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Dottorato di Ricerca in Scienze Molecolari e Biomolecolari

Dottorato in Scienze Molecolari e Biomolecolari - Indirizzo: Scienze Farmaceutiche

Il Curriculum in Scienze Farmaceutiche mira a formare figure professionali altamente qualificate, nel campo della Salute dell’uomo e della sicurezza alimentare e del territorio, in grado di svolgere ricerca presso le Università, le Industrie farmaceutiche, le Strutture Ospedaliere, gli Enti di ricerca pubblici e privati che si occupano di progettazione, sintesi e sviluppo di composti di interesse biologico, di isolamento e caratterizzazione strutturale di principi attivi di origine naturale, di controllo analitico e tossicologico di prodotti sintetici e naturali e di controlli analitici alimentari, ambientali ed, in genere, di qualità. Con riferimento alle possibili ricadute nel territorio delle professionalità, i dottori dell’indirizzo in Scienze Farmaceutiche coniugano l’attività di ricerca nell’area delle tecnologie avanzate della chimica farmaceutica con esigenze specifiche dell’utenza; diffondono tramite il dottorato la cultura imprenditoriale dello svolgimento della ricerca avanzata come valore aggiunto del prodotto; diffondono i principi della cultura e dell’innovazione tecnologica.

The Pharmaceutical Sciences curriculum aims to provide highly qualified professional figures in the field of human health, safe food and environment safety, skilled in developing researches in academies, pharmaceutical industries, hospitals and public or private research centers focused in drug discovery and development of compounds of biological interest, isolation and characterization of active principles from natural sources; analytical and toxicological quality controls in the alimentary and environment fields. Referring to the possible benefits that the professional figures of the so formed PhDs in pharmaceutical sciences, they will be able to provide research activities in the advanced technologies of the medicinal chemistry according to the society needs; to disseminate through their knowledge the capacity of developing advanced researches which furnishes a surplus value to the social products. Moreover they will spread culture and technological innovation.

Le ricerche in corso dei docenti e dottorandi dell'indirizzo in "Scienze Farmaceutiche", sono nate dalla necessità sempre più attuale di condurre le ricerche su strutture chimiche di interesse biologico in simbiosi con diverse e differenziate competenze scientifiche. Alla base degli studi farmaceutici è infatti la scoperta o il progetto di nuove strutture chimiche che possono essere utilizzate come agenti terapeutici e l'ottimizzazione di metodiche analitiche e diagnostiche di sostanze ad attività farmaceutica e/o tossicologica. Queste ricerche pertanto comportano l'isolamento e l'identificazione strutturale dei principi attivi di origine naturale, la sintesi di nuove molecole o di nuovi derivati, la verifica delle attività biologiche anche attraverso l'identificazione delle interazioni con recettori di vario tipo, inclusi enzimi e DNA, l'interpretazione delle relazioni qualitative e/o quantitative fra attività biologica e la struttura dei composti sintetici o naturali, e gli studi delle trasformazioni metaboliche.

The research projects of PhD students and their tutors in pharmaceutical sciences, rise from the recent need of investigations on new chemical structures with biological interest together with a variety of different scientific skills. Pharmaceutical studies, in fact, aim to the design and discovery of new compounds which can be used as drugs, and to the optimization of analytical diagnostic methods for the application of such compounds in the pharmaceuticals and toxicological field. Thus, these kind of researches aim to the isolation and identification of active principles from natural sources; the syntheses of new molecules or new derivatives; the evaluation of their biological activities and the identification of the possible interactions with several different receptors including enzymes and DNA. The evaluation of quali-quantitative relationships between biological activity and structures of synthetic or natural compounds ant the studies of metabolic transformations.

Le linee di ricerca svolte sono di seguito riportate:

-sintesi, studio della reattività e relazioni struttura-attività di sistemi eterociclici azotati di interesse farmaceutico

-sintesi e caratterizzazione di analoghi di molecole naturali di interesse biologico

-sintesi e reattività di composti eterociclici a potenziale interesse biologico.

- standardizzazione di procedure di sintesi di radiofarmaci e controllo di qualità della loro purezza radiochimica.

- estrazione, purificazione e caratterizzazione di composti di interesse nutraceutico.

Per l’ottenimento dei composti di interesse farmaceutico ci si avvale dell’uso di tecniche innovative quali per esempio l’utilizzo di apparecchiature generatrici di microonde (che consentono riduzione dei tempi di reazione e migliori rese) utilizzo di liquidi ionici riciclabili (con conseguente migliore impatto ambientale), l’utilizzo del Syncore, un’apparecchiatura per la sintesi parallela che consente, un enorme risparmio di tempo. I composti sintetizzati attraverso le precedenti linee di ricerca risultati più interessanti dal punto di vista biologico vengono incorporati in micelle e/o nanoparticelle lipidiche per ulteriori saggi biologici sia in vitro che in vivo. Infatti queste formulazioni innovative consentono:Una migliore solubilità in acqua di farmaci liofili e quindi poco idrosolubili. Prevengono la degradazione clinica di farmaci instabili. Prolungamento dell’emivita del farmaco che si riflette in un miglioramento della “Performance “ terapeutica.

-   Syntheses, studies on reactivity and structure-activity relationships in nitrogen heterocyclic systems of pharmaceutical interest.

-    Syntheses and structural characterization of analogues of compounds from natural sources of biological interest.

-    Optimization of synthetic methods for radiopharmaceutical and quality control of their radiochemical purity.

-    Extraction, purification and characterization of compounds of nutraceutical interest.

For the synthesis of compounds of pharmaceutical interest several innovative techniques are used such as microwave apparatus which allow to make reaction times shorter with improved yields of the final products , the use of recyclable ionic liquids (with improved effect in the enviroment), the use of the Syncore apparatus to make parallel syntheses which enormously allows saving working time. The most active synthesized derivatives from the previous mentioned research lines will be incorporated in micelles and/or lipid nanoparticles for further in vitro and in vivo biological assays. These new kind of formulations, in fact, allow an improved water solubility for lipophilic drugs with a scarce solubility in the aqueous medium, prevent from degradation unstable drugs, extension of the half life of the drug thus improving the therapeutic performance.

L'attività di ricerca dei dottorandi è approfondita e sviluppata anche attraverso la collaborazione con strutture di ricerca di rilevanza nazionale ed internazionale. Il curriculum in Scienze Farmaceutiche ha attualmente le seguenti convenzioni:

  • Institute for Experimental Oncology, Freiburg (Germania);
  • University of Nottingham (UK);
  • School of Pharmacy – University of Cardiff (UK);
  • School of Pharmacy – University of London (UK);
  • School of Pharmacy; Istituto Nazionale dei Tumori Milano;
  • Semmelweis University – Budapest, Hungary;
  • Pazmany Peter Catholic University – Budapest, Hungary;
  • Université de Lyon, France

Inoltre è stata attivata la Rete Europea di dottorati in Scienze Farmaceutiche (European Paul Ehrlich MedChem PhD in Pharmaceutical Sciences) costituita dai corsi di Dottorati di venticinque Università appartenenti a quindici diversi Paesi Europei. La collaborazione tra Università Europee ha promosso ed incoraggiato il miglioramento del bagaglio culturale e l’addestramento alla ricerca dei dottorandi per far loro ottenere un titolo di Dottore di Ricerca meglio spendibile in Europa. Il sito Web del network viene riportato di seguito: www.pehrlichmedchem.eu. Fino ad oggi ha consentito alla Dott. Barbara Parrino (XXIII Ciclo) di ottenere il titolo. Infine l’attività di ricerca dottorandi che hanno conseguito il titolo di dottore di ricerca del curriculum in Scienze Farmaceutiche è ampiamente documentata da un elevato numero di lavori pubblicati su riviste scientifiche di carattere internazionale con alto Impact Factor.

The research activities of the PhD students are analyzed and developed through collaborations with national and international research companies. The pharmaceutical science curriculum benefits of the following conventions:

  • Institute for Experimental Oncology, Freiburg (Germania);
  • University of Nottingham (UK);
  • School of Pharmacy – University of Cardiff (UK);
  • School of Pharmacy – University of London (UK);
  • School of Pharmacy; Istituto Nazionale dei Tumori Milano;
  • Semmelweis University – Budapest, Hungary;
  • Pazmany Peter Catholic University – Budapest, Hungary;
  • Université de Lyon, France 

Moreover, it has been activated an European network of Doctorates in Pharmaceutical Sciences (European Paul Ehrlich Med Chem PhD in Pharmaceutical Sciences) including Doctorates of twenty-five Universities belonging to fifteen different European Countries. Such collaborations has promoted and improved the cultural baggage and the training of PhD students with the aim of obtaining degree recognized anywhere in Europe. The website is the following: www.pehrlichmedchem.eu. Finally the researches made by students which acquire the PhD degree in Pharmaceutical Sciences is well documented by several publications on international journals with high Impact Factor.

I dottori del curriculm in Scienze Farmaceutiche trovano collocamento nelle strutture ospedaliere, nell'industria farmaceutica come personale altamente qualificato o in Enti di ricerca pubblici e privati che si occupano di progettazione, sintesi e sviluppo di composti di interesse biologico, di isolamento e caratterizzazione strutturale di principi attivi di origine naturale, di controllo analitico e tossicologico di prodotti sintetici e naturali e di controlli analitici alimentari, ambientali ed, in genere, di qualità. Alcuni dei nostri Dottori di Ricerca sono riusciti a trovare lavoro nell’ambito sanitario in Europa.

The Research Doctor in Medicinal Chemistry will be highly qualified to work in research laboratories of pharmaceutical companies, in hospital pharmacy, in public or private health structures that are active in the fields of drug design and synthesis; development of compounds of biological interest, analytical and toxicological control of synthetic and natural products, analytical quality controls in the alimentary and environmental fields. Some of our graduated PhD students, succeded in finding a job in the healthcare area in Europe.