In deze cursus staan de fysisch-chemische eigenschappen van componenten van geneesmiddelen centraal. Op basis van de belangrijkste functionele groepen en kennis van de fysisch
-chemische eigenschappen van deze groepen kan ingeschat worden hoe moleculen zich gedragen binnen een formulering en binnen het lichaam. De principes die ten grondslag liggen aan binding van atomen (orbitalen) en intra- en inter-moleculaire interacties komen aan bod. Hierbij wordt ook aandacht geschonken aan de structuur van biomoleculen zoals aminozuren en eiwitten, RNA en DNA.
Resonantie kan stabiliteit van structuren verklaren en geeft mogelijkheid tot detectie met UV/VIS spectrofotometrie. Zure en basische eigenschappen bepalen of moleculen geladen zijn en dit bepaalt mede of moleculen in staat zijn om membranen te passeren. Ook andere factoren zoals lipofiliteit spelen hierbij een rol. Stereoisomerie heeft invloed op de werking en bijwerkingen van farmaca.
De belangrijkste ontledingsreacties, hydrolyse en redox, worden toegelicht en studenten leren op basis van de structuur een inschatting te maken van de stabiliteit van een farmacon. Hierbij wordt ook de stabiliteit van eiwitten basaal behandeld. De achtergronden van het (spontaan) verlopen van reacties komen aan bod: Thermodynamica (enthalpie, entropie), wet van massawerking en evenwichten.
In deze cursus wordt ook een start gemaakt met de theoretische achtergrond van een aantal analytische technieken (UV/Vis en chromatografie). Analytische technieken maken gebruik van bepaalde fysisch-chemische eigenschappen voor de detectie en kwantificering van farmaca. Resonantie geeft mogelijkheden voor detectie met UV/Vis-spectrofotometrie, lipofiliteit speelt een belangrijke rol bij chromatografie-scheiding en zuur-base eigenschappen liggen ten grondslag aan een groot aantal titraties.
De fysisch-chemische eigenschappen van farmaca en hulpstoffen moeten zoveel mogelijk binnen een farmaceutisch relevante context geplaatst worden: Lading (pKa) en logP koppelen aan passieve membraandiffusie, logP koppelen aan het
principe van chromatografie, resonantie aan UV/Vis spectrofotometrie en zuurbase evenwichten aan titraties.
Binnen deze cursus komen de studenten in aanraking met het uitvoeren van een (mini)onderzoek. Studenten leren om zelfstandig een vraagstelling te formuleren die ze beantwoorden met behulp van praktische experimenten. De vraagstelling, opzet en resultaten worden vastgelegd in een labjournaal. Na analyse worden de resultaten met basale statistiek (gemiddelde, standaarddeviatie, normale verdeling, ijklijnen) uitgewerkt en nabesproken met de docent.