RELATÓRIO_N1 e APS - QF

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UNIVERSIDADE ANHEMBI MORUMBI 
CURSO DE FARMÁCIA 
 
 
 
 
 
 
 
QUÍMICA FARMACÊUTICA 
 
RELATÓRIO DE AULA PRÁTICA 
 AULAS 01 e 02 
pH, pKa, Coeficiente de Partição 
Ativação da Sinvastatina 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Guilherme Matias Teixeira 125111345614 
Nisete Ferreira de Oliveira RA: 
Campus Centro - Mooca 
 
 
São Paulo 
2021 
 
 
 
 
INTRODUÇÃO 
 
O pH é um fator extremamente importante para a absorção dos fármacos. Os 
fármacos em geral são ácidos ou bases fracas e, quando em contato com uma 
solução, existem nas formas ionizada e não-ionizada. 
Dependendo do pH dessa solução e do pKa do fármaco ele terá maior ou menor 
ionização e isso vai influenciar na travessia pelas membranas biológicas. 
No geral, as moléculas não-ionizadas são mais lipossolúveis e difundem-se 
facilmente pelas membranas lipídicas. Isso ocorre porque não possuem carga elétrica 
não são polarizadas. Já as ionizadas são pouco lipossolúveis e incapazes de penetrar 
na membrana lipídica por difusão simples. 
O coeficiente de partição óleo/água (P) é uma maneira de se determinar a lipo 
ou hidrossolubilidade de uma substância e prever a sua absorção. 
As substâncias mais lipofílicas, ou seja, com um maior coeficiente de partição 
o/a, normalmente são melhor absorvidas. 
Para moléculas ácidas ou básicas, sua lipossolubilidade também será 
influenciada pelo grau de ionização, está determinada pela constante de dissociação 
(pKa) e pelo pH do meio. 
Entretanto, o coeficiente não pode ser demasiadamente alto, pois pode 
dificultar a dissolução dos fármacos nos líquidos do trato gastrintestinal. Mas, por via 
de regra, quanto mais alto o coeficiente de absorção o/a, maior a velocidade de 
absorção. 
 
OBJETIVO 
 
Parte 1 
Observação da influência do pH na relação das concentrações de formas 
ionizadas e não-ionizadas de dois fármacos: o ácido acetilsalicílico de caráter ácido 
(pKa=5), e o paracetamol, ácido muito fraco, considerado de caráter neutro (pKa=10). 
 
 
 
 
Considerando-se que as formas não-ionizadas de um fármaco são mais 
solúveis em solventes orgânicos e menos solúveis em água que as formas ionizadas, 
a quantidade de fármaco em um volume orgânico, adicionada a uma solução aquosa 
do fármaco será proporcional à quantidade de fármaco na forma não-ionizada. Assim, 
comparando-se as concentrações de um fármaco nas fases orgânicas separadas de 
soluções aquosas em diferentes pH, é possível verificar em que pH o fármaco está 
menos ionizado. 
 
Parte 2 
Demonstrar a importância da determinação do coeficiente de partição óleo-
água nos produtos farmacêuticos. 
 
MATERIAIS 
 
Parte 1
 
Parte 2 
MATERIAIS QUANTIDADE 
Bureta de 25 mL 1 por grupo 
Funil de Separação 100 mL 1 por grupo 
Proveta de 25 mL 1 por grupo 
Erlenmeyer de 250 mL 2 por grupo 
 
 
 
 
Solução de Ácido Acetilsalicílico (0,5g/100 mL) 50 mL por grupo 
Éter Etílico 10 mL por grupo 
Solução de NaOH (0,05M) 100 mL por grupo 
Fenolftaleína 1,5 por grupo 
Béquer 100 mL 2 por grupo 
Pisseta com água destilada 1 por grupo 
 
PROCEDIMENTOS 
 
Parte 1 
Em tubos de ensaio, adicionar as amostras de ácido acetilsalicílico (AAS) e 
paracetamol (PC) as soluções de pH 1 e 8 e o solvente, seguindo o especificado na 
tabela a seguir. 
 
Agitar vigorosamente, deixar em repouso até ocorrer à separação das fases 
aquosa e orgânica e aplicar, com o auxílio de um capilar, volumes aproximadamente 
iguais de cada uma das fases orgânicas em placa de sílica com indicador de 
fluorescência. Secar e observar a placa sob luz ultravioleta. Comparar as 
fluorescências das manchas relativas ao mesmo fármaco especificando como forte 
(F) ou fraco (f). 
 
Parte 2 
 
Experimento 1 
 
 
 
 
Transferir 20,0 mL de solução de ácido acetilsalicílico (aproximadamente 0,5 
g/100 mL) para um erlenmeyer, adicionar água destilada, 2 gotas de fenolftaleína e 
titular com solução padronizada de hidróxido de sódio 0,05 mol/L até viragem. 
 
Experimento 2 
Transferir 10,0 mL de solução de ácido acetilsalicílico para um funil de 
separação, adicionar 10 mL de éter etílico e agitar vigorosamente (cuidado!). Deixar 
em repouso até separação das fases, recolher a fase aquosa em um erlenmeyer, 
adicionar água destilada, 2 gotas de fenolftaleína e titular com solução padronizada 
de hidróxido de sódio 0,05 mol/L até viragem. 
 
RESULTADOS 
 Parte 1 
 Tubo 1 (AAS - meio ácido) 
pH = pKa + log [H+] [A-] / [HA] 
1 = 3,5 + log x 
log x = 10-2,5 
log x = 0,00316/1 = ionização baixa 
Tubo 2 (AAS em meio básico) 
pH = pKa + log [B] / [BH+] 
8 = 3,5 + log x 
log x = 104,5 
log x = 31.622/1 = ionização alta 
Tubo 3 (PC em meio acido) 
pH = pKa + log [H+] [A-] / [HA] 
1 = 9 + log y 
log y = 10-8 
log y = 1,0/10.000.000 = ionização muito baixa 
Tubo 4 
pH = pKa + log [B] / [BH+] 
8 = 9 + log y 
 
 
 
 
log y = 10-1 
log y = 0,1/1 = ionização baixa 
 
 
 
Parte 2 
 Um fármaco administrado oralmente deve atravessar várias membranas antes 
de atingir seu local de ação. A taxa pela qual a maioria dos fármacos atravessa as 
membranas lipoprotéicas é determinada principalmente pelo grau de solubilidade 
lipídica ou coeficiente de partição. 
 Após experimento realizado, os seguintes dados foram obtidos: 
- Massa de ácido acetilsalicílico = 0,5081 g 
- Volume gasto de NaOH 0,05 mol/L na titulação de 20 mL da solução de ácido 
acetil salicílico = 23,7 mL 
- Volume gasto de NaOH 0,05 mol/L na titulação de 20 mL da solução de ácido 
acetilsalicílico presente na fase aquosa = 12,6 mL 
Como a reação entre o ácido acetilsalicílico e NaOH é 1:1, podemos calcular 
então: 
3,15 x 10-4 mols ------- 20 mL 
X ------- 1000 mL 
 
 
 
 
X= 0,0158 mols → [Fase aquosa] = 0,0158 mol/L 
A partir da concentração real da solução de ácido acetilsalicílico e a 
concentração do mesmo na fase aquosa, foi possível calcular que a concentração de 
ácido acetilsalicílico na fase orgânica é de 0,0138 mol/L. Por fim, a partir da equação 
abaixo foi possível calcular o coeficiente de partição óleo/água do ácido acetilsalicílico, 
sendo este: 
 K = concentração fase orgânica / concentração fase aquosa 
K = 0,0138 mol/L / 0,0158 mol/L = 0,87 
O coeficiente de partição (K) encontrado neste experimento, indicaria que o 
ácido acetilsalicílico é mais solúvel na fase aquosa. Entretanto, verificando-se a 
afinidade química e polaridade das moléculas, o ácido acetilsalicílico é mais solúvel 
na fase orgânica, pois ambos possuem cargas apolares, enquanto a água é polar. 
Comparando-se este resultado com o valor teórico do coeficiente de partição do ácido 
acetilsalicílico no butanol (C4H9OH), por exemplo, que é de 2,21, nota-se que o valor 
de K neste experimento deveria ser próximo a este valor. Desta forma, é possível 
verificar que houve algum erro no procedimento, acredita-se que, no momento que foi 
realizada a separação entre as fases aquosa e orgânica, uma certa quantidade da 
fase orgânica pode ter sido coletada juntamente com a fase aquosa, fazendo com que 
o volume de NaOH titulado para a fase aquosa, ficasse maior que o que deveria ser. 
 
CONCLUSÃO 
 
Foi concluído que o AAS é um fármaco ácido absorvido melhor em meio com 
pH ácido (estômago/pH=1,5), já o PC, um fármaco alcalino é melhor absorvido 
preferencialmente em meio alcalino (intestino delgado/pH=8,5), porém uma pequena 
parte pode ser absorvida em meio ácido. Neste experimento, o acetato de etila 
simulou-se processo de absorção dos fármacos, pois o mesmo mimetiza 
quimicamente a seletividade lipofílica das membranas plasmáticas neste processo. 
Entretanto, absorção depende muito da vascularização do local de administração. 
Como os fármacos, em sua maioria, são ácidos ou bases fracas, no meio 
biológico estarão mais ou menos ionizados, dependendo do pKa e do pH do meio em 
 
 
 
 
que se encontram. Considerando-seque a forma não ionizada de um fármaco é mais 
lipossolúvel que a forma ionizada, o pKa da substância e o pH do meio são dois 
parâmetros que influem diretamente na passagem dos fármacos através das 
membranas biológicas e, portanto, estes dois parâmetros são determinantes dos 
processos de absorção, distribuição, metabolismo e excreção dos fármacos. 
 
REFERÊNCIAS 
 
https://cic.unifio.edu.br/anaisCIC/anais2017/pdf/07_26.pdf 
https://d3eaq9o21rgr1g.cloudfront.net/storage/temp/aula/213137/0/curso-
45197-aula-00-d660-completo.pdf 
 
AULA 2 - Sinvastatina 
 
INTRODUÇÃO 
 
As lipoproteínas são necessárias para o transporte de lipídeos pelo plasma, 
sendo que os lipídeos mais comumente encontrados na corrente sanguínea são: o 
colesterol e seus ésteres, os triglicerídeos e os fosfolipídios. A concentração elevada 
de lipoproteínas complexadas a lipídeos no plasma constitui fator de risco importante 
para lesões ateroscleróticas e doenças coronárias, sendo estas, o conjunto de 
doenças que mais geram vítimas fatais em todo o mundo. 
No que se refere à absorção de fármacos, a lipofilicidade é uma propriedade 
de grande importância, já que influencia diretamente a permeação do fármaco por 
meio das membranas biológicas e, caso o metabólito ativo da sinvastatina fosse 
administrado, a presença do grupo ácido aumentaria consideravelmente sua 
hidrossolubilidade, alterando assim o seu coeficiente de partição (LogP). Com isso, o 
perfil de absorção do metabólito seria prejudicado, o que enaltece as vantagens 
obtidas pela administração da forma latente. Além disso, a presença do ácido 
carboxílico torna o metabólito suscetível às reações paralelas de metabolismo de 
primeira passagem, tais como reações de conjugação ou hidrólise. Neste caso, essas 
 
 
 
 
reações metabólicas comprometeriam a integridade estrutural da molécula inicial, bem 
como sua capacidade em exercer ação biológica, resultando em baixos valores de 
biodisponibilidade e rápida eliminação. 
O colesterol consiste em um dos componentes de membranas celulares, além 
de ser um precursor essencial para a biossíntese de hormônios gonadotróficos (i.e. 
estradiol e testosterona), glicocorticoides (cortisol) e mineralocorticoides 
(aldosterona). Este pode ser obtido pelo indivíduo a partir de sua dieta, e também 
pode ser biossintetizado. A síntese endógena do colesterol é complexa e envolve 
diversas etapas, sendo uma das etapas iniciais, modulada pela enzima 3-hidroxi-3-
metilglutaril coenzima A redutase (HMG-CoA redutase). Esta é fundamental à 
biossíntese do colesterol, originando o ácido mevalônico, o qual dá prosseguimento à 
via catalítica, por redução da função tioéster do substrato endógeno (HMG-CoA). 
Dessa forma, ao inibir a HMG-CoA redutase, reduz-se a concentração de moléculas 
de colesterol sintetizadas pelo organismo. 
Os inibidores da HMG-CoA redutase, comumente conhecidos como estatinas, 
até o final da década de 2000 figuraram entre os medicamentos mais lucrativos 
utilizados na terapêutica, sendo prescritos com o intuito de reduzir os níveis séricos 
de colesterol. Estatinas são inibidoras competitivas da enzima HMG-CoA redutase, e 
podem ser divididas em dois grupos: naturais e sintéticas. Dentre as estatinas 
sintéticas pode ser citada a sinvastatina, uma das primeiras representantes da classe 
empregada na terapêutica. 
 A sinvastatina foi desenvolvida a partir da lovastatina, um produto natural 
isolado dos fungos Monascus ruber e Aspergillus terreus. Esta é estruturalmente 
semelhante ao seu protótipo, possuindo uma metila como grupo substituinte adicional 
no carbono alfa à carbonila da função éster da estrutura. A inserção desta metila 
reduziu o número de centros quirais da sinvastatina se comparada à lovastatina, 
simplificando a rota sintética e, além disso, tornou-a três vezes mais potente do que 
seu protótipo, apresentando valor de IC50 igual a 11 nmol L-1, frente aos 34 nmol L-
1 apresentados pela lovastatina. Vale ressaltar que tanto a sinvastatina quanto a 
lovastatina possuem o sistema bicíclico hexa-hidronaftalênico, requisito estrutural 
importante para o ancoramento do fármaco ao sítio ativo da enzima. 
 A sinvastatina possui um anel lactônico em sua estrutura. O grupo lactona é 
um éster cíclico que sofre hidrólise enzimática in vivo, tornando a sinvastatina capaz 
 
 
 
 
de exercer sua ação. Dessa forma, a sinvastatina é classificada como uma estrutura 
latente (pró-fármaco), já que a lactona precisa ser clivada para que o metabólito 
originado seja capaz de inibir a HMG-CoA redutase. O metabólito ativo da sinvastatina 
apresenta similaridade estrutural com o substrato da enzima, o que é evidenciado pelo 
grupo 3,5-di-hidroxi-heptacarboxílico. Assim, este metabólito pode ser considerado 
um potente análogo do estado de transição do substrato da enzima e, dessa forma, é 
capaz de se ligar ao bolsão catalítico da enzima, impedindo a clivagem do substrato 
e sua conversão em ácido mevalônico. 
 A fase farmacocinética da ação de fármacos se refere aos eventos sofridos 
pelo fármaco desde sua entrada no organismo até a sua eliminação, salvo a fase 
farmacodinâmica (na qual o mesmo exerce sua ação biológica). Fazem parte da 
farmacocinética os eventos de absorção e metabolismo, os quais estão intimamente 
relacionados à biodisponibilidade do fármaco em questão. No caso da sinvastatina, a 
função carboxílica mascarada na forma de lactona, confere à mesma 80% de 
biodisponibilidade. 
As características estruturais dos fármacos estão completamente relacionadas 
às suas propriedades físico-químicas que, consequentemente, acabam por influenciar 
seus perfis farmacocinéticos. Fazer com que os estudantes entendam a influência que 
determinados grupos químicos exercem nas propriedades físico-químicas de 
fármacos não é uma tarefa simples, principalmente quando estas propriedades são 
alteradas ou moduladas por eventos biológicos. Neste contexto, aliar estratégias 
práticas às apresentações teóricas dos conceitos farmacocinéticos e de bioativação 
de estruturas latentes, certamente, permite aos estudantes vivenciar de maneira muito 
singular todos os fundamentos abordados. 
O processo de bioativação da sinvastatina é extremamente relevante para sua 
ação farmacológica e, dessa forma, esta substância pode ser classificada como um 
pró-fármaco, ou seja, substância que necessita de ativação endógena para exercer 
seus efeitos terapêuticos. É sabido que para ser bioativada, a sinvastatina deve sofrer 
hidrólise enzimática, provocando assim, a abertura de seu anel lactônico, expondo o 
grupo 3,5-di-hidroxi-heptacarboxílico, farmacóforo da classe. 
 
OBJETIVO 
 
 
 
 
 
O objetivo desta aula prática é apresentar aos estudantes uma simulação dos 
eventos farmacêuticos e enzimáticos relativos ao metabolismo de fármacos, bem 
como as consequências destes eventos em relação às alterações de propriedades 
físico-químicas dos mesmos. Com isso, espera-se que os estudantes fixem de forma 
contundente os temas abordados, aprimorando assim, sua compreensão. 
 
MATERIAIS 
MATERIAIS 
Bureta de 25 mL 
Funil de Separação 100 mL 
Gral e Pistilo 
Erlenmeyer de 250 mL 
Sinvastatina 40 mg 
Gaze ou algodão 
Balão volumétrico 50 mL de fundo redondo 
Clorofórmio (CHCl3) 
Béquer 50mL e 100 mL 
Pisseta com água destilada 
NaOH 2 mols L-1 
HCl 5% 
NaSO4 anidro 
Capilar para aplicação da amostra 
Placa cromatográfica 
Hexano/Acetato de Etila (Eluente) 
 
 
PROCEDIMENTO 
 
Extração da sinvastatina a partir de comprimidos 
Primeiramente, triturar em gral 10 comprimidos de sinvastatina 40 mg 
(aproximadamente 0,96 mmol) e então transferir o pó resultante para um béquer de 
50 mL. Adicionar 10 mL de CHCl3 ao béquer e manter em agitação por 5 minutos. 
 
 
 
 
 Em seguida, filtrar (em algodão ou gaze) o conteúdo para um balão de fundo 
redondo de 50 mL, lavando o resíduo retido com 10 mL de CHCl3. Ofiltrado presente 
no interior do balão conterá a sinvastatina extraída dos comprimidos. 
 
Reação de hidrólise básica da sinvastatina 
 Adicionar ao balão reacional 6 mL de NaOH 2 mols L-1 (6 eq.) e manter sob 
agitação constante, por 30 minutos, em temperatura ambiente. Durante a reação, 
alterações de coloração no meio poderão ser observadas. Estas alterações estão 
relacionadas aos diferentes excipientes utilizados na produção do medicamento, que 
variam de acordo com o fabricante, porém, é válido ressaltar que tais excipientes não 
afetam o resultado final deste procedimento. Com o término da reação, a transferir o 
meio reacional bruto para um funil de separação de 100 mL. Adicionar 20 mL de 
CHCl3 e 20 mL de HCl 5% e proceder a extração. Coletar a fase orgânica em um 
béquer de 50 mL, secar com Na2SO4 anidro e filtrar o sistema. A fase orgânica 
resultante, de coloração branca, conterá o produto hidrolisado da sinvastatina, a ser 
utilizado na etapa de comparação por cromatografia em camada delgada. 
 
RESULTADOS 
 
Cálculo do fator de retenção do pró-fármaco e do metabolito ativo (Rf) 
Rf PF = 2,8/4 
Rf PF = 0,7 
Rf MA = 0,7/4 
Rf MA =0,175 
 
 
 
 
 
 
Diferença de liposolubilidade entre o pró-fármaco e o metabólito ativo 
A sinvastatina é menos lipossolúvel que o seu metabólito ativo e as alterações 
de propriedades hidro/lipofílicas ocorrem em reações de metabolismo, baseado nos 
fatores de retenção descobertos. 
 
Desenvolvimento e comparação do coeficiente de partição da sinvastina 
(APS - ClogP) 
 
Sinvastatina na forma de pró-fármaco 
 
 
 
 
 
Metabólito ativo da sinvastatina 
 
Ao realizar os cálculos computacionais para determinação do coeficiente de 
partição (ClogP), é possível observar que os resultados demonstram e corroboram 
àqueles obtidos pela cromatografia experimental. Utilizando o programa 
Molinspiration, foram obtidos os valores de ClogP de 4,76 para a sinvastatina na forma 
de pró-fármaco e de 3,96 para o seu metabólito ativo. 
 
CONCLUSÃO 
 
Foi concluído que essa atividade prática se mostra uma estratégia boa para 
compreensão dos eventos associados, especialmente, sobre a biotransformação de 
fármacos. A possibilidade de correlacionar a aula prática de química farmacêutica, 
com técnicas químico-computacionais, permite que se vivencie os conceitos teóricos 
de forma multidisciplinar. 
Uma vez que a fase farmacêutica de ação de fármacos consiste na 
desintegração da forma farmacêutica (quando sólida), seguida da solubilização do 
princípio ativo, e que a absorção é a primeira etapa da fase farmacocinética, é possível 
traçar um paralelo desses eventos biológicos com cada etapa realizada em aula. 
O fato da trituração dos comprimidos, solubilização em solvente adequado e 
realização de extração orgânica alterando o pH (de básico para ácido), simula, de 
forma didática, a mesma sequência de eventos que ocorre no organismo (A/D/M/E). 
A trituração dos comprimidos pode ser comparada à desintegração da forma 
 
 
 
 
farmacêutica. A solubilização em solvente, reproduz a dissolução do fármaco no fluido 
gastrointestinal e sua separação dos excipientes da formulação. 
 
REFERÊNCIAS 
 
https://www.scielo.br/j/qn/a/zCWYDSQJSm8LCBXFtzgFfWn/?lang=pt 
https://go.drugbank.com/drugs/DB00641 
https://www.molinspiration.com/cgi-bin/properties