Krystalizacja i odmiany polimorficzne leków

fakultatywne

Wykład przeznaczony jest dla szerokiego grona słuchaczy zainteresowanych fizykochemią ciała stałego, procesem formulacji leków ze związków biologicznie czynnych oraz krystalografią. Słuchacze powinni znać podstawy matematyki oraz krystalografii. Wykład przeznaczony dla słuchaczy studiów na kierunkach Chemia II stopień, Chemia Medyczna II stopień, Inżynieria Nanostruktur.

w sali

Podczas wykładu studenci poznają metody oczyszczania oraz krystalizacji używane w chemii organicznej i przemyśle farmaceutycznej od strony praktycznej i teoretycznej. Szczególny nacisk zostanie położony na stabilność form polimorficznych, ich charakteryzacji oraz przewidywanie własności termodynamicznych ciał stałych.

Zagadnienia omówione na wykładzie:

1. Definicja ciała stałego i jego różnych odmian (kryształy, proszki, substancje amorficzne). Rodzaje kryształów: kokryształy, sole, polimorfy, hydraty i solwaty. Właściwości fizykochemiczne ciał stałych (właściwości mechaniczne, rozpuszczalność, ściśliwość, rozkład wielkości cząstek, plastyczność, stabilność, reaktywność). Metody charakteryzacji ciał stałych (XRD, NMR, DSC, TGA, mikroskopia)

2. Różnica pomiędzy substancją aktywną a lekiem.

3. Teoria nukleacji i wzrostu kryształów w ujęciu kinetycznym i termodynamicznym

4. Metody krystalizacji w roztworze (odparowanie, oziębienie, dyfuzja par, nawarstwianie rozpuszczalników), w żelach, polimerach, papkach. Metody krystalizacji z fazy stałej i gazowej.

5. Krystalizacja jako metoda rozdzielania związków optycznie czynnych

6. Przewidywanie morfologii kryształów: modele nie-mechaniczne (model BFDH, model energii przyłączenia) i modele mechaniczne

7. Polimorfizm w przemyśle farmaceutycznym

8. Metody charakteryzacji odmian polimorficznych. Metody charakteryzacji ciał stałych (XRD, NMR, DCS, TGA, mikroskopia, spektroskopia IR, Raman, temperatura topnienia)

9. Metody selektywnej krystalizacji odmian polimorficznych

10. Wyznaczanie wzajemnej stabilności odmian polimorficznych

11. Istotne związki chemiczne (farmaceutyki, leki), które posiadają różne odmiany polimorficzne (Zantac, Aspirin, Ritonavir)

12. Od pomysłu do leku. Rozwój związku aktywnego w lek - chemia, produkcja i kontrola. Produkcja tabletek, zawiesin, inhalatorów.

Nakład pracy studenta (łącznie 75 godzin)

30 godz. – udział w zajęciach.

20 godz. – przygotowanie do zajęć (lektura, krótkie zadania).

15 godz. – konsultacje z prowadzącą (konsultacje merytoryczne, przygotowanie prezentacji).

5 godz. – opracowanie i wygłoszenie prezentacji na podstawie artykułu naukowego.

Polymorphism in Molecular Crystals, Joel Bernstein, Oxford University Press

Crystal Growth For Beginners: Fundamentals Of Nucleation, Crystal

Growth And Epitaxy Fundamentals of Nucleation, Crystal Growth and

Epitaxy, Ivan V Markov, World Scientific Publishing Company

K_W04 Zna aspekty budowy i działania nowoczesnej aparatury pomiarowej wspomagającej badania naukowe w chemii ciała stałego.

K_U03 Potrafi zastosować odpowiednie metody, techniki i narzędzia badawcze w ramach badań form stałych konieczne dla wyjaśnienia postawionego problemu.

K_U16 Posiada umiejętność przygotowania wystąpień ustnych w języku polskim i angielskim, na tematy dotyczące wybranych zagadnień chemicznych, z wykorzystaniem podstawowych ujęć teoretycznych, a także korzystając z różnych źródeł.

Po wykładzie studenci znają istotne właściwości fizykochemiczne ciał stałych, ich odmiany i sposoby ich rozróżniania. Jak wpływają one na proces rozwoju i proces produkcji leków, i znają metody badawcze wykorzystywane w procesie oczyszczania i formulacji związków aktywnych biologicznie, oraz w jaki sposób odmiany polimorficzne są wykorzystywane w przemyśle farmaceutycznym.

Obecność na wykładach jest obowiązkowa; dopuszcza się maksymalnie dwie nieusprawiedliwione nieobecności.

Ocena końcowa jest ustalana na podstawie prezentacji przygotowanej w oparciu o publikację naukową związaną z tematyką wykładu.

nie dotyczy