1.Introduzione estrattiva

Chimica farmaceutica

La chimica farmaceutica è una disciplina chimica che viene definita un sistema interdisciplinare perché ovviamente non si può avvalere solo di chimica ma ha bisogno di conoscenze di scienze biologiche, mediche e farmaceutiche. Riguarda gli aspetti che sono relativi alla scoperta, alla progettazione, all'identificazione e alla preparazione di sostanze biologicamente attive. Tramite degli studi particolari è possibile elaborare delle relazioni struttura-attività per determinate classi di composti e quindi riuscire ad avere delle informazioni dettagliate sui gruppi funzionali e interazioni particolari che sono indispensabili per l'interazione recettoriale per avere l'effetto farmacologico aspettato.

Il chimico farmaceutico si occupa della progettazione quindi di una cosa che avviene al di fuori del laboratorio, decide di sintetizzare quella sostanza ma poi entra in laboratorio e la sintetizza, quindi ha bisogno di avere tutta una serie di conoscenze e di abilità pratiche perché deve essere capace di impostare una sintesi da un punto di vista pratico, di portarla avanti, di purificare il suo prodotto e di avere alla fine in mano il prodotto che desiderava sintetizzare in forma quanto più possibile pura e pulita.

Stadi della sperimentazione

Tutti gli stadi di sperimentazione possono essere identificati in due parti:

• Pianificazione dell'esperienza già fatta dall'insegnante
• Svolgimento dell'esperienza che prevede una conoscenza e corretto uso delle apparecchiature necessarie alla realizzazione dell'esperienza stessa in sicurezza

Pianificazione dell'esperienza

La pianificazione dell'esperienza è costituita da una serie di punti. Se un ricercatore intende sintetizzare un prodotto perché gli è necessario per fare un test farmacologico, prima di entrare in laboratorio pianifica ciò che deve fare. Ad esempio, elabora uno schema di sintesi basandosi su un approccio di tipo retrosintetico, però decide che per preparare quel determinato prodotto è meglio partire da un determinato precursore piuttosto che da un altro. Ciò può essere dettato anche dai reattivi che si hanno a disposizione.

Un aspetto fondamentale è il fatto di cercare in letteratura tutte le informazioni che riguardano quel prodotto che uno vuole poi sintetizzare. Quindi, se qualcuno prima di noi ha già sintetizzato quel prodotto, facendo una ricerca in letteratura possiamo ottenere una serie di informazioni che risultano essere utili per arrivare al mio obiettivo. Prima di entrare in laboratorio è necessario progettare l'apparecchiatura che ci è necessaria. Oltre a reazioni veloci che abbiamo utilizzato, ci possono essere anche delle reazioni che possono richiedere anche degli aspetti piuttosto critici.

Ad esempio, quando parlo di dover riscaldare una miscela di reazione, questa la posso riscaldare a 40°, 70°, 80°, 200° o 250° oppure posso fare direttamente delle decomposizioni sulla fiamma a temperature superiori. Quando parlo invece di dover raffreddare una miscela di reazione, posso decidere di condurre la mia reazione a 0°, a -20°, a -78°, a -100°; perciò, a seconda della condizione che io voglio realizzare, ho bisogno di sapere come realizzare questa specifica situazione.

Molto spesso parliamo di reazioni che devono essere condotte in ambiente anidro, quindi molte delle reazioni studiate non sopportano tracce di umidità. Come si realizza una reazione che appunto deve essere condotta in ambiente anidro? Questo tipo di domanda ce la poniamo prima di entrare in laboratorio e dobbiamo sapere come realizzare le condizioni specifiche alle quali vogliamo condurre la nostra reazione.

In laboratorio realizzeremo la sintesi di uno specifico prodotto, quindi al termine di questo primo step abbiamo il nostro prodotto sintetizzato, ma questo si trova insieme a una miscela che viene chiamata miscela di reazione nella quale ci sono vari sottoprodotti, tra cui il solvente, il catalizzatore, tracce di materiali di partenza. In realtà, il nostro prodotto di interesse dovrà essere presente nella miscela in maggiore concentrazione. Quindi ci saranno anche dei tempi di reazione e dei tempi di estrazione. Qui realizzeremo gli aspetti fondamentali e necessari per una reazione come l'ambiente anidro, il riscaldamento e il raffreddamento.

La seconda parte dell'esperienza è relativa all'isolamento e alla purificazione del prodotto. Tutta questa serie di operazioni va sotto il nome di work-up di una reazione. Il work-up rappresenta l'insieme delle operazioni che servono per isolare il prodotto di interesse dalla miscela di reazione. Queste operazioni sono varie e una non va a discapito dell'altra.