Wydział Farmaceutyczny - Katedra i Zakład Technologii Chemicznej

Syllabus na rok akademicki 2013/2014
Wydział Farmaceutyczny
Nazwa
kierunku
Nazwa
przedmiotu/
modułu
Jednostka
realizująca
Rodzaj
przedmiotu
Obszar
kształcenia
Warunki
wstępne
Cel kształcenia
Treści
programowe
FARMACJA
Synteza i technologia
środków leczniczych
(ćwiczenia z elementami
biotechnologii)
Katedra i Zakład Technologii
Chemicznej Środków
Leczniczych
obowiązkowy
Poziom i forma
studiów
Kod
przedmiotu/
modułu
jednolite studia
magisterskie
MK_24
Punkty
ECTS
Osoba odpowiedzialna
(imię, nazwisko, email, nr tel.
służbowego)
stacjonarne
6
dr hab. Tomasz Gośliński
[email protected].
pl
tel. 61 854 6631
semestr
wykłady
ćwiczenia
seminaria
Forma zajęć
VII
15
75
i liczba godzin
Zakres nauk medycznych, nauk o zdrowiu i nauk o kulturze fizycznej
Grupa treści kierunkowych: C. Analiza, synteza i technologia leków
Studenci przystępujący do realizacji przedmiotu powinni posiadać ugruntowaną znajomość
chemii organicznej, chemii fizycznej oraz chemii leków w zakresie teoretycznym i
praktycznym. Przed przystąpieniem do prac doświadczalnych zapoznają się z wybranymi
procedurami dobrej praktyki laboratoryjnej oraz zasadami BHP i p-poż.
W ramach przedmiotu student poznaje ścieżkę prowadzącą do opracowania nowego środka
leczniczego, począwszy od etapu projektowania substancji czynnej, aż do fazy procesów
technologicznych zmierzających do przemysłowej produkcji związku. Studenci zapoznają się
w szczególności z: (i) technologią otrzymywania wybranych leków i substancji
pomocniczych
w skali laboratoryjnej oraz przemysłowej w oparciu o procesy syntezy chemicznej
i biotechnologicznej; (ii) jednostkowymi operacjami fizycznymi i chemicznymi zarówno w
skali laboratoryjnej, jak i skali wielkoprzemysłowej; (iii) zasadami dobrych praktyk w pracy
laboratoryjnej i w wytwarzaniu; (iv) metodami poszukiwania i projektowania nowych
środków leczniczych i procesów technologicznych z wykorzystaniem nowoczesnych technik
obliczeniowych.
Wykłady
1. Przemysł farmaceutyczny w Polsce, prawne aspekty ochrony własności intelektualnej oraz
zasady dobrej praktyki wytwarzania w kontekście otrzymywania związków aktywnych (API)
wchodzących w skład leku syntetycznego.
2. Zapoznanie studentów z technikami poszukiwania i projektowania nowych leków:
a. pojęcie „związku wiodącego”, jego poszukiwanie i rola w projektowaniu leku;
b. modyfikacje związków wiodących;
c. odkrywanie nowych leków z pominięciem związków wiodących.
3. Rola oddziaływań pomiędzy receptorami i enzymami, a substancjami chemicznymi w
projektowaniu leków.
4. Możliwość modyfikowania transportu i biodostępności leków na drodze chemicznej
(proleki) oraz zmianę ich właściwości fizykochemicznych (polimorfy).
5. Omówienie nowoczesnego projektowania syntez leków i substancji pomocniczych
stosowanych w technologii z uwzględnieniem ich ekonomiki i ekologii na wybranych
przykładach.
6. Problem skalowania procesów chemicznych ze skali laboratoryjnej do przemysłowej jako
znaczący cel technologiczny.
7. Synteza na podłożach stałych i chemia kombinatoryczna jako szybkie metody tworzenia
dużych bibliotek związków biologicznie czynnych.
8. Metody otrzymywania i rozdziału związków optycznie czynnych na drodze rozdziału
Formy
i metody
dydaktyczne
Forma
i warunki
zaliczenia
Literatura
podstawowa
(nie więcej niż 3
pozycje)
Literatura
uzupełniająca
mieszanin racemicznych z uwzględnieniem metod chromatograficznych. Synteza
stereoselektywna.
9. Wprowadzenie do nowych technik syntezy związków organicznych, w tym leków, z
wykorzystaniem procedur biotechnologicznych.
Ćwiczenia
Studenci wykonują procesy chemiczne, fizyczne lub biotechnologiczne prowadzące do
otrzymania lub wyizolowania nie mniej niż czterech substancji leczniczych lub
pomocniczych (m. in. anastezyny, aspiryny, dulcyny, kofeiny , nipaginy A, paracetamolu,
salolu, sulfanilamidu, tiokolu, lecytyny, likopenu, tanalbiny) oraz dwóch preparatów
biotechnologicznych (z wykorzystaniem m.in. komórek Saccharomyces cerevisiae
immobilizowanych w żelu alginianowym oraz lipazy z Candida antarctica). W ramach
ćwiczeń studenci określają czystość chemiczną uzyskiwanych substancji za pomocą analizy
chromatograficznej, pomiaru temperatury topnienia, analizy widma w zakresie UV-VIS. Dla
wybranych substancji leczniczych i ich pochodnych, studenci: (i) przeprowadzają badania
formy fizyko-chemicznej w zakresie struktur polimorficznych w oparciu o krystalograficzne
bazy danych oraz (ii) korzystając z odpowiednich programów komputerowych, analizują
modele pojedynczych cząsteczek oraz obserwują ich oddziaływania z receptorami
(enzymami).
Przedmiot jest realizowany w formie wykładów oraz ćwiczeń laboratoryjnych: (i) Wykłady
w wymiarze 15 godzin lekcyjnych są realizowane w ciągu ośmiu tygodni. Treści
merytoryczne objęte wykładami są przekazywane studentom w formie prezentacji
multimedialnej; (ii) Ćwiczenia laboratoryjne w wymiarze 75 godzin lekcyjnych są
realizowane w okresie trzech tygodni dla jednej grupy studentów. Studenci wykonują
ćwiczenia na podstawie skryptu i zbiorczych na bieżąco aktualizowanych materiałów, które
są im przekazywane na początku cyklu zajęć.
Ćwiczenia. Studenci są zobowiązani do zdania kolokwium wstępnego obejmującego
jednostkowe procesy fizyczne, zasady BHP i p-poż. W trakcie trwania ćwiczeń studenci
przystępują do trzech kolokwiów obejmujących jednostkowe procesy chemiczne, a także
jednego dotyczącego procesów biotechnologicznych. W ramach powyższych kolokwiów
studenci zdają dodatkowo materiał dydaktyczny związany z syntezą i technologią
otrzymywanych środków leczniczych i prowadzonych procesów biotechnologicznych. Po
otrzymaniu zadanego preparatu student przedstawia prowadzącemu ćwiczenia: (i) protokół
wykonania i (ii) stosowne schematy technologiczne. Wybrane substancje są
charakteryzowane pod względem fizyko-chemicznym oraz analizowane za pomocą
oprogramowania komputerowego w zakresie przewidywania właściwości fizykochemicznych i farmakologicznych. Warunkiem zaliczenia ćwiczeń jest zdanie materiału
wchodzącego w zakres pięciu kolokwiów oraz przedstawienie dokumentacji wykonanych
zadań praktycznych.
Wykłady i egzamin z przedmiotu. Egzamin końcowy z przedmiotu jest realizowany w formie
serii pytań testowych i otwartych. Obejmuje on treści przedstawione na wykładach oraz
ćwiczeniach. Katedra dopuszcza egzaminowanie w formie pytań testowych w systemie
OLAT. Ocenę pozytywną otrzymują studenci, którzy uzyskali minimum 60% poprawnych
odpowiedzi.
1. D. Skwarski, L. Seńczuk, J. Kalinowska-Torz, Ćwiczenia z technologii chemicznej
środków leczniczych, Wydawnictwo AM, Poznań, 1987.
2. J. Tułecki, Technologia środków leczniczych, PZWL, Warszawa, 1978.
3. K. Kieć-Kononowicz, Wybrane zagadnienia z metod poszukiwania i otrzymywania
środków leczniczych, WUJ, Kraków, 2000.
1. R.B. Silverman, Chemia organiczna w projektowaniu leków, WNT, 2004.
2. G.L. Patrick, Chemia medyczna podstawowe zagadnienia, WNT, 2003.
3. A. Vogel, Preparatyka organiczna, WNT, Warszawa 2006.
4. H. Marona (red.), Syntezy środków leczniczych, WUJ, Kraków, 2006.
5. J. Gawroński, K. Gawrońska, K. Kacprzak, M. Kwit, Współczesna synteza organiczna.
Wybór eksperymentów, PWN, Warszawa 2004.
Przedmiotowe
efekty
kształcenia
(symbol)
P_W01
6. F. Gualtieri, New trends in synthetic medicinal chemistry, Wiley-VCH, Weinheim, 2000.
7. A. Chmiel, S. Grudziński, Biotechnologia i chemia antybiotyków, PWN, Warszawa 1998.
8. O. Kayser, R. Műller (red.), Biotechnologia farmaceutyczna, WL PZWL, Warszawa 2003.
9. D.J.A. Crommelin, R.D. Sindelar (red.), Pharmaceutical biotechnology, Routledge
Taylor&Francis Group, London, 2002.
Efekty kształcenia
Odniesienie do
kierunkowych efektów
kształcenia
Zna właściwości fizykochemiczne substancji leczniczych
wpływające na aktywność biologiczną leków, problematykę
polimorfizmu, a także właściwości fizykochemiczne i metody
otrzymywania substancji pomocniczych stosowanych w
technologii postaci leku
P_W02
Zna metody poszukiwania nowych substancji leczniczych,
podstawowe kategorie leków oraz problematykę ochrony
patentowej, zasady Dobrej Praktyki Wytwarzania i
dokumentowania prowadzonych procesów technologicznych, a
także rozumie znaczenie leku syntetycznego w systemie opieki
zdrowotnej w Polsce i na świecie.
P_W03
Zna metody wytwarzania przykładowych substancji leczniczych,
stosowane operacje fizyczne oraz jednostkowe procesy
chemiczne, ich ekonomikę i ekologię, a także metody
otrzymywania i rozdziału związków optycznie czynnych
P_U01
Projektuje syntezy substancji czynnych w oparciu o znajomość
podstawowych operacji fizycznych i procesów chemicznych oraz
kontrolę przebiegu procesu produkcyjnego, ocenia prawidłowość
doboru warunków wytwarzania substancji leczniczych mających
wpływ na jakość produktów leczniczych, a także dokonuje
właściwego doboru odczynników, ich odzysku i utylizacji
P_U02
Stosuje metody i procesy biotechnologiczne do wytwarzania
substancji farmakologicznie czynnych, a także projektuje proces
biotechnologiczny
z
uwzględnieniem
jego
aspektów
technologicznych i kontroli, planuje przeprowadzenie procesu
biosyntezy lub biotransformacji, w tym celu, dobiera typ
bioreaktora dla projektowanego procesu, przygotowuje go do
przeprowadzenia hodowli i planuje skład podłoża hodowlanego
P_U03
Ocenia właściwości produktu leczniczego i przedstawia sposób
jego wytwarzania, a także wie, jak wpływać na wydajność
poszczególnych etapów i całego procesu produkcyjnego leku
P_U04
Wyjaśnia zależność między budową chemiczną a działaniem
leków, stosuje techniki komputerowe do interpretacji wyników
analizy i zebrania informacji o leku, a także wyszukuje w
piśmiennictwie informacje naukowe, dokonuje ich wyboru i oceny
oraz wykorzystuje je w celach praktycznych
P_U05
Proponuje rozwiązanie problemu badawczego związanego z
lekiem syntetycznym, proponuje i realizuje technologię
wytwarzania substancji czynnej
P_K01
Posiada nawyk korzystania z technologii informacyjnych do
wyszukiwania i selekcjonowania informacji, wyciąga i formułuje
wnioski z własnych pomiarów i obserwacji oraz posiada
umiejętność pracy w zespole
Bilans nakładu Godziny kontaktowe z nauczycielem akademickim
C.W2., C.W5., C.W12.
C.W7., C.W8., C.W9.,
C.W32.
C.W10., C.W11.
C.U4., C.U5., C.U6.
C.U7., C.U8., C.U25.,
C.U26.
C.U9., C.U23.
C.U1., C.U19., C.U38.
C.U22., C.U24.
B.K1., B.K2.,B.K3.
pracy studenta
udział w wykładach
7x2h
1x1h
3x9,33h
3x6,67h
3x6,67h
1x7h
15h
10x1h
10h
6x5h
30h
5x4h
1x20h
Liczba
godzin
20h
20h
170h
Liczba
ECTS
Nakład pracy studenta związany z zajęciami wymagającymi
bezpośredniego udziału nauczyciela
100h
4
* Nakład pracy studenta związany z zajęciami o charakterze
praktycznym
105h
4
udział w ćwiczeniach *
udział w seminariach *
udział w konsultacjach związanych z zajęciami
Samodzielna praca studenta
przygotowanie do ćwiczeń *
przygotowanie do seminariów *
przygotowanie do kolokwiów
przygotowanie do egzaminu
Łączny nakład pracy studenta
Wskaźniki
ilościowe
75h
Metody weryfikacji efektu kształcenia
Nr efektu
kształcenia
P_W01, P_W02
P_W03
P_U01 - P_U02
P_U03 - P_U05
P_K01
Data
opracowania
programu
Formujące
(np. wejściówka, obserwacja pracy studenta
w trakcie zajęć, ocena zdolności
do samodzielnej pracy….)
W strukturę wykładu wprowadzona jest
aktywna dyskusja, rozwiązywanie zadań
problemowych i konwersatorium
W strukturę wykładu wprowadzona jest
aktywna dyskusja, rozwiązywanie zadań
problemowych i konwersatorium. Kolokwium
wstępne na ćwiczenia. Obserwacja pracy
studenta podczas ćwiczeń i ocena jego
zdolności do samodzielnej pracy.
Kolokwium wstępne na ćwiczenia. Obserwacja
pracy studenta podczas ćwiczeń i ocena jego
zdolności do samodzielnej pracy.
Obserwacja pracy studenta podczas ćwiczeń i
ocena jego zdolności do samodzielnej pracy.
Obserwacja pracy studenta podczas ćwiczeń i
analiza opracowywanych protokołów.
29.04.2013
Program opracował
Podsumowujące
(np. egzamin praktyczny, teoretyczny,
kolokwium…)
Egzamin końcowy z przedmiotu. Protokół
wykonanego ćwiczenia.
Egzamin końcowy z przedmiotu. Protokół
wykonanego ćwiczenia, kolokwia podczas
ćwiczeń.
Protokół wykonanego ćwiczenia, kolokwia
podczas ćwiczeń.
Protokół wykonanego ćwiczenia, kolokwia
podczas ćwiczeń.
Protokół wykonanego ćwiczenia.
dr hab. n. farm. Tomasz
Gośliński