6-Ottimizzazioni nel drug design
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Questions and Answers

Quale affermazione descrive un effetto dell'aumento della dimensione dei gruppi alchilici?

  • Aumento dell'idrofilia della struttura
  • Miglioramento della biodisponibilità orale
  • Aumento dell'idrofobicità della struttura (correct)
  • Riduzione dell'attività del farmaco

    • Le variazioni degli alchilici possono influenzare l'interazione con il target per ragioni steriche.

    True

    Cosa si intende per 'mascheramento' nei farmaci?

    Rimozione o mascheramento di gruppi polari per aumentare la lipofilia.

    L'ottimizzazione della s_________ è fondamentale per migliorare la biodisponibilità orale di un farmaco.

    <p>solubilità</p> Signup and view all the answers

    Quale degli aspetti seguenti è influenzato dalla variazione del pKa in un farmaco?

    <p>La percentuale di farmaco ionizzato</p> Signup and view all the answers

    Quale delle seguenti strategie può migliorare la stabilità di un farmaco?

    <p>Rigidificare la struttura</p> Signup and view all the answers

    Farmaci con elevata lipofilia attraversano facilmente le membrane cellulari.

    <p>True</p> Signup and view all the answers

    L'introduzione di gruppi polari tende a rendere un farmaco più idrofobo.

    <p>False</p> Signup and view all the answers

    Qual è l'effetto di un gruppo ingombrante utilizzato nel design di farmaci?

    <p>Aumenta la stabilità chimica e metabolica del farmaco.</p> Signup and view all the answers

    Qual è l'importanza dell'ottimizzazione del tempo di emivita di un farmaco?

    <p>Permette un rilascio controllato e un'efficacia prolungata nel tempo.</p> Signup and view all the answers

    L'ottimizzazione dell'equilibrio /__ è chiave per la progettazione dei farmaci.

    <p>idrofilia/idrofobicità</p> Signup and view all the answers

    Abbina il tipo di modificazione con il suo effetto:

    <p>Rigidificazione = Migliora la stabilità Estensione della catena laterale = Aumenta l'attività Variazione dei sostituenti alchilici = Modifica l'idrofobicità Mascheramento di gruppi polari = Aumenta la lipofilia</p> Signup and view all the answers

    Quale delle seguenti affermazioni è vera riguardo ai farmaci con caratteristiche idrofiliche e lipofiliche?

    <p>Possono interagire sia con i bersagli molecolari che con l'ambiente acquoso.</p> Signup and view all the answers

    Quale è un esempio di un cambiamento per migliorare la biodisponibilità di un farmaco?

    <p>Blocco metabolico</p> Signup and view all the answers

    La polarità non influisce sulla solubilità di un farmaco in ambiente acquoso.

    <p>False</p> Signup and view all the answers

    Qual è il risultato dell'introduzione di anelli per bloccare i legami?

    <p>Aumenta la rigidità della struttura e migliora la biodisponibilità orale.</p> Signup and view all the answers

    La modifica delle unità alchiliche è nota come _________ shuffle.

    <p>methylene</p> Signup and view all the answers

    La rimozione di gruppi suscettibili all'attacco metabolico è un esempio di b_____ m_________ per aumentare la stabilità.

    <p>blocco metabolico</p> Signup and view all the answers

    Abbina la modifica strutturale alla sua descrizione:

    <p>Aumento della porzione alchilica = Favorisce l'idrofobicità Riduzione della porzione alchilica = Migliore interazione con il target Mascheramento polare = Aumenta la lipofilia Rigidificazione = Migliora la stabilità chimica</p> Signup and view all the answers

    Abbina i seguenti processi con le loro descrizioni:

    <p>Shielding sterico = Protezione dei gruppi funzionali sensibili Shielding elettronico = Stabilizzazione dei gruppi funzionali labili Variazioni di pKa = Influenza sulla percentuale di farmaco ionizzato Variazioni di sostituenti = Modifica dell'interazione di legame</p> Signup and view all the answers

    Quale degli effetti collaterali è ridotto dall'aumento della polarità nei farmaci?

    <p>Effetti sul sistema nervoso centrale</p> Signup and view all the answers

    La stabilità metabolica è aumentata mediante l'introduzione di gruppi reattivi.

    <p>False</p> Signup and view all the answers

    Qual è il vantaggio principale degli isosteri nello sviluppo dei farmaci?

    <p>Aumentano la stabilità chimica e metabolica dei farmaci.</p> Signup and view all the answers

    L'aumento della ________ è utile per il targeting dei farmaci contro le infezioni intestinali.

    <p>polarità</p> Signup and view all the answers

    Quale dei seguenti gruppi funzionali è noto per essere tossico e viene spesso rimosso o sostituito per migliorare l'attività di un farmaco?

    <p>Gruppi nitro aromatici</p> Signup and view all the answers

    Il profarmaco è una forma attiva di un farmaco che può agire direttamente sul bersaglio.

    <p>False</p> Signup and view all the answers

    Qual è lo scopo principale dell'uso di building blocks biosintetici nei farmaci?

    <p>Aumentare la selettività e ridurre la tossicità.</p> Signup and view all the answers

    Il miglioramento della f______________ dei farmaci può essere ottenuto attraverso varianti di sostituenti che riducono la tossicità.

    <p>farmacocinetica</p> Signup and view all the answers

    Le solfonammidi sono farmaci che hanno una bassa polarità e quindi attraversano facilmente la barriera intestinale.

    <p>False</p> Signup and view all the answers

    La l________ è la capacità di un farmaco di attraversare la barriera emato-encefalica.

    <p>lipofilia</p> Signup and view all the answers

    Abbina i seguenti concetti ai loro corretti significati:

    <p>Tossicità = Effetti collaterali dannosi di un farmaco Biodisponibilità = Quantità di farmaco che raggiunge la circolazione sistemica Idrofobità = Tendenza a non interagire con l'acqua Idrofilia = Tendenza a interagire con l'acqua</p> Signup and view all the answers

    Quale delle seguenti dichiarazioni sui profarmaci è corretta?

    <p>Richiedono metabolizzazione per diventare attivi.</p> Signup and view all the answers

    Gli agenti alchilanti selettivi colpiscono solo le cellule tumorali senza interessare le cellule sane.

    <p>False</p> Signup and view all the answers

    Qual è il vantaggio dell’utilizzo di anticorpi monoclonali nel targeting di farmaci antitumorali?

    <p>Riconoscimento selettivo anticorpo/antigene.</p> Signup and view all the answers

    Un farmaco somministrato per p________e un altro farmaco è definito farmaco sentinella.

    <p>proteggere</p> Signup and view all the answers

    La flessibilità è collegata ad una scarsa biodisponibilità orale.

    <p>True</p> Signup and view all the answers

    Il mascheramento è utilizzato:

    <p>nei profarmaci</p> Signup and view all the answers

    L'introduzione di gruppi polari riduce gli effetti collaterali del sistema nervoso centrale

    <p>True</p> Signup and view all the answers

    Lo __________ sterico è usato per aumentare la stabilità chimica e metabolica.

    <p>shielding</p> Signup and view all the answers

    Nello shielding sterico, quale delle seguenti affermazioni è corretta? (Seleziona tutte quelle che si applicano)

    <p>Si introduce di un gruppo ingombrante come scudo</p> Signup and view all the answers

    Per aumentare la stabilità di un farmaco si può sfruttare lo shielding sterico ed ___________

    <p>elettronico</p> Signup and view all the answers

    Nel blocco metabolico si sostituiscono gruppi metabolicamente stabili con gruppi suscettibili all'attacco metabolico.

    <p>False</p> Signup and view all the answers

    Il drug targeting implica quale delle seguenti affermazioni?

    <p>Rende i farmaci trasportabili all'interno delle cellule da proteine di trasporto di building block naturali (amminoacidi o basi puriniche e pirimidiniche)</p> Signup and view all the answers

    Definizione di profarmaci.

    <p>Composti inattivi che sono convertiti in composti attivi in vivo.</p> Signup and view all the answers

    I profarmaci mascherano effetti tossici.

    <p>True</p> Signup and view all the answers

    La levodopa viene utilizzata come profarmaco in quanto può passare la barriera emato-encefalica ed essere idrolizzata in ________

    <p>dopamina</p> Signup and view all the answers

    I gruppi tossici che sono indispensabili per l'attività vengono __________ per ridurre la loro tossicità.

    <p>mascherati</p> Signup and view all the answers

    Gli sleeping agent sono una tipologia di __________

    <p>profarmaci</p> Signup and view all the answers

    Gli sleeping agents vengono attivati non per vie metaboliche ma da fonti esterne come:

    <p>Campo magnetico</p> Signup and view all the answers

    I ROS sono agenti:

    <p>Proapoptotici</p> Signup and view all the answers

    I farmaci peptidici hanno buone proprietà farmacocinetiche.

    <p>False</p> Signup and view all the answers

    I farmaci peptidici vengono facilmente degradati da enzimi digestivi e metabolici

    <p>True</p> Signup and view all the answers

    Qual è lo scopo delle modificazioni peptidiche?

    <p>Aumentare la stabilità dei peptidi</p> Signup and view all the answers

    Cosa sono i bioisosteri?

    <p>sono composti che presentano una struttura simile ma una diversa attività biologica</p> Signup and view all the answers

    L'inversione di un centro di asimmetria viene usata per:

    <p>Nelle modificazioni peptidiche</p> Signup and view all the answers

    Nei trials preclinici si studia:

    <p>Le proprietà e selettività dei metaboliti</p> Signup and view all the answers

    In quante fasi si dividono i trials clinici?

    <p>4</p> Signup and view all the answers

    La fase I dei trials clinici determina la farmacocinetica e il dosaggio del farmaco

    <p>True</p> Signup and view all the answers

    La fase II dei trials clinici determina gli effetti t__________ di un farmaco

    <p>terapeutici</p> Signup and view all the answers

    La fase II dei trials clinici serve a:

    <p>Determinare la dose per ottenere un effetto terapeutico</p> Signup and view all the answers

    Quale delle seguenti affermazioni è corretta riguardo la fase III dei trials clinici?

    <p>È progettata per confrontare un nuovo farmaco con uno standard di cura.</p> Signup and view all the answers

    Cosa accade durante la fase IV dei trials clinici?

    <p>Inizio di studi per la sicurezza post-marketing</p> Signup and view all the answers

    Negli ultimi step della sintesi di un farmaco si cerca di evitare solventi o reagenti tossici per evitare la presenza di residui nel prodotto finale.

    <p>True</p> Signup and view all the answers

    La scale up prevede l'utilizzo di enormi palloni ed evaporatori rotanti.

    <p>False</p> Signup and view all the answers

    In un processo industriale, si cerca di isolare il prodotto di una reazione tramite:

    <p>Cristallizzazione</p> Signup and view all the answers

    Lo sviluppo chimico è semplicemente un scale up della sintesi originale.

    <p>False</p> Signup and view all the answers

    Cosa si deve tenere in considerazione nello sviluppo chimico?

    <p>Minimizzare il numero di step di reazione, sintesi convergenti, sicurezza, minimo numero di purificazioni, ambiente, costi</p> Signup and view all the answers

    I solventi misti sono facili da riciclare.

    <p>False</p> Signup and view all the answers

    Le impurezze e solventi residui presenti nel prodotto finale devono essere identificati e quantificati.

    <p>True</p> Signup and view all the answers

    Nei farmaci le impurezze cancerogene devono essere minime.

    <p>False</p> Signup and view all the answers

    Study Notes

    Design Farmaceutico

    • Il drug design mira a ottimizzare le proprietà farmacocinetiche dei farmaci.
    • Importanza della biodisponibilità orale, che influisce sull'efficacia del farmaco.
    • Optimalizzazione richiesta per stabilità chimica e metabolica, equilibrio idrofilia/idrofobicità, tempo di emivita e biodistribuzione.

    Proprietà dei Farmaci

    • Farmaci devono essere sufficientemente polari per solubilità in ambiente acquoso e interazione con bersagli molecolari.
    • Farmaci devono essere lipofili per attraversare le membrane cellulari e ridurre eliminazione rapida.
    • Le basi deboli con pKa 6-8 sono comuni tra molti farmaci.

    Flessibilità e Rigidificazione

    • Scarsa biodisponibilità orale associata a eccessiva flessibilità.
    • Introduzione di anelli nella struttura per aumentare rigidità e migliorare l'affinità.

    Estensione della Catena Laterale

    • Estensione delle catene laterali per formare legami con più siti secondari vincolanti.
    • Riduzione del peso molecolare e possibile miglioramento della biodisponibilità orale.
    • Design strategico per aumentare attività e selettività.

    Variazioni Sostitutive

    • Variazioni nei sostituenti alchilici influiscono sul bilanciamento tra idrofilia e idrofobicità.
    • Gruppi alchilici più grandi possono interferire con il sito target per ragioni steriche.
    • Rimozione facile di gruppi alchilici e possibilità di sostituzioni.

    Mascheramento di Gruppi Polari

    • Mascheramento per ridurre la polarità e aumentare l'idrofobicità, aumentando la solubilità.
    • Utilizzato nelle formulazioni di profarmaci per migliorare l'efficacia del farmaco.

    Introduzione di Gruppi Polari

    • Aumento della polarità per il targeting dei farmaci contro infezioni intestinali.
    • Riduzione degli effetti collaterali sul sistema nervoso centrale grazie a una maggiore selettività.

    Variazioni di pKa

    • Modifiche a pKa incidono sulla percentuale di farmaco ionizzato.
    • Rilevanza delle sostituzioni alchiliche e ariliche nel determinare la basicità e l'interazione legante.

    Stabilità Chimica e Metabolica

    • Introduzione di gruppi ingombranti per stabilizzare composti sensibili e proteggere funzioni chimiche.
    • “Shielding” elettronico per stabilizzare gruppi labili come esteri.

    Blocco Metabolico

    • Inserimento di gruppi per bloccare reazioni metaboliche, aumentando la stabilità e l'emivita del composto.
    • Rimozione di gruppi vulnerabili dall'attacco metabolico per migliorare l'efficacia del farmaco.### Agenti Bloccanti Neuromuscolari
    • Stabili a pH acido, instabili a pH ematico leggermente alcalino.
    • Eliminazione tramite Hofmann con breve emivita.
    • Necessità di dosaggi precisi in ambito chirurgico.
    • Tempi di recupero rapidi dopo interventi chirurgici.

    Drug Targeting

    • Utilizzo di building block biosintetici per migliorare l'efficacia dei farmaci.
    • Farmaci trasportati da proteine di trasporto naturali (amminoacidi, basi puriniche/pirimidiniche).
    • Maggiore selettività per cellule bersaglio e riduzione della tossicità.

    Farmaci Antitumorali

    • Agenti alchilanti non selettivi, come la mostarda uracile, agiscono su cellule tumorali.
    • Gruppo alchilante legato all’uracile: elevato uptake di basi nelle cellule tumorali.
    • Tattica del cavallo di Troia per concentrare farmaci nei tumori.

    Anticorpi Monoclonali

    • Identificazione di antigeni sovra-espressi nei tessuti tumorali.
    • Clonazione di anticorpi specifici per il loro antigene.
    • Coniugazione di farmaci agli anticorpi per un rilascio selettivo.

    Infezioni Intestinali

    • Farmaci con alta polarità o ionizzazione possono non attraversare la parete intestinale.
    • Aumenta la concentrazione dei farmaci presso il sito dell'infezione.

    Progettazione dei Farmaci

    • Ottimizzazione per diminuire tossicità rimuovendo gruppi funzionali tossici.
    • Variazione dei sostituenti e della loro posizione per ridurre effetti collaterali.

    Profarmaci

    • Composti inattivi che diventano attivi all'interno dell'organismo.
    • Migliorano la permeabilità cellulare e prolungano l’attività terapeutica.
    • Mascherano effetti tossici e collaterali, aumentando la stabilità chimica.

    Strategia del Cavallo di Troia

    • Impiego di profarmaci che imitano building block biosintetici come la Levodopa.
    • Necessario per attraversare le membrane cellulari, in particolare la barriera emato-encefalica.

    Protezione dei Farmaci

    • Uso di farmaci "sentinella" per proteggere un altro farmaco.
    • Carbidopa inibisce la decarbossilasi periferica, permettendo un uso ridotto di L-Dopa.

    Variazioni di Solubilità

    • Uso di esteri come il palmitato per ridurre la solubilità e migliorare l'esperienza del paziente.
    • Minor dolore al sito di iniezione con soluzioni concentratie.

    Stabilità dei Profarmaci

    • Alcuni profarmaci sono stabili a pH superiori a 5, utilizzati in infezioni urinarie.

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    Quiz Team

    Description

    Questo quiz esplora il design farmaceutico, focussandosi sull'ottimizzazione delle proprietà farmacocinetiche e l'importanza della biodisponibilità orale. Analizzeremo anche la flessibilità e rigidità nelle strutture dei farmaci, oltre all'estensione delle catene laterali per migliorare l'affinità. Preparati a testare la tua conoscenza sul tema!

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