Шифра предмета:
356H2		 Назив предмета:
Аналитичке методе у дизајну и развоју лекова

Школска година:

2025/2026.

Услови похађања:

Нема услова.

ЕСПБ:

9

Врста студија:

мастер академске студије, интегрисане основне и мастер академске студије

Студијски програми:

Настава хемије: 5. година, зимски семестар, изборни (E5AP2), научно-стручни предмет

Хемија: 1. година, зимски семестар, изборни (E52H2), теоријско-методолошки предмет

Наставник:

др Татјана Ж. Вербић
ванредни професор, Хемијски факултет, Студентски трг 12-16, Београд

Сарадник:

Младен М. Ђурђевић, мастер хемичар
истраживач-приправник, Институт за хемију, технологију и металургију, Његошева 12, Београд

Фонд часова:

Недељно: четири часа предавања + два часа теоријских вежби + три часа лабораторијских вежби (4+2+3)

Циљеви:

Физичко-хемијска карактеризација, проучавање различитих типова јонских равнотежа и биолошке интеракцијe (потенцијално) биолошки активних супстанци кључни су кораци у раној фази дизајна и развоја лекова и предвиђању фармакокинетичких и фармакодинамичких својстава једињења. Важност ових истраживања је препозната након процене да је ~1/3 супстанци које су одбијене током претклиничких испитивања, одбијена због лоших АДМЕ (апсорпција, дистрибуција, метаболизам, екскреција) својстава, која у великој мери зависе од физичко-хемијских својстава супстанци.

Циљ овог предмета је упознавање са процесом дизајна и развоја лекова и методама анализе које се користе у раној фази њиховог развоја, са посебним акцентом на одређивању физичко-хемијских параметара (киселинске константе, растворљивост, липофилност и пермеабилност) биолошки активних супстанци, проучавању равнотежа и биолошких интеракција. Посебна пажња посвећена је дефинисању, подешавању и одржавању експерименталних услова при којима се мерења изводе, калибрацији уређаја за мерење, интерпретацији добијених резултата, правилном приказу резултата и разумевању добијених резултата у контексту процеса дизајна и развоја лекова.

Исход:

Након положеног испита, студент ће бити способан да: разуме процес дизајна и развоја лекова, дизајнира експеримент, одабере одговарајућу методу за експериментално одређивање различитих физичко-хемијских параметара супстанци, обради резултате, критички приступи интерпретацији резултата и разуме шта добијени резултати значе у контексту процеса дизајна и развоја лекова. Стечено знање у оквиру овог предмета, омогућиће студененту да се укључи у рад различитих лабораторија које се баве аналитичком, фармацеутском и медицинском хемијом, као и да се уклопи у мултидисциплинарни тим у области дизајна и развоја лекова.

Облици наставе:

Предавања, теоријске вежбе, лабораторијске вежбе, семинарски рад.

Ваннаставне активности:

—

Литература:

Основна литература:

  1. Tatjana Verbić, Olivera Marković, Miloš Pešić: Analitičke metode u dizajnu i razvoju lekova, Univerzitet u Beogradu - Hemijski fakultet, Beograd, 2025. ISBN: 978-86-7220-132-1  

Помоћна литература:

  1. Lidija Pfendt, Dušanka Milojković-Opsenica: Jonske ravnoteže, Univerzitet u Beogradu - Hemijski fakultet, Beograd, 2014.
  2. Материјал са предавања и упутства за извођење лабораторијских вежби.

Додатни материјал:

—

  Наставне обавезе и начин оцењивања

Предавања:

0 поена (4 часа недељно)

Програм рада:

  1. Термодинамика хемијских равнотежа.
  2. Опште методе за одређивање и израчунавање равнотежних константи.
  3. Увод у процес дизајна и развоја лекова.
  4. Физичко-хемијска карактеризација супстанци: основнa АДМЕ својства.
  5. Киселинско-базне равнотеже. Значај и методе одређивања киселинских константи.
  6. Физиолошки важни пуферски системи.
  7. Растворљивост и брзина растварања (dissolution rate) у физиолошким условима. Значај и методе одређивања.
  8. Примена метода термичке анализе у проучавању растворљивости.
  9. Методе за повећање растворљивости активних фармацеутских компоненти.
  10. Равнотеже у растворима комплексних једињења. Значај и методе одређивања константи стабилности.
  11. Липофилност. Значај и методе одређивања.
  12. Пермеабилност. Значај и методе одређивања.
  13. Методе за проучавање интеракција активних фармацеутских компоненти са протеинима плазме.
  14. Примена хроматографских метода у проучавању АДМЕ својстава супстанци.
  15. Примена NMR и IC спектроскопије у дизајну и развоју лекова.

Теоријске вежбе:

0 поена (2 часа недељно)

Програм рада:

Термини теоријских вежби су комбиновани са лабораторијским вежбама. Током експеримената који дуже трају теоријски ће бити разматране студије случаја у развоју лекова у односу на тематску целину која се током наставе обрађује на предавањима и лабораторијским вежбама.

Лабораторијске вежбе:

15 поена (3 часа недељно)

Програм рада:

Лабораторијске вежбе су прилагођене сваком појединачном студенту, заснивају се на принципу "студије случаја", а обухватају следеће тематске целине:

  1. одређивање растворљивости активних фармацеутских компоненти (API - Active Pharmaceutical Ingredient) shake-flask методом.
  2. Одређивање растворљивости активних фармацеутских компоненти у биорелевантним срединама.
  3. Проучавање суперрастворљивости трицикличних антидепресива методом кондуктометријских титрација.
  4. Програм pDISOL-X и "студије случаја": профили растворљивости, анализа талога TGA и DSC методама, проучавање полиморфизма термичком анализом и IC спектроскопијом, проучавање интеракција биолошки активних молекула UV-Vis и NMR спектроскопијом.
  5. Проучавање брзине растварања (dissolution rate) активних фармацеутских компоненти из фармацеутских облика лекова (таблете и капсуле).
  6. Одређивање киселинских константи полипротичних киселина/база - активних фармацеутских компоненти потенциометријски, спектрофотометријски и NMR спектроскопијом.
  7. Одређивање липофилности активних фармацеутских компоненти у зависности од pH вредности shake-flask методом, потенциометријски и HPLC-ом.
  8. Спектрофотометријско одређивање стехиометрије и константе стабилности комплекса активних фармацеутских компоненти са β-циклодекстрином. Фотодеградација комплекса активних фарамцеутских компоненти са β-циклодекстрином.
  9. Проучавање везивања активних фармацеутских компоненти за протеине плазме флуоресцентном спекторскопијом и HPLC-ом.
  10. Одређивање константи стабилности комплекса Ca2+ са тетрациклинима UV/Vis спектрофотометријом и методом потенциометријске титрације.

Семинарски радови:

25 поена

Усмени испит:

60 поена