KIERUNEK CHEMIA STUDIA I STOPNIA. PROGRAMY PRZEDMIOTÓW SPECJALISTYCZNEGO MODU U CHEMIA LEKÓW Obowi zuj ce od roku akademickiego 2011/2012

Transkrypt

1 KIERUNEK CHEMIA STUDIA I STOPNIA PROGRAMY PRZEDMIOTÓW SPECJALISTYCZNEGO MODU U CHEMIA LEKÓW Obowi zuj ce od roku akademickiego 2011/2012

2 Kod Nazwa LICZBA PUNKTÓW METODY SPEKTROSKOPOWE W ANALIZIE LEKÓW Instytut Chemii, Ochrony rodowiska i Biotechnologii Chemia, studia stacjonarne I stopnia Chemia leków Rok Semestr wyk ad konwersatorium/ Laboratorium III V Wyk ad: dr hab. Barbara Morzyk-Ociepa, prof. AJD Laboratorium: prof. dr hab. Józef Drabowicz (spektroskopia magnetycznego rezonansu j drowego i spektrometria mas 10h), dr hab. Barbara Morzyk-Ociepa, prof. AJD (spektroskopia oscylacyjna 10h), dr Krystyna Gie zak-ko win (spektroskopia elektronowa i spektroskopia elektronowego rezonansu paramagnetycznego 10h) Przedmioty wprowadzaj ce Podstawy matematyki, fizyki, chemii kwantowej, chemia nieorganiczna i wymagania wst pne (II), chemia organiczna Za enia i cele nauczania Ramowy program Po uko czeniu student: zna elementarne podstawy teoretyczne spektroskopii oscylacyjnej, elektronowej, magnetycznego rezonansu j drowego, elektronowego rezonansu paramagnetycznego i spektrometrii mas, przeprowadza interpretacj teoretyczn prostych widm oraz zna mo liwo ci ich wykorzystania w analizie jako ciowej i ilo ciowej zwi zków chemicznych (leków). Wyk ad Charakterystyka fali elektromagnetycznej. Oddzia ywanie promieniowania elektromagnetycznego z materi. Kwantowe stany energetyczne cz steczek. Rozk ad Boltzmanna i obsadzenie poziomów energetycznych. Podstawowe rodzaje spektroskopii molekularnej. Regu y wyboru w spektroskopii. Widmo rotacyjne dwuatomowego rotatora sztywnego. Spektroskopia oscylacyjna model oscylatora harmonicznego i anharmonicznego cz steczki dwuatomowej. Poj cie drgania normalnego. Ruchy oscylacyjne cz steczek wieloatomowych, klasyfikacja drga normalnych. Zjawisko Ramana i rezonansowego Ramana. Relacje pomi dzy widmami IR oraz Ramana. Koncepcja cz sto ci charakterystycznych. Stany elektronowe moleku dwui wieloatomowych, przej cia elektronowe. Struktura elektronowa a magnetyczne w ciwo ci zwi zku. Schemat Jab skiego. Widma elektronowe absorpcyjne i luminescencyjne. Elementy fotochemii i radiochemii. Podstawy teoretyczne rezonansu magnetycznego j der i elektronów oraz spektrometrii mas. Zastosowania spektroskopii molekularnej w chemii, biologii i naukach medycznych. Laboratorium Studenci rozwi zuj problemy i zadania ilustruj ce wybrane zagadnienia wyk adu. Wykonuj pomiary widm IR, UV-Vis i EPR dla wybranych leków oraz przeprowadzaj ich interpretacje i opracowanie w formie pisemnej. Przeprowadzaj interpretacj modelowych widm 1 H i 13 C- NMR i widm masowych.

3 Forma i warunki zaliczenia Metody dydaktyczne Literatura podstawowa i Wyk ad: egzamin pisemny. Laboratorium: kolokwium pisemne oraz rozwi zanie postawionego problemu badawczego wraz z jego pisemnym opracowaniem. Ocena ko cowa jest wynikiem redniej ocen uzyskanych dla poszczególnych rodzajów spektroskopii. Wyk ad: prezentacje multimedialne. Laboratorium: metody podaj ce, problemowe i praktyczne. 1. Z. K cki, Podstawy spektroskopii molekularnej, PWN, Warszawa P. W. Atkins, Chemia fizyczna, PWN Warszawa W. Ko os, J. Sadlej, Atom i cz steczka, WNT, Warszawa J. Sadlej, Spektroskopia molekularna, WNT, Warszawa, Metody spektroskopowe i ich zastosowanie do identyfikacji zwi zków organicznych, Praca zbiorowa pod redakcj W. Zieli skiego i A. Rajcy, Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa M. R. Silverstein t. S. Jankowski, M. Potrzebowski i M. Sochacki Spektroskopowe metody identyfikacji zwi zków organicznych, PWN, Warszawa, C. Wawrze czyk, Chemia organiczna: w ciwo ci chemiczne i spektroskopowe zwi zków organicznych, Wyd. AR, Wroc aw T. Cukierda, J. Jezierska, A Jezierski, Cwiczenia Laboratoryjne z fizyki chemicznej. Spektroskopia EPR, Wydawnictwo Uniwersytetu Wroc awskiego, Wroc aw M. Symons, Spektroskopia EPR w chemii i biochemii, PWN, Warszawa 1985.

4 Kod Nazwa LICZBA PUNKTÓW ZAAWANSOWANA SYNTEZA ORGANICZNA W CHEMII LEKÓW Instytut Chemii, Ochrony rodowiska i Biotechnologii Chemia, studia stacjonarne I stopnia - specjalno : Chemia leków Rok III Semestr wyk ad konwersatorium/ Laboratorium Prof. dr hab. Józef Drabowicz, Prof. dr hab. Piotr Ba czewski Przedmioty wprowadzaj ce Podstawy chemii organicznej, znajomo podstaw syntezy organicznej i wymagania wst pne Za enia i cele nauczania Po uko czeniu kursu student: - Zna podstawowe klasy leków, metody ich syntezy i dzia ania w organizmie. - Posiada ogóln wiedz na temat planowania poszczególnych grup leków w oparciu o zasady analizy retrosyntetycznej. - Posiada wiedz dotycz metod syntezy poszczególnych klas zwi zków organicznych wykorzystywanych do syntezy okre lonych grup leków. - Umie zaprojektowa syntez nowych po cze organicznych o spodziewanych w ciwo ciach biologicznych umo liwiaj cych ich wykorzystanie jako substancji czynnej leków. Ramowy program Wyk ad: 1. Tematyka i jego rys historyczny 2. Synteza organiczna substancji czynnych: 2.1 Naturalnie wyst puj cych (np.: kumaryny, flawonoidy, terpenoidy, steroidy, alkaloidy, glikozydy, itp.) 2.2. Syntetycznie otrzymywanych (np.: salicylany, sulfonamidy, penicyliny, cefalosporyny i inne antybiotyki -laktamowe, antybiotyki cukrowe, makrolidowe, polienowe, itp.) s ce do wytwarzania poszczególnych grup leków (np.: przeciwwirusowych, przeciwnowotworowych, przeciwbólowych, stosowanych w leczeniu osteoporozy, kardiologicznych, okulistycznych, wspomagaj cych pami, stosowanych przy zaburzeniach funkcji seksualnych, znieczulaj cych, itp.). Konwersatorium: Poszerzenie i ugruntowanie tre ci wyk adu. Forma i warunki zaliczenia Wyk ad: Egzamin. Konwersatorium: Zaliczenie na ocen na podstawie kolokwium. Wyk ad autorski z wykorzystaniem kredy i tablicy oraz rodków Metody dydaktyczne audiowizualnych Konwersatorium: metody podaj ce, problemowe i praktyczne. Literatura podstawowa i 1. G. Patrick., Chemia medyczna. Podstawowe zagadnienia, WNT, Warszawa, A. Zejc, M.Gorczyca (Red.), Chemia leków, Wyd. lek. PZWL, Warszawa, J. McMurry, Chemia organiczna, tom 1 5, PWN, Warszawa, J. Michael B. Smith, Jerry March, March s Advanced Organic

5 Chemistry, Wiley, Oryginalne artyku y z czasopism o profilu syntetycznym, bioorganicznym, medycznym, itp.

6 Kod Nazwa LICZBA PUNKTÓW METODY CHROMATOGRAFICZNE W ANALIZIE LEKÓW Instytut Chemii, Ochrony rodowiska i Biotechnologii Chemia studia stacjonarne I stopnia Chemia leków Rok III Semestr wyk ad konwersatorium/ VI 15 dr hab. Cezary Koz owski, prof. AJD Laboratorium Przedmioty wprowadzaj ce Chemia fizyczna, chemia analityczna z elementami analizy i wymagania wst pne instrumentalnej, Za enia i cele nauczania Po uko czeniu student: zna podstawy metod chromatograficznych i ich zastosowania w analizie leków. Ramowy program Forma i warunki zaliczenia Wyk ad Podzia metod chromatograficznych: chromatografia gazowa aparatura, gazy; wysokosprawna chromatografia cieczowa aparatura w HPLC, dozowniki, kolumny, detektory, fazy stacjonarne, fazy ruchome. Rozdzia chromatograficzny na normalnym, odwróconym uk adzie faz oraz na stacjonarnych fazach chiralnych, chromatografia jonowymienna, s czenie molekularne, chromatografia powinowactwa. Techniki elektromigracyjne. Zastosowanie technik chromatograficznych w analizie leków Egzamin Metody dydaktyczne Wyk ad z prezentacjami multimedialnymi Literatura podstawowa i1. Douglas A. Skoog i inni, Podstawy chemii analitycznej, tom 2, PWN, Warszawa W. Szczepaniak, Metody instrumentalne w analizie chemicznej, PWN, Warszawa J. Minczewski, Z. Marczenko, Chemia analityczna, t. III, PWN, Warszawa Z. Witkiewicz, Podstawy chromatografii, WNT, Warszawa Laboratorium analizy instrumentalnej, red. Z. Brzóska, Wyd. OW PW, Warszawa A. Cyga ski, Metody elektroanalityczne, WNT, Warszawa 1995.

7 Kod Nazwa LICZBA PUNKTÓW LABORATORIUM SYNTEZY I BADANIA LEKÓW Instytut Chemii Ochrony rodowiska i Biotechnologii Chemia, studia stacjonarne I stopnia Chemia leków Rok Semestr wyk ad konwersatorium/ laboratorium III 6 75 Przedmioty wprowadzaj ce i wymagania wst pne Za enia i cele nauczania Ramowy program Realizatorzy: (1) dr Gra yna Matusiak/dr Barbara Dondela 30 h (2) dr Bernard Marciniak 15 h (3) dr Ewa Ró ycka-soko owska 15 h (4) dr hab. Cezary Koz owski, prof. AJD 15 h Chemia organiczna, chemia analityczna z elementami analizy instrumentalnej, chemia fizyczna, podstawy krystalografii Po uko czeniu kursu student posiada praktyczne umiej tno ci w zakresie syntezy rodków leczniczych, ich wydzielania z produktów naturalnych oraz wyodr bniania zwi zków organicznych o aktywno ci farmakologicznej ze rodków farmakopealnych, a tak e sporz dzania leków recepturowych posiada umiej tno ci praktyczne w zakresie okre lania to samo ci substancji leczniczych, badania ich czysto ci, rozpuszczalno ci oraz wykonywania analiz jako ciowych i ilo ciowych, zna elementarne podstawy teoretyczne rentgenowskiej analizy strukturalnej oraz mo liwo ci jej wykorzystywania do rozwi zywania problemów analitycznych i identyfikacyjnych w badaniach leków potrafi zastosowa wybrane metody chromatograficzne do analizy leków Studenci wykonuj cykl wicze dotycz cych: (1)okre lania to samo ci substancji leczniczej, reakcji charakterystycznych dla wybranych grup i uk adów obecnych w rodkach leczniczych, badania czysto ci rodków farmakopealnych oraz kontroli ich jako ci wed ug Farmakopei Polskiej i Europejskiej, syntezy zw zków organicznych cych rodkami farmaceutycznymi, wyodr bniania tych zwi zków ze znanych leków prostych i z onych oraz analizy porównawczej otrzymanych produktów, wydzielania i analizy rodków farmaceutycznych z produktów naturalnych oraz sporz dzania leku recepturowego (2)zastosowania metod fizykochemicznych w analizie leków i badania rozpuszczalno ci zwi zków organicznych b cych rodkami farmaceutycznymi (3)krystalochemii leków i zastosowania rentgenowskiej analizy strukturalnej w badaniach leków (4) zastosowania metod chromatograficznych w badaniach leków (oznaczanie heparyny za pomoc jonowymiennej wysoko-

8 Forma i warunki zaliczenia Metody dydaktyczne Literatura podstawowa i sprawnej chromatografii cieczowej, oznaczanie chiralnych form leków i aminokwasów za pomoc elektroforezy kapilarnej, analiza witamin rozpuszczalnych w wodzie metod micelarnej chromatografii elektrokinetycznej). Prawid owe wykonanie wszystkich wicze i sprawozda, zaliczenie kolokwiów. Samodzielne wykonywanie wicze przy pomocy dost pnej aparatury i sprz tu oraz programów komputerowych. 1. R. B. Silverman, Chemia organiczna w projektowaniu leków, WNT H. Marona, Syntezy rodków leczniczych, Wydawnictwo Uniwersytetu Jagiellonskiego, Kraków A. Zejc, M. Gorczyca, Chemia leków, PZWL, Warszawa, Farmakopea Polska wyd. VIII, praca zbiorowa, Polskie Towarzystwo Farmaceutyczne, J. McMurry, Chemia organiczna, PWN, Warszawa 2000 i Trzaska-Durski Z., Trzaska-Durska H., Podstawy krystalografii strukturalnej i rentgenowskiej, PWN. 7. P. W. Atkins, Chemia fizyczna, PWN Warszawa 2003.

9 Kod Nazwa CHEMIA BIOMEDYCZNA LICZBA PUNKTÓW Instytut Chemii Ochrony rodowiska i Biotechnologii Chemia, studia stacjonarne I stopnia Chemia leków Rok Semestr wyk ad konwersatorium/ III 5 15 laboratorium Przedmioty wprowadzaj ce i wymagania wst pne Za enia i cele nauczania Ramowy program Forma i warunki zaliczenia Metody dydaktyczne Literatura podstawowa i prof. dr hab. Janusz Boraty ski Po uko czeniu student: zna najwa niejsze zagadnienia chemii medycznej. Wprowadzenie w zagadnienia biologii komórki oraz w zagadnienia budowy i funkcji biologicznych makrocz steczek. Oddzia ywania ligand: receptor. Skutki interakcji leków z receptorami. Transdukcja sygna ów. Biologiczne badania przesiewowe. Farmakokinetyka. Projektowanie leków. Zale no miedzy budowa substancji czynnej i jego ciwo ciami fizykochemicznymi a aktywno ci biologiczn. Synteza kombinatoryczna. Zaliczenie na ocen Wyk ad z prezentacjami G L Patrick, Chemia medyczna; WNT, Warszawa 2003.

10 Kod Nazwa LICZBA PUNKTÓW STRUKTURALNE ASPEKTY W PROJEKTOWANIU LEKÓW Instytut Chemii Ochrony rodowiska i Biotechnologii Chemia, studia stacjonarne I stopnia Chemia leków Rok Semestr wyk ad konwersatorium/ laboratorium III Przedmioty wprowadzaj ce i wymagania wst pne Za enia i cele nauczania Ramowy program Forma i warunki zaliczenia Metody dydaktyczne Literatura podstawowa i Wyk ad dr Ewa Ró ycka-soko owska Laboratorium dr Ewa Ró ycka-soko owska Chemia organiczna, chemia fizyczna, podstawy krystalografii, podstawy matematyki Po uko czeniu kursu student: zna metody badania i przewidywania wp ywu struktury chemicznej na aktywno farmakologiczn, posiada podstawow wiedz dotycz metod modelowania QSAR oraz posiada praktyczne umiej tno ci zastosowania tych metod w projektowaniu leków, potrafi korzysta z wybranych baz danych i oprogramowania stosowanego w komputerowo wspomaganym projektowaniu leków Wyk ad: Projektowanie i poszukiwanie nowych cz steczek bioaktywnych wprowadzenie. Ilo ciowe sposoby wyra ania aktywno ci biologicznej. Techniki obliczeniowe wykorzystywane na etapie oceny w ciwo ci fizykochemicznych struktury chemicznej o potencjalnej aktywno ci. Aktywno a struktura przestrzenna leków konfiguracja absolutna i konformacja; zastosowanie rentgenowskiej analizy strukturalnej do ich wyznaczania. Metody komputerowo wspomaganego projektowania leków CADD (Computer Aided Drug Design). Metody: SAR (Structure - Activity Relationships), QSAR (Quantitative Structure-Activity Relationships) i 3D-QSAR; metoda Free-Wilsona; metoda Hanscha; model Kubinyiego; metoda Darvasa; schematy operacyjne Toplissa. Regu a Lipi skiego. Prognozowanie aktywno ci farmakologicznej, prawdopodobie stwa molekularnego mechanizmu dzia ania oraz skutków niepo danych (toksyczno ci) system PASS (Prediction of Activity Spectra for Substances). Oprogramowanie i bazy danych wykorzystywane w projektowaniu leków. Laboratorium Studenci wykonuj cykl wicze ilustruj cych wybrane zagadnienia wyk adu. Wyk ad zaliczenie Laboratorium prawid owe wykonanie wszystkich wicze i sprawozda, zaliczenie kolokwium Wyk ad: prezentacje multimedialne. Laboratorium: samodzielne wykonywanie wicze przy pomocy dost pnego sprz tu i programów komputerowych 1. R. B. Silverman, Chemia organiczna w projektowaniu leków, WNT N.C. Cohen, Molecular Modeling in Drug Design, Academic Press

11 Inc A.R. Leach, Molecular Modeling. Principles and Applications, Longman K. Gundertofte, F.S. Jorgensen, Molecular Modelling and Prediction of Bioactivity, Kluver Academic/Plenum Publishers T. Fijita, QSAR and Drug Design: New Developments and Applications. Pharmacochemistry Library 23, Elsevier, Amsterdam, 1995.

12 Kod Nazwa PATENTOWANIE LEKÓW LICZBA PUNKTÓW Instytut Chemii Ochrony rodowiska i Biotechnologii Chemia, studia stacjonarne I stopnia Chemia leków Rok Semestr wyk ad konwersatorium/ III 5 15 laboratorium Przedmioty wprowadzaj ce i wymagania wst pne prof. dr hab. in. Janusz Boraty ski Za enia i cele nauczania Po uko czeniu student: zna zagadnienia ochrony prawnej wynalazków biomedycznych. Ramowy program Historia ochrony warto ci intelektualnej. Obowi zuj ce regulacje prawne ochrony warto ci intelektualnej. Procedury patentowe w Polsce i na wiecie. Omówienie wybranych opisów patentowych (produkcja insuliny, no niki leków). Opracowanie zg oszenia patentowego wynalazku. Aspekty ekonomiczne ochrony prawnej wynalazków. Forma i warunki zaliczenia Zaliczenie (bez oceny) Metody dydaktyczne Literatura podstawowa i Wyk ad z elementami otwartej dyskusji W. Kotarba Patentowanie wynalazków biotechnologicznych G. Patrick Chemia leków- krótkie wyk ady Internet.

13 Kod Nazwa I YNIERIA BIOMATERIA ÓW LICZBA PUNKTÓW Instytut Chemii, Ochrony rodowiska i Biotechnologii Chemia studia stacjonarne I stopnia Chemia leków Rok III Semestr wyk ad konwersatorium/ VI 15 Wyk ad: dr hab. Piotr Dobrzy ski, prof. AJD Laboratorium Przedmioty wprowadzaj ce Znajomo podstaw biochemii, chemii organicznej, nieorganicznej, i wymagania wst pne polimerów, farmakologii, chemii leków, anatomii i fizjologii Za enia i cele nauczania Ramowy program Zapoznanie studentów z podstawowymi zagadnieniami dotycz cymi biomateria ów. Poznanie przyk adów zastosowa biomateria ów metalicznych, ceramicznych, polimerowych i specjalnych w protetyce, procesach kontrolowanego uwalniania leków i in ynierii tkankowej. Poznanie niektórych problemów zwi zanych z syntez, formowaniem i biokompatybilnosci biomateria ów. Zapoznanie z post pami stosowania biomateria ów w nowoczesnych terapiach medycznych. Wyk ad 1. Definicja i zadania nauki o biomateria ach i in ynierii biomateria owej, historia, rozwój, zagadnienia i perspektywy. 2. Reakcje pomi dzy tkank, a biomateria em. Metody testowania biomateria ów; badania biokompatybilno ci in vivo i in vitro, 3. Biomateria y metaliczne; stale, stopy CoCr, stopy tytanowe, stopy z pami ci kszta tu. 4. Bioceramika; nieresorbowalna i wzgl dnie bioinertna, ceramika bioresorbowalna, bioaktywna. 5. Biomateria y polimerowe; zastosowanie polimerów syntetycznych - polietylenu, polipropylenu, polimetakrylanu metylu, poliestrów, poliamidów, polisulfonów. 6. Polimery biodegradowalne, synteza i zastosowania: polilaktydu i kopolimerów laktydu z glikolidem. 7. Degradacja biomateria ów w warunkach biologicznych; zmiany degradacyjne polimerów niedegradowalnych, hydroliza, biodegradacja oksydacyjna. 8. Przyk ady zastosowa biomateria ów; w kardiochirurgii naczy, ortopedii, stomatologii, leczeniu poparze. 9. Kontrolowane uwalnianie leków, uwalnianie przez skór, uwalnianie z biodegradowalnych matryc, koniugaty. 10. Polimery z pami ci kszta tu, hydro ele czu e na bod ce, potencjalne zastosowania biomedyczne. 11. In ynieria regeneracyjna, zadania, przyk ady, formowanie pod y do hodowli komórkowych, metody ich zasiedlania i hodowli in vitro, implantacja. 12. Sztuczne organy sztuczne serce, trzustka, nerka, hemodializa, afereza, nowe perspektywy. Implantologia. 13. Praktyczne aspekty zastosowania biomateria ów; wybór metody sterylizacji, sposoby pakowania, standaryzacja wyrobów.

14 Forma i warunki zaliczenia Metody dydaktyczne Literatura podstawowa i 14. Regulacje prawne dotycz ce wprowadzania do obiegu medycznego i stosowania biomateria ów. Wyk ad: Zaliczenie na ocen z ca ci tematyki obj tej wyk adem. Wyk ad: wyk ad ilustrowany prezentacjami multimedialnymi (krótkie filmy, animacje, zdj cia) Biocybernetyka i in ynieria biomedyczna 2000, red. Stanis aw ewicz, Leszek Stoch. Biomateria y Tom IV, Wyd. EXIT, Warszawa 2003 Marciniak J., Biomateria y, Wyd. Politechniki skiej, Gliwice E. Pamu a, Biomateria y dla in ynierii tkankowej : badania nad kszta towaniem struktury i w ciwo ci biologicznych poliestrów alifatycznych, Polskie Stowarzyszenie Biomateria ów, 2008 Biomaterials principles and application, red. J. B. Park, J D. Bronzino, CRC Press, Biomaterials Sciences An Introduction to Materials in Medicine, red. D. Ratner i inni, Academic Press, 1996.