Laboratorio di preparazione estrattiva e sintetica dei farmaci

Laboratorio di preparazione estrattiva e sintetica dei farmaci

Sintesi di sostanze di interesse farmaceutico

• Studio della via sintetica da adottare (letteratura, procedure in-house)
• Preparazione della postazione e della vetreria adatta (dimensioni palloni, assemblatura, mixing/heating/cooling)
• Controllo dell'andamento della reazione (TLC, GC-MS, HPLC)
• Lavorazione della reazione (estrazione, 'work-up')
• Isolamento e purificazione (estrazione, cromatografia, cristallizzazione, distillazione, sublimazione)
• Identificazione e caratterizzazione dei prodotti (TLC, NMR, IR, HPLC, GC-MS, [α])

La sintesi chimica è un processo attraverso cui si costruisce, gradino per gradino (step-by-step), un composto prefissato (prodotto) a partire da una o più sostanze (semplici o complesse) (substrato e reagenti) disponibili commercialmente ottenibili da processi di estrazione, se di origine naturale. L'insieme dei passaggi sintetici necessari per ottenere il prodotto desiderato si definisce sequenza sintetica (lineare o convergente).

La modalità con cui si ottiene un prodotto viene definito approccio o via sintetica. Efficienza: resa, n° passaggi sintetici, riproducibilità, la presenza e quantità di prodotti collaterali, uso di agenti tossici o pericolosi, scarti, etc.

Calcolo resa di una reazione?

Calcolo resa di un processo sintetico?

Sintesi lineare:

• Il prodotto E sarà ottenuto con una resa globale del (0.50 x 0.50 x 0.50 x 0.50 x 0.50) = 6.2%
• Resa globale 6.2%

Sintesi convergente:

• Il prodotto E sarà ottenuto con una resa globale del (0.50 x 0.50 x 0.50) = 12.5%
• Una sintesi convergente è da preferirsi rispetto ad una lineare.

Energia di attivazione

È l'energia minima che occorre per 'innescare' una reazione, attraverso la rottura di alcuni legami e la formazione di altri. Affinché avvenga una reazione chimica devono realizzarsi tre condizioni:

1. Si verifichi un certo numero di urti (collisioni)
2. Le collisioni avvengano con orientazione appropriate
3. L'energia sia sufficiente ad effettuare le trasformazioni

Effetto della variazione dei parametri e delle condizioni sperimentali

• Effetto concentrazione ed equivalenti reagenti
• Velocità reazione, resa e prodotti collaterali

v = K Ca Cb^m m, n = ordini di reazione

Laboratorio di preparazione estrattiva e sintetica dei farmaci

Sintesi di sostanze di interesse farmaceutico

• Studio della via sintetica da adottare (letteratura, procedure in-house)
• Preparazione della postazione e della vetreria adatta (dimensioni palloni, assemblatura, mixing/heating/cooling)
• Controllo dell’andamento della reazione (TLC, GC-MS, HPLC)
• Lavorazione della reazione (estrazione, 'work-up')
• Isolamento e purificazione (estrazione, cromatografia, cristallizzazione, distillazione, sublimazione)
• Identificazione e caratterizzazione dei prodotti (TLC, NMR, IR, HPLC, GC-MS, [α])

La sintesi chimica è un processo attraverso cui si costruisce, gradino per gradino (step-by-step), un composto prefissato (prodotto) a partire da una o più sostanze (semplici o complesse) (substrato e reagenti) disponibili commercialmente ottenibili da processi di estrazione, se di origine naturale. L'insieme dei passaggi sintetici necessari per ottenere il prodotto desiderato si definisce sequenza sintetica (lineare o convergente).

La modalità con cui si ottiene un prodotto viene definito approccio o via sintetica. Efficienza: resa, n° passaggi sintetici, riproducibilità, la presenza e quantità di prodotti collaterali, uso di agenti tossici o pericolosi, scarti, etc.

Calcolo resa di una reazione?

Calcolo resa di un processo sintetico?

Sintesi lineare:

• A → 50% → B → 50% → C → 50% → D → 50% → E
• Il prodotto E sarà ottenuto con una resa globale del (0.50 x 0.50 x 0.50 x 0.50) = 6.2%

Sintesi convergente:

• A₁oxd → 50% → B₁ + A₂oxd → 50% → B₃ 50% 0,1,2oxd
• Il prodotto E sarà ottenuto con una resa globale del (0.50 x 0.50 x 0.50) = 12.5%
• Una sintesi convergente è da preferirsi rispetto ad una lineare.

A + B solv., temp. e press. → C + D (catalizzatori, cosolventi, ecc...)

Energia di attivazione

È l’energia minima che occorre per ‘innescare’ una reazione, attraverso la rottura di alcuni legami e la formazione di altri. Affinché avvenga una reazione chimica devono realizzarsi tre condizioni:

1. Si verifichi un certo numero di urti (collisioni)
2. Le collisioni avvengano con orientazione appropriate
3. L’energia sia sufficiente ad effettuare le trasformazioni

Effetto della variazione dei parametri e delle condizioni sperimentali

• Effetto concentrazione ed equivalenti reagenti
• Velocità reazione, resa e prodotti collaterali