Gyógyszerhatóanyagok optimálási paraméterei

Optimization Parameters of Drug-like Compounds

A tantárgyleírás hatályossága

Hatályosság kezdete:

2026. March 21.

Hatályosság vége:

—

Tantárgy neve (magyarul, angolul)

Gyógyszerhatóanyagok optimálási paraméterei

Optimization Parameters of Drug-like Compounds

Tantárgykód

BMEVESZA901

Tantárgyjelleg

—

Képzési szint

—

Kurzustípusok és óraszámok (heti/féléves)

Kurzustípus	elmélet	gyakorlat	laboratóriumi gyakorlat
óraszám (heti)	2	0	0
jelleg (kapcsolt/önálló)	—	—	—

Tanulmányi teljesítmény/értékelés típusa

félévközi érdemjegy

Tantárgy kreditértéke

Tantárgyfelelős

Dr. Hell Zoltán Károly

elérhetőség: hell.zoltan@vbk.bme.hu

Tantárgyat gondozó oktatási szervezeti egység

Szerves Kémia és Technológia Tanszék

Kar

Vegyészmérnöki és Biomérnöki Kar

Tantárgy weboldala

—

Tantárgy elsődleges mintatantervi jellege

—

Közvetlen előkövetelmények – Erős előkövetelmény

nincs

Közvetlen előkövetelmények – Gyenge előkövetelmény

nincs

Közvetlen előkövetelmények – Párhuzamos előkövetelmény

nincs

Közvetlen előkövetelmények – Mérföldkő előkövetelmény

nincs

Közvetlen előkövetelmények – Kizáró feltétel

nincs

Célkitűzés

Tantárgyprogram

1. Vezérmolekula optimálás, gyógyszerjelölt jellemzés a gyógyszerkutatásban: a gyógyszerkutatás teljes folyamatának rövid bemutatása. A gyógyszerkutatás egyes fázisaiban felhasznált in silico, in vitro, in vivo modellek (HTS, MTS és LTS szűrési rendszerek) általános bemutatása, a kutatási folyamat egyes lépéseiben történő felhasználásuk. (2 óra)

2. Ionizációs konstans (pKa): protonálódási folyamatok bemutatása. Protonálódási makro- és mikroállandók, ionizációs konstans fogalma. Ionizációs konstans-szerkezet összefüggések bemutatása példákon keresztül. Ionizációs konstans kísérleti úton való meghatározása, előrejelzése in silico alapon. Ionizációs konstans felhasználása gyakorlati példákon keresztül. (4 óra)

3. Megoszlási hányados, lipofilitás: a megoszlás Nersti definíciója. Oktanol-víz megoszlás neutrális és ionizációra képes vegyületek esetében. A lipofilitást befolyásoló paraméterek (oldhatóság, segédoldószerek, pH(pK_a), hőmérséklet) és ezek hatásainak ismertetése. Megoszlási hányados meghatározási módszereinek bemutatása, előrejelzése in silico módszerekkel. Megoszlási hányados felhasználása a gyógyszerkutatás különböző fázisaiban gyakorlati példákon keresztül. (4 óra)

4. Oldhatóság: termodinamikai és kinetikai oldhatóság fogalma. Vizes oldatok fizikai-kémiai törvényszerűségei. Szerves vegyületek oldhatóságát befolyásoló tényezők hatásai: kristályszerkezet, hőmérséklet, pH(pK_a), segédoldószerek, detergensek, komplexképzők. Oldhatóság meghatározásának kísérletes módszerei, előrejelzése számítógép segítségével. Oldhatósági paraméterek felhasználása a gyógyszerkutatás különböző fázisaiban gyakorlati példákon keresztül. (4óra)

5. Kémiai és metabolikus stabilitás, reaktív metabolitok, gyógyszer-gyógyszer kölcsönhatás: kémiai stabilitás fogalma a gyógyszerkutatás szemszögéből. Vizes oldatok stabilitási kinetikája és a kinetika pH profilja. Komplex, a gyógyszer lebontás szempontjából alapvető fiziológiai folyamat (máj metabolizmus, emésztési folyamatok a gyomorban és a bélben) modellezése: oxidatív stabilitási és biomimetikus modellek (kémiai máj, gyomor és bél modellek) segítségével. Jellemző reaktív metabolitok bemutatása, CP450 gátlás, gyógyszer-gyógyszer kölcsönhatás. Farmakokinetikai vizsgálatok gyakorlati kivitelezése, befolyásoló paramétereik, kapott eredmények felhasználásának bemutatása gyakorlati példákon keresztül. (4 óra)

6. Permeabilitás, membrántranszport: a gyógyszerek felszívódásában két legfontosabb membrán a bélfal és a vér-agy gát membránjának bemutatása. Hasonlóságok és különbségek a két membránrendszer között. Permeabilitás meghatározásához alkalmazott különböző összetételű lipidrendszerek (PAMPA) és sejtes modellek (Caco-2, MDCK, stb.) bemutatása. A modelleket befolyásoló paraméterek és azok hatásainak bemutatása. Oldhatóság-permeabilitás viszonya, BCS osztályozási rendszer bemutatása. Permeabilitás-szerkezet összefüggések ismertetése gyakorlati példákon keresztül. (4 óra)

7. Plazma fehérje kötődés: a vér szerepe a gyógyszerek felszívódásában. A vérben található gyógyszerkötődésért és szállításért felelős legfontosabb fehérjék bemutatása. Az albumin szerkezetének, gyógyszerkötőhelyeinek részletes ismertetése. Kötődési kinetika és kinetikát befolyásoló paraméterek bemutatása. Plazma fehérje kötődés modellek bemutatása, meghatározás gyakorlati és előrejelzéses módozatainak ismertetése. (2 óra)

8. Farmakodinámia: receptorológia újabb eredményei, membrán kötött receptorokon kifejtett ligand hatásmechanizmusok ismertetése (ortosztéria, allosztéria, stb.). (2 óra)

9. Komplex optimálási problémák bemutatása gyakorlati példákon keresztül: az ismertetett paraméterek gyógyszerkutatási alkalmazásának bemutatása ismert gyógyszerhatóanyagokon keresztül. Szemezgetés az elmúlt 5-8 év, illetve a kurrens irodalmi közlemények eredményeiből. (2 óra)

A vegyészmérnök hallgatók megismertetése a gyógyszerkutatás korai fázisában alkalmazott modellekkel, amelyek segítenek a hatóanyag kiválasztásában, illetve optimálásában. A tantárgyban bemutatásra kerülnek a felszívódással, eloszlással és célba jutás folyamataival összefüggő legfontosabb fizikai kémiai, farmakokinetikai (pKa, logP/D, oldhatóság, kémiai és metabolikus stabilitás, permeabilitás, plazmafehérje kötődés), illetve farmakodinámiás elméleti alapok, valamint ezek meghatározásának lehetőségei gyakorlati és elméleti modellek segítségével. A tantárgy célja, hogy gyógyszeripari példákon keresztül rámutasson az ismertetett paraméterek élőszervezetben végbemenő fiziológiás folyamatok-molekulaszerkezet közötti összefüggésekre, továbbá az egyes paraméterekben rejlő hatóanyag optimálási lehetőségekre.

Tanulmányi eredmények

Ez a tantárgy a KKK rendeletben meghatározott, következő kompetenciák fejlesztését szolgálja:

Tudás

Nincsenek rögzített tanulási eredmények.

Képességek

Nincsenek rögzített tanulási eredmények.

Attitűd

Nincsenek rögzített tanulási eredmények.

Autonómia és felelősség

Nincsenek rögzített tanulási eredmények.

Oktatási módszertan

előadás

Tanulástámogató anyagok

Online források

Az előadáson kivetített ábrák gyűjteménye elektronikusan hozzáférhető a hallgatók számára.; Ajánlott magyar irodalom:; Keserű György Miklós (szerk.): A Gyógyszerkutatás Kémiája. Akadémia Kiadó, 2011.; Fülöp Ferenc, Noszál Béla, Szász György, Takácsné Novák Krisztina: Gyógyszerészi kémia, Semmelweis Kiadó, 2010.; Ajánlott nemzetközi irodalom:; E. H. Kerns & Li Di: Drug-like Properties: Concepts, Structure Design and Methods.; Academic Press (2008).; B. Testa, S. D. Kramer, H. Wunderli-Allenspach, G. Folkers: Pharmakokinetic Profiling In Drug Research. Wiley-VCH. (2006).; H. van de Waterbeemd & B. Testa: Drug Bioavailability. Wiley-VCH. (2009).; A. D. Rodrigues: Drug-Drug Interactions 2nd ed. Informa (2008); Alex Avdeef: Absorption and Drug Development. Wiley-Interscience, New Jersey (2003).; E. V. Anslyn & D. A. Dougherty: Modern Physical Organic Chemistry. University Science Books. (2004); Samuel H. Yalkowsky: Solubility and Solubilization in Aqueous Media. Oxfrod University Press, Oxford (1999).; Sumie Yoshioka and Valentino J. Stella: Stability of Drugs and Dosage Forms. Plenum Publishers, New York (2000).; Albert & Serjant: The Determination of Ionization Constants. Chapman and Hall, London (1984).

A tantárgy teljesítéséhez ajánlott előzetes ismeretek

Tudás típusú kompetenciák

(azon előzetes ismeretek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti)

nincs

Képesség típusú kompetenciák

(azon előzetes képességek és készségek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti)

nincs

Ajánlott (nem kötelező) előzetesen megszerzendő kompetenciák

(azon ajánlott (nem kötelező) előzetesen megszerzendő kompetenciák összessége, amelyek jelentősen hozzájárulnak a tantárgy eredményes teljesítéséhez)

Alapvető biokémiai, szerves kémiai és fizikai kémiai ismeretek

Általános szabályok

Követelmények: Az előadások látogatása a szorgalmi időszakban, évközi két zárthelyi teljesítése. Pótlási lehetőségek: A tárgyfelelőssel való megbeszélés szerint. Konzultációk: A félév során a tárgyfelelőssel való megbeszélés szerint.

Teljesítményértékelési módszerek

Szorgalmi időszakban végzett teljesítményértékelések részletes leírása

Nincs megadva részletes értékelés.

Szorgalmi időszakban végzett teljesítményértékelések részaránya

Nincs megadva részarány.

Vizsgaidőszakban végzett teljesítményértékelések részletes leírása

Nincs megadva részletes értékelés.

Vizsgarészek részaránya

Nincs megadva részarány.

Érdemjegy megállapítása

Nincs megadva érdemjegy határ.

Jelenléti és részvételi követelmények

Nincs megadva jelenléti követelmény.

Javítás, ismétlés és pótlás különös szabályai

Nincs megadva.

Rövid leírás

Nincs megadva.

Részletes leírás

Név: Beosztás: Tanszék, Int.: Dr. Balogh György Tibor c. egyetemi docens, osztályvezető Szerves Kémia és Technológia Tsz. Richter Gedeon Nyrt.

Ajánlott tantárgyak

Az előadások látogatása, az előadáson ismertetett anyag elsajátítása kb. 40 munkaórában.

A tantárgy elvégzéséhez szükséges tanulmányi munka

Nincs megadva munkaidő bontás.

Tantárgykövetelmények hatályossága

Tantárgykövetelmények hatályosságának kezdete:

—

Tantárgykövetelmények hatályosságának vége:

—

Tantervi elhelyezés

Kar	Képzés	Tanterv	Mintatantervi jelleg	Elsődleges
Vegyészmérnöki és Biomérnöki Kar	vegyészmérnöki	Vegyészmérnöki alapképzési szak tanterve	—	nem
Vegyészmérnöki és Biomérnöki Kar	biomérnöki	Biomérnöki alapképzési szak tanterve	—	nem
Vegyészmérnöki és Biomérnöki Kar	környezetmérnöki	Környezetmérnöki alapképzési szak tanterve	—	nem
Vegyészmérnöki és Biomérnöki Kar	vegyészmérnöki	Vegyészmérnöki mesterképzési szak tanterve	—	nem
Vegyészmérnöki és Biomérnöki Kar	vegyészmérnöki	Vegyészmérnöki mesterképzési szak tanterve	—	nem
Vegyészmérnöki és Biomérnöki Kar	biomérnöki	Biomérnöki mesterképzési szak tanterve	—	nem
Default Faculty	biotechnológia	Biotechnológia mesterképzési szak tanterve	—	nem