Předmět je zaměřen na získání poznatků z chemie a fyziky pevných farmaceutických substancí (účinných neboli léčivých látek). Chemie pevných farmaceutických substancí zahrnuje jejich reaktivitu v pevné fázi, především možné degradace působením okolních vlivů při skladování nebo při výrobě (stabilita a její testování, expirace). Fyzika pevných farmaceutických substancí zahrnuje jejich molekulovou a krystalovou strukturu, tzn. vazebné poměry v molekulárním krystalu, parametry krystalového uspořádání, fenomén polymorfismu, amorfní fáze, a ze struktury vyplývající makroskopické vlastnosti důležité pro aplikace technologické a terapeutické (především rozpustnost, rychlost rozpouštění - disoluční profil, permeabilitu). Pozornost je také věnována finálnímu výrobnímu kroku - krystalizaci, její teorii a krystalizačním technikám a dále charakterizaci produktu (částice, jejich tvar a distribuce), a následné teorii rozpouštění a uvolňování substance z lékové formy během pasáže gastro-intestinálním traktem. Zmíněny jsou také další solidifikační techniky (lyofilizace a sprejové sušení). Dále jsou obsahem předmětu pevné farmaceutické fáze, z hlediska jejich chemické a fyzikální typologie, které se používají v lékových formulacích. Především se jedná o anhydráty, hydráty (solváty), soli a kokrystaly, a potom o nosiče léčiv (substancí) - polymery a konjugáty (ADC). Program kurzu je završen vysvětlením jednotlivých kroků při vývoji originálního a především generického léčivého přípravku, kdy se uplatní znalosti získané během celého kurzu, včetně přesahu do patentové politiky, registrace a regulace.
Poslední úprava: Kratochvíl Bohumil (04.04.2025)
The course is aimed at acquiring knowledge of the chemistry and physics of solid pharmaceutical substances (active or drug substances). The chemistry of solid pharmaceutical substances includes their reactivity in the solid phase, especially possible degradation by environmental influences during storage or production (stability and testing, expiry). The physics of solid pharmaceutical substances includes their molecular and crystal structure, i.e. how the structure of the molecular solids includes the binding ratios in the molecular crystal, crystal structure parameters, polymorphism phenomenon, amorphous phase, and macroscopic properties important for technological and therapeutic applications (mainly solubility, dissolution rate - dissolution profile, permeability). Attention is also paid to the final manufacturing step - crystallization, its theory and crystallization techniques, as well as to the characterization of the product (particles, their shape and distribution), and the subsequent theory of dissolution and release of the substance from the dosage form during passage through the gastro-intestinal tract. Other solidification techniques (freeze-drying and spray-drying) are also mentioned. Furthermore, the solid pharmaceutical phases, in terms of their chemical and physical typology, used in solid dosage forms, are the subject of the course. These are primarily anhydrates, hydrates (solvates), salts and cocrystals, and then drug carriers (substances) - polymers and conjugates (ADCs). The course programme concludes with an explanation of the individual steps in the development of an original and, above all, a generic medicinal product, applying the knowledge acquired throughout the course, including the overlap with patent policy, registration and regulation.
Poslední úprava: Kratochvíl Bohumil (04.04.2025)
Literatura -
Povinná:
B. Kratochvíl, L. Seilerová, V. Sládková, M. Šimek. Chemie a fyzika pevných léčiv. skripta.. Praha 2014: Vydavatelství VŠCHT , 2014, 158 s. ISBN 978-80-7080-917-4.
Doporučená:
Dario Braga and Fabrizia Grepioni (Eds). Making Crystals by Design. Weinheim: Wiley-VCH Verlag, 2007, s. ISBN 978-3-527-31506-2.
Poslední úprava: Kratochvíl Bohumil (04.04.2025)
R:Hilfiker R.(Ed.), Polymorphism in the Pharmaceutical Industry, Wiley-VCH Verlag, Weinheim, Germany, 2006, 9783527311460
10.Solid pharmaceutical phases I - anhydrates, hydrates, salts, amorphous, dispersions
11.Solid pharmaceutical phases II - cocrystals, derivatives
12.Solid pharmaceutical phases III - drug carriers, conjugates
13.Chemical and physical degradation, stability
14.Generic drug development
Poslední úprava: Kratochvíl Bohumil (04.04.2025)
Studijní opory -
Prezentace k předmětu na webové adrese: https://uchpel.vscht.cz/studium/studijni_materialy
Poslední úprava: Kratochvíl Bohumil (04.04.2025)
Presentations to the subject are available on the web site: https://uchpel.vscht.cz/studium/studijni_materialy
Poslední úprava: Kratochvíl Bohumil (04.04.2025)
Výsledky učení -
Studenti absolvující tento kurz budou schopni:
orientovat se v problematice vnitřní struktury farmaceutických substancí (molekulová, krystalová, amorfní) a korelovat ji s výslednými vlastnostmi farmaceutických fází
poradit si s analýzou polymorfního systému farmaceutických substancí včetně jeho kvalitativní a kvantitativní analýzy
orientovat se v krystalizačních technikách a umět je aplikovat v praxi
pro danou farmaceutickou substanci umět zvolit její optimální chemickou a fyzikální formu (polymorf, anhydrát, hydrát, sůl, kokrystal) pro vývoj lékové formy
orientovat se v degradačních procesech, umět aplikovat stabilitní testy
mít rámcovou představu především o vývoji generického léčivého přípravku
korelovat znalosti získané v předmětu Chemie a fyzika pevných léčiv se znalostmi z dalších profilových bakalářských okruhů: Inženýrství farmaceutických výrob a Organická chemie a farmakochemie
Metody učení:
Základní principy jsou vysvětleny v interaktivních přednáškách doplněných prezentací modelových příkladů a otevřených diskusi. Všechny přednášky jsou shrnuty a rozšířeny o další příklady v elektronických skriptech, poskytované studentům zdarma. Přednášky s demonstrací přednášených jevů na vybraných příkladech. Důraz je kladen na sepětí přednášené látky z praxí.
Poslední úprava: Kratochvíl Bohumil (04.04.2025)
Students completing this course will be able to:
orient themselves in the problems of the internal structure of pharmaceutical substances (molecular, crystalline, amorphous) and correlate it with the resulting properties of pharmaceutical phases
cope with the analysis of polymorphic systems of pharmaceutical substances, including its qualitative and quantitative analysis
orient themselves in crystallization techniques and be able to apply them in practice
for a given pharmaceutical substance be able to choose its optimal chemical and physical form (polymorph, anhydrate, hydrate, salt, cocrystal) for the development of a dosage form
be oriented in degradation processes, be able to apply stability tests
have a framework idea especially for the development of a generic pharmaceutical product
correlate the knowledge acquired in the subject Chemistry and Physics of Solid Pharmaceuticals with the knowledge from other profile bachelor's courses: Pharmaceutical Engineering and Organic Chemistry and Pharmacochemistry
Learning methods:
The basic principles are explained in interactive lectures accompanied by the presentation of model examples and open discussions. All lectures are summarized and expanded with additional examples in electronic scripts, provided free of charge to students. Lectures with demonstration of the lectured phenomena using selected examples. Emphasis is placed on linking the lecture material with practice.
