Gli studi di stabilità chimica delle molecole sono fondamentali perché permettono di comprendere come una sostanza si comporta nel tempo sotto diverse condizioni ambientali (temperatura, umidità, luce, pH, presenza di ossigeno, ecc.). Queste informazioni sono cruciali per garantire efficacia, sicurezza e qualità di un prodotto durante tutto il suo ciclo di vita.

Il CURI ha competenze nel campo della determinazione della stabilità chimica. Sono disponibili metodiche di degradazione forzata (o “stress testing”) in cui un farmaco candidato viene esposto a condizioni estreme per valutarne la stabilità e identificare potenziali prodotti di degradazione.

Gli studi di stabilità metabolica delle molecole sono fondamentali per comprendere quanto velocemente e in che modo una sostanza viene trasformata dall’organismo, soprattutto nel fegato, che è il principale sito di metabolizzazione, ma anche in tessuti come la pelle. Valutare la stabilità metabolica consente di prevedere la durata d’azione, l’efficacia terapeutica e la sicurezza di un composto, oltre a stimare il suo destino nel corpo (assorbimento, distribuzione, metabolismo, eliminazione – ADME).

Il CURI non solo offre competenze nel campo della determinazione della stabilità metabolica (ossia quanto composto è restato invariato nel tempo di analisi), ma può anche offrire studi di “MetID”, ovvero la identificazione dei metaboliti che si sono formati. Questa informazione è cruciali per comprendere, ad esempio, gli effetti terapeutici o tossici possono essere in realtà imputabili a specifici metaboliti. È inoltre una informazione estremamente utile in fase di drug discovery per sviluppare nuovi farmaci più sicuri e più efficaci. Gli studi di MetID vengono condotti su diverse matrici (es. microsomi, citosol, frazione S9, epatociti, etc…) ed effettuando analisi dati con una piattaforma oggi utilizzata dalle principali aziende farmaceutiche mondiali. Il CURI ha anche competenze uniche per la determinazione della degradazione metabolica dei PROTAC (Proteolysis Targeting Chimeras).

La solubilità è una proprietà dei composti di origine naturale e sintetica che può avere molteplici ripercussioni in applicazioni molto diverse. Ad esempio, nel settore farmaceutico, un principio attivo non solubile non può essere efficacemente assorbito dall’organismo, mentre nell’industria alimentare influenza la biodisponibilità di nutrienti, vitamine, additivi o aromi. Inoltre, la solubilità influenza la disponibilità di pesticidi o fertilizzanti nel suolo e nell’acqua; un eccesso di solubilità può causare dilavamento, mentre una scarsa solubilità ne limita l’efficacia. Infine, una sostanza altamente solubile può diffondersi rapidamente nell’ambiente acquatico, aumentando il rischio ecotossicologico.

Il CURI fornisce un servizio di determinazione della solubilità di un composto che comprende sia misure di solubilità cinetica che termodinamica. La solubilità cinetica è importante nel settore biochimico e farmaceutico per ottimizzare i test cellulari, mentre la solubilità termodinamica è il parametro di riferimento in ogni applicazione. La solubilità può essere determinata in diversi tamponi, inclusi tampone fosfato a pH 7.4 ma anche in FassIF e FeSSIF, che mimano rispettivamente fluidi intestinali a digiuno e a stomaco pieno. In ambito farmaceutico, sono disponibili anche metodi analitici ottimizzati per la determinazione della solubilità cinetica e termodinamica di composti PROTACs (Proteolysis Targeting Chimeras).

Come la solubilità, anche la lipofilicità è un parametro chimico fisico fondamentale per la comprensione del comportamento di composti di origine naturale o sintetica in varie applicazioni. Nel settore farmaceutico, la lipofilicità influenza la permeabilità attraverso le membrane cellulare, molecole troppo lipofile possono accumularsi nei tessuti, mentre quelle troppo idrofile potrebbero non attraversare le barriere biologiche. Nell’industria alimentare, La lipofilicità influenza la distribuzione di composti nei diversi componenti alimentari (fase acquosa o lipidica) e può influenzare la stabilità e la percezione sensoriale. In agricoltura, lipofilicità determina la capacità di penetrazione dei fitofarmaci nelle foglie o nei parassiti; molecole ben bilanciate possono agire in modo più selettivo ed efficiente. Infine, Composti molto lipofili tendono a bioaccumularsi negli organismi viventi (es. pesci), entrando nella catena alimentare.

Il CURI fornisce un servizio di determinazione della lipofilicita (LogP o LogD7.4). In ambito farmaceutico, sono disponibili anche metodi analitici ottimizzati per la determinazione della lipofilicità di composti PROTACs (Proteolysis Targeting Chimeras).

La permeabilità attraverso membrane cellulari è cruciale non solo in ambito farmaceutico, dove una bassa permeabilità può limitare la biodisponibilità anche in presenza di buona solubilità, ma anche in altri ambiti, come ad esempio in agricoltura. Infatti, lo studio della permeabilità è utile per valutare l’assorbimento sistemico delle sostanze attive da parte delle piante.

Il CURI fornisce un servizio di determinazione della permeabilità tramite modelli artificiali di membrana (PAMPA). Questo metodo, sviluppato in Hoffmann-La Roche anni fa, è oggi lo standard per la determinazione della permeabilità passiva in modo high-throughput.

La valutazione della purezza di un composto è un passaggio cruciale in ambito scientifico e industriale, poiché garantisce che la sostanza in esame sia conforme agli standard di qualità, sicurezza ed efficacia richiesti per il suo utilizzo specifico. Infatti, la determinazione della purezza è in primo luogo importante per valutare l’efficacia del prodotto, in quanto la presenza di impurezze può alterare l’attività chimica o biologica del composto, compromettendone l’efficacia in applicazioni terapeutiche, alimentari o industriali. Inoltre, impurezze, anche in tracce, possono essere tossiche o reattive. In ambito farmaceutico o alimentare, possono provocare effetti collaterali, allergie o danni alla salute. Nei laboratori di ricerca, un composto puro è essenziale per ottenere risultati ripetibili e comparabili. La presenza di contaminanti rende inaffidabili i dati sperimentali. Le autorità regolatorie (come EMA, FDA, EFSA) impongono limiti stringenti sulle impurità nei prodotti destinati all’uso umano, animale o ambientale. La purezza è un requisito normativo. Infine, le impurezze possono accelerare la degradazione del composto, riducendone la durata di conservazione o favorendo reazioni indesiderate

Il CURI fornisce un servizio di determinazione del grado di purezza di un composto e, se richiesto può anche effettuare una analisi per la determinazione della struttura chimica delle impurezze, applicando metodi di IA.