Other drugs with anxiolytic activity: imidazo-pyridine derivatives: zolpidem and alpidem.
Synthesis: phenobarbital, diazepam.
Anticonvulsant drugs
Characteristics of the various types of epileptic manifestations. Possible pharmacological interventions. Drugs stabilizing the resting potential: use of barbiturates and benzodiazepines for their anticonvulsant activity. Sodium channels blockers: hydantoin derivatives. Carbamazepine, lamotrigine. Calcium channels blockers: ossazolidindionic, succinimidic and glutarimidic derivatives. Reversible and irreversible GABA transaminase inhibitors: valproic acid, pregabailn, vigabatrin. Drugs that inhibit the re-uptake of GABA: tiagabine. Ionotropic NMDA and non-NMDA receptors. NMDA receptor antagonists: felbamate. New antiepileptic drugs: topiramate, zomisamide, levetiracetam, lacosamide, gabapentin.
Synthesis: phenytoin, carbamazepine, pregabalin.
Local anesthetics
Voltage-gated Na+ channels. Substances that act through the same mechanism of action of general anesthetics but only at the local level: benzyl alcohol, chlorobutanol, menthol, phenol, eugenol. Natural substances capable of blocking the Na+ channels: tetrodotoxin. Cocaine. Pharmacological and toxic effects. Benzocaine, procaine, tetracaine, propoxycaine, procainamide, lidocaine, mepivacaine, bupivacaine, ropivacaine. Classification according to the chemical nature of the linker. Mechanism of action and routes of administration. Toxicity.
Synthesis: lidocaine.
Calcium channel blockers
Classification of Ca2+ channels. Voltage-dependent L-type calcium channels: structure, functions and localization. Therapeutic effects mediated by the activation of the L-type Ca2+ channels: antihypertensive, anti-fatigue and anti-arrhythmic effects. Classification, selectivity and mechanism of action of Ca2+ channel blockers. Phenylalkylamine derivatives: verapamil. 1,5 benzotiazepinic derivatives: diltiazem. 1,4 dihydropyridine derivatives: pharmacophore, SAR and binding mode to the Ca2+ channel. Nifedipine, amlodipine, felodipine, nicardipine, isradipine, nimodipine, nitrendipine, nisoldipine. Pharmacokinetics and toxicity of Ca2+ channel blockers. Ca2+ channel agonist: Bay-K 8644.
Synthesis: nifedipine.
Antiarrhythmics
Physiology of the heart rate and arrhythmia. The phenomenon of return. Atrial and ventricular arrhythmias. Different phases of the action potential of pacemaker and myocardia cells. Possible pharmacological interventions. Vaughan-Williams classification. Class I drugs: Na+ channel blockers. Class Ia medications: quinidine, procainamide, disopyramide, Class Ib drugs: lidocaine, tocainide, mexiletine, phenytoin. Class IC drugs: flecainide, encainide. Effects mediated by the sympathetic and parasympathetic stimulation. Class II drugs: β-blockers. Class III drugs: K+ channel blockers, amiodarone. Class IV drugs: Ca2+ channel blockers, diltiazem and verapamil.
Synthesis: diltiazem, verapamil.
Cardiotonics
Structure and physiology of the heart. Congestive heart failure. The digitalis glycosides: mechanism of action. Structure, pharmacophoric portion and interaction with the pump Na+/K+ ATPase of digitalis glycosides. Pharmacological differences between digoxin and digitoxin. Digitalis effective dose and maintenance dose. Digitalis toxicity. Drugs used in not serious heart failure. Dobutamine: β1 adrenergic receptor partial agonist, therapeutic effects. Amrinone and milrinone: inhibitors of phosphodiesterase III. The phosphodiesterase isoforms, their location and their effects mediated by their inhibition. Sensitizers of myofibrils to calcium: levosimendan and pimobendan. β1-blockers in the therapy of heart failure. β-blockers drugs: metoprolol, bisoprolol, carvedilol.
Drugs against angina
Angina pectoris: classification, risk factors and therapeutic approaches. Nitrites and organic nitrates: nitroglycerin, isosorbide. Structure, mechanism of action and duration of action according to their lipophilicity. Limitations and formulations. Coronary dilatation drugs: adenosine deaminase inhibitors (dipyridamole). Hydralazine and derivatives. Khellin derivatives: benzopyrans and cromones. Calcium channel blockers: nifedipine, verapamil and diltiazem. β1-blockers: propranolol, esmolol, atenolol, bisoprolol, acebutolol. K+ channel activators: benzopyrans (structures and SAR), cyanoguanidinic and thioformamidics derivatives. Side effects and cardiac chronotropic selectivity.
Drugs acting on the renin-angiotensin system
The blood pressure and the physiological mechanisms compensating its modifications. The renin-angiotensin system: synthesis and biological activity of angiotensin II. Structure and mechanism of hydrolysis of endopeptidase: renin, ACE. Renin inhibitors: zankiren, remikiren and aliskiren. Interaction with the site of attack, the site of hydrolysis and side pockets of the renin. ACE inhibitors: differences between the substrate and the first physiological inhibitor: captopril. Interactions of captopril with the site of hydrolysis and the side pockets of the ACE. Other ACE inhibitors: enalapril, lisinopril, cilazapril, fosinopril. The angiotensin II receptors: localization and effects mediated by their activation. AT1 receptor antagonists: sartanes. The atrial-natriuretic factor, and its degradation by the NEP. NEP inhibitors: ecadotril. NEP-ACE inhibitors: omapatrilat and sampatrilat. Endothelin receptor antagonists: bosentan and tezosentan.
Synthesis: captopril.
Non steroidal anti-inflammatories drugs (NSAIDs)
Phenomenon of inflammation. Structure of arachidonic acid. Structure and biosynthesis of prostaglandins, prostacyclins, thromboxanes and leukotrienes. Cyclooxygenase and lipoxygenase: catalytic site and enzyme activity. Nonsteroidal anti-inflammatory drugs: mechanism of action. Irreversible inhibitors of cyclooxygenase: acetylsalicylic acid. Reversible inhibitors of cyclooxygenase. Salicylic acid derivatives: diflunisal. Anthranilic acid derivatives: mefenamic acid, meclofenamic acid, flufenamic acid. Niflumic acid. Aniline derivatives: paracetamol. Derivatives arylacetic: alclofenac, indomethacin, sulindac, diclofenac, zomepirac, tolmetin. Nabumetone. 2-phenilpropionic derivatives: ibuprofen, ketoprofen, fenoprofen, naproxen. Ketorolac: its powerful action and hypotheses on the mechanism of action. Oxicam: piroxicam, droxicam, tenoxicam. Mechanism of activation of the oxicam. COX-1 and COX-2: differences in the catalytic sites. Substances selective on the COX-2: nimesulide, celecoxib, rofecoxib and valdecoxib. Pyrazolone and pirazolidindionics: noramidopirina, phenylbutazone and oxyiphenilbutazone. Toxicity of NSAIDs.
Synthesis: diclofenac.
Steroidal anti-inflammatory drugs
Mechanism of action. Glucocorticoids and mineralocorticoids: synthesis and biological activities. Pharmacophoric portion of FAS and its interaction with the receptor site. Drugs used for systemic and topical medications used for local activities. Functionalization of the steroidal core: β-hydroxylation at C11; oxidation of C -C2, C6 and C9 fluorination, oxidation of C3; methylation and hydroxylation of C16. Metabolism and side effects.
Narcotic analgesics
Mechanism of transmission of pain reliever. The paleospinotalamic way and the neospinotalamic way. Physiological role played by enkephalins in the transmission of pain reliever. Effects of co-administration of an analgesic such as morphine. The upregulation phenomenon and tolerance. Physical and psychological dependence on opioids. Opioids receptors and their distribution. The pharmacophore of enkephalins and their binding mode to opioid receptors. Dynorphin and the κ-selective agonism. Morphine: its origin, structure and mechanism of action. Structure-activity relationships. Morphine derivatives: oxycodone, hydromorphone, oxymorphone, N-phenethylnormorphine. Oripavinic derivatives: PET, etorphine, buprenorphine and diprenorfine. Activity and selectivity of action of the oripavinic derivatives. Opioids receptors antagonists: naloxone, naltrexone, nalorphine. Morfinans: levorphanol, dextromethorphan. Benzomorfans: β-metazocine, pentazocine, cyclazocine, phenazocine. Phenylpiperidine: meperidine, prodine, bemidone, ketobemidone. Conformation of minimum energy and bioactive conformation of the phenilpiperidinic derivatives. 4-arylpiperidine: fentanyl and derivatives. Phenylpropylamine: methadone and derivatives propoxyphene. Diphenoxylate and loperamide. New generation drugs: tramadol and tapentadol. Development of bivalent ligands.
Synthesis: buprenorphine, methadone, levorphanol.
Adrenergic drugs
General information on the vegetative nervous system. The sympathetic nervous system. Effects mediated by the adrenergic stimulation. Structure and synthesis of norepinephrine. α and β adrenergic receptors, their location and types of G-protein coupled to them. Interactions between noradrenaline and the receptor site. Adrenergic agonists and their selectivity for α and β receptors. Therapeutic uses of adrenergic agonists. Non-selective α adrenergic agonists: phenylephrine, ritodrine, ephedrine. α1 adrenergic agonists: imidazoline derivatives. Oxymetazoline, xylometazoline, naphazoline, tetrahydrozoline. α2 adrenergic agonists: clonidine, guanabenz, guanfacine, α-methyldopa. β-adrenergic agonists: dobutamine, isoprenaline. β2-adrenergic agonists: terbutaline, salbutamol, salmeterol, bitolterol. β3-adrenergic agonists. Adrenergic antagonists: therapeutic uses. Drugs that inhibit enzymes involved in the biosynthesis of noradrenaline: α-methyltyrosine, carbidope. Mechanism of action and therapeutic uses. Non-selective α antagonists: imidazolines. Phentolamine, tolazoline, idazoxan. Selective α1 antagonists: quinazolines. Prazosin, terazosin, doxazosin, trimazosin, alfuzosin, tamsulosin. α1 irreversible antagonists: alkylating agents. Dibenamine, phenoxybenzamine. Drug activation and action mechanisms. α2 antagonists: yohimbine. Drugs that reduce the storage of noradrenaline: reserpine. β-blockers: from dichloroisoprenaline to propranolol. Non-selective β-blockers: pindolol, timolol, nadolol, labetalol. Side effects of non-selective β-blockers. β2-selective partial agonists/antagonists: acebutolol, atenolol, esmolol, metoprolol.
Synthesis: prazosin, propranolol, phenoxybenzamine.
Cholinergics drugs
Parasympathetic nervous system. Action of cholinergic stimulation. Structure and synthesis of acetylcholine. Acetylcholinesterase (AchE). Muscarinic receptors, their location and types of G-protein coupled thereto. Direct agonists of natural origin: muscarine, arecoline, pilocarpine. Cholinergic agonists acting directly and indirectly: methacholine, carbachol, bethanechol. Therapeutic uses. Indirect agonists: the AchE inhibitors. The AchE reversible inhibitors: physostigmine and synthetic derivatives, neostigmine and pyridostigmine. Therapeutic uses. Irreversible inhibitors at the AchE: organo phosphates. Mechanism of action of the main antidote: the pralidoxime iodide. Natural muscarinic antagonists: atropine, scopolamine. Therapeutic uses. Quaternary ammonium derivatives endowed with spasmolytic activity: valetamate bromide, bromide otilonium, metantelina bromide. Drugs against asthma: ipratropium and tiotropium. Lipophilic derivatives in the treatment of Parkinson's disease. Selectivity of muscarinic antagonists. M1-selective antagonists: pirenzepine. M2 selective antagonists: AFDX-116. Nicotinic receptors: classification and localization. Antagonists of the NN receptors located at the ganglion or ganglioplegic level: therapeutic uses. Depolarizing antagonists: hexamethonium. Non-depolarizing blockers: trimethaphan, mecamylamine. Antagonists of the NM receptors placed at the level of the neuromuscular junction: therapeutic uses. Depolarizing antagonists: decamethonium, succinylcholine. Non-depolarizing antagonists: tubocurarine, pancuronium, vecuronium. Synthetic derivatives: pancuronium, vecuronium.
Diuretics
Physiology of the kidney. The renal glomerulus: a unit of filtration and reabsorption. Therapeutic uses of diuretic drugs. Carbonic anhydrase inhibitors of the proximal convoluted tubule: acetazolamide, methazolamide and compounds of the sulfonic series. Dichlorphenamide, chloraminophenamide. Metabolic acidosis. Diuretics acting on the distal convoluted tubule: thiazide derivatives, carbonylic and idrotiazidic series. Chlorothiazide, hydrochlorothiazide, chlorthalidone. Diuretics acting on the ascending limb of Henle's loop: drastic diuretics. Furosemide, bumetanide, ethacrynic acid. Mechanism of action of ethacrynic acid. Loss of K+ and interference with lipid metabolism. K+-sparing diuretics. Aldosterone activity: the main antidiuretic hormone. Diuretics acting on the collecting duct. Aldosterone receptor antagonists: spironolactone, eplerenone, potassium canrenoate. ENaC channels blockers: amiloride, triamterene. Osmotic diuretics: mannitol, glycerol. Use of osmotic diuretics in edema reabsorption.
Synthesis: ethacrynic acid.
Antihistamine drugs
Structure, synthesis and physiological role of histamine. Histamine receptors: H1, H2, H3 and types of G protein coupled thereto. Location and functions of H1 and H2 receptors. Binding mode of histamine to the H1 and H2 receptors. Preventive drugs stabilizing the membrane of mast cells: cromoglicic acid. H1 antagonists: therapeutic uses and side effects. First-generation drugs. Ethylenediamine derivatives. prylamine, methaphenylene. Propylaminic derivatives: chlorpheniramine, tripolidine. Basic ethers: diphenydramine, medrylamine. Piperazine derivatives: cyclizine, clorciclizine. Phenothiazine derivatives: promethazine. Other tricyclic derivatives: cyproheptadine, azatadine. Second and third generation drugs. Piperidine and piperazine derivatives.
Drugs for treatment of peptic ulcer
Manifestations of peptic ulcer. Mechanisms of regulation of gastric acid secretion. Antacids: hydroxides, carbonates and bicarbonates. Prostaglandin analogs: misoprostol. Drugs that form a protective sheath: sucralfate and alginate. Non-selective muscarinic antagonists and new selective M1 antagonists: pirenzepine and telenzepine. H2 antagonists in the treatment of peptic ulcer. Development of selective H2 antagonists: from burimamide to the cimetidine. Other H2 antagonists: ranitidine, nizatidine, famotidine. Irreversible proton pump inhibitors. Omeprazole: mechanism of action and metabolism. Antagonists of the gastrin receptor: YM022. Therapy against Helicobacter pylori.
Synthesis: ranitidine.
Neuroleptics
Schizophrenia: Positive and negative symptoms and pathogenesis. Dopaminergic pathways in the central level, dopamine receptors along these routes and types of G-protein coupled thereto. The fronto-cortical and midbrain way and the dopaminergic type D4 receptors. Non-selective dopamine antagonists: phenothiazine derivatives. Structure, pharmacophore and SAR. Chlorpromazine, triflupromazine, perphenazine, fluphenazine. Thioxanthene derivatives: clorprotixene, clopentixol, flupenthixol. Side effects of non-selective dopamine antagonists. Selective antagonists of dopamine D2, D3 and D4 receptors. Butyrophenone derivatives: haloperidol, droperidol. Diphenylbutylpiperidinic derivatives: pimozide. D4 receptors selective antagonists: atypical neuroleptics. Dibenzoazepinic derivatives: clozapine, loxapine, clotiapine. D2 receptor partial agonists at peripheral level used as antiemetics: metoclopramide, sulpiride. A brief history of reserpine.
Synthesis: haloperidol, chlorpromazine.
Antidepressants
Depression: positive and negative symptoms. The genetic component of depression. Serotonin: structure, synthesis and biological effects. Tricyclic antidepressants or thymolectics: the different theories formulated on the mechanism of action. Effects of treatment. Drugs with greater selectivity towards the serotonergic system: fluoxetin, paroxetine, citalopram, sertraline. MAO inhibitors or thymeretics. First generation non-selective and irreversible MAO inhibitors: iproniazid, nialamide, pargyline. Second-generation selective and irreversible MAO-A inhibitors: clorgiline. Third-generation selective and reversible MAO-A inhibitors: moclobemide. COMT inhibitor: entacapone and tolcapon. Serotonin precursors: oxitriptan. Partial agonists of presynaptic serotonergic 5HT1A receptors: buspirone, gepirone, trazodone. Drugs that act by enhancing noradrenergic transmission: reboxetine and droxidopa. Drugs that act on both pathways: mirtazapine. Drugs used in the treatment of bipolar disorder: lithium salts and monophosphatase inhibitors.
Synthesis: imipramine
Antiparkinson medications
Parkinson's disease. Symptoms of the Parkinsonian disease. The dopamine deficiency along the nigrostriatal way. The altered dopamine-acetylcholine balance in Parkinson's disease and possible pharmacological interventions. Dopamine agonists: L- DOPA uptake and transport mechanism at central level. Side effects of the treatment with L-DOPA. DOPA decarboxylase inhibitors: carbidopa, benserazide. Dopamine agonists at central level: apomorphine, pergolide, bromocriptine. Irreversible MAO-B inhibitors: selegiline. COMT inhibitors: entacapone and tolcapone. Partial dopaminergic ergot and non-ergot agonists. Cholinergic antagonists that pass the blood-brain barrier: benzatropine, trihexyphenidyl, procyclidine. Central muscle relaxants: mefenesine. Future perspectives for the treatment of Parkinson's disease: Drugs that increase neuroprotection.
CNS stimulants
CNS stimulant drugs: analeptics, psychos and psychodysleptics. Ephedrine and its mechanism of action. Amphetamine and its mechanism of action. Amphetamine-like substances: methamphetamine, propylhexedrine, methylphenidate. Physical and psychic dependence, and anorectic action. The activation of the reward circuit. The stimulant properties of cocaine and its mechanism of action. Minor stimulants: caffeine, theophylline and theobromine. Nicotine. Arachidonic acid and anandamide. Tetrahydrocannabinoids. Oleic acid ethanolamide. Selective CB1 receptor inverse agonists: rimonabant. Hallucinogenic substances: MDMA, lysergic acid diethylamide (LSD), mescaline. Side effects and irreversible damage caused by hallucinogenic drugs. Drugs against shyness: modafinil. Psychedelics anesthetic: phencyclidine and ketamine.
Anti-obesity drugs
Leptin: a hormone that regulates appetite. Anorectic agents: drugs with noradrenergic activity. Phentermine, phendimetrazine, phenylpropanolamine, diethylpropion. Drugs with serotonergic activity: d-fenfluramine, sertraline. Stimulating lipolysis: β3 agonists. Pancreatic lipases inhibitors: orlistat.
Antimigraine drugs
Migraines. Drugs used in the acute migraine attacks treatment. Nonsteroidal anti-inflammatory drugs. Ergot alkaloids: ergotamine and didroergotamine. 5-HT1 receptor antagonists: sumatriptan and naratriptan. Antiemetics: metoclopramide, ondansetron. Drugs used in the prophylactic treatment of migraines. The β-adrenergic blockers. The Ca2+ channel blockers: flunnarizine and cinnarizine. Inhibitors of nitric oxide synthesis. Antagonists of 5-HT2B and 5-HT2C receptors. Botulinum therapy as a future prospect.
Antilipemics drugs
Classification of hyperlipidemia. Lipoproteins: HDL, LDL, VLDL. Drugs against anti hypertriglyceridemia: fibrates. Clofibrate, gemfibrozil, bezafibrate, ciprofibrate and fenafibrate. Hypocholesterolemic drugs: statins. Division into generations, SAR and mechanism of action. Bile acid sequestering resins: cholestyramine and colestipol. Irreversible inhibitors of the intestinal sterol transporter NPC1L1: ezetimibe. Other medications: niacin and probucol.
Synthesis: clofibrate.
Antidiabetics
Diabetes history. Pancreas and its functionality. Blood sugar concentration and its regulation by insulin and glucagon. Insulin synthesis and secretion. Insulin receptors: activation and cellular and metabolic effects. Diabetes mellitus: classification and incidence. Diabetes Mellitus treatment. Insulin therapy: insulins of animal origin, insulins of biotechnological origin. Clinical classification: ultra-fast insulin, regular or rapid insulin, intermediate-acting insulin, ultraslow or extended insulin. Routes of administration. Sulfonylureas: structures, mechanisms, SARs and classification in generations. Glinides: structures and pharmacophore. Drugs acting on the incretin system. biguanides, thiazolidinediones, α-glucosidase inhibitors.