Aula 5 - Propriedades Estruturais e Ação dos Fármacos

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22/10/2020
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QUÍMICA FARMACÊUTICA E 
FARMACODINAMICA
PROPRIEDADES ESTRUTURAIS E AÇÃO DOS FÁRMACOS
INTERAÇÃO FÁRMACO - BIOFASE
• Fármacos estruturalmente inespecíficos: dependem única e exclusivamente de suas 
propriedades físico-químicas (ex: coeficiente de partição óleo/água, pKa) para promover o 
efeito biológico;
• Os fármacos estruturalmente específicos exercem seu efeito biológico pela interação seletiva 
com uma determinada biomacromolécula-alvo que, na maior parte dos casos, são enzimas, 
receptores metabotrópicos (acoplados a proteína G), receptores ionotrópicos (acoplados a 
canais iônicos), receptores ligados a quinases, receptores nucleares e, ainda, ácidos nucleicos.
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FÁRMACOS ESTRUTURALMENTE INESPECÍFICOS
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FÁRMACOS ESTRUTURALMENTE ESPECÍFICOS
1.4 - estruturalmente específico:
anticonvulsivante, interage com
os receptores do GABA,
aumentando a condutância de
cloreto)
1.5 - estruturalmente
inespecífico: anestésico geral,
maior lipossolubilidade que o
pentobarbital, devido a
substituição O → S)
PROPRIEDADES ESTRUTURAIS E A AÇÃO DOS FÁRMACOS
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AFINIDADE X ATIVIDADE DO FÁRMACO
•CONCEITOS IMPORTANTES
• A afinidade do ligante pelo receptor, isto é, a capacidade da micromolécula em
complexar com o sítio de ação;
• A atividade intrínseca resultante desta interação, isto é, a resposta biológica observada
(agonista, agonista parcial ou antagonista). Pode ser expressa em termos de eficácia
intrínseca (ε).
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LIGAÇÃO QUÍMICA
 Ligação iônica
 Energia média*: 250 kJ mol-1
Ep = q1q2/4πε0r
q1 e q2 = cargas dos íons 1 e 2
r = distância entre os centros dos íons 1 e 2
ε0 = Permissividade no vácuo = 8,854 10-12 C2 N-1 m-2
Ligação covalente
 Energia aproximada*: 100-400 kJ mol-1
*Energia necessária para dissociar a ligação ou interação
LIGAÇÃO COVALENTE
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LIGAÇÃO COVALENTE
 Energia média: 15 kJ mol-1
Exemplo: hidratação de íons
Sulfato de cálcio diidratado
CaSO4.2H2O (gesso in natura)
Ep ∝ -|q|μ/r2
q = número de carga do íon
μ = dipolo da molécula
r = distância entre o centro do íon e o dipolo
ÍON-DIPOLO
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 Raio iônico e carga
Composto BaCl2 KCl La(NO3)3 La2(SO4)3
Raio do cátion 
(pm)
136 138 122 122
Carga do cátion Ba2+ K+ La3+ La3+
Hidratação 2H2O anidro 6H2O 9H2O
ÍON-DIPOLO
ÍON-DIPOLO
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ÍON-DIPOLO
DIPOLO-DIPOLO
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 Energia média: 2 kJ mol-1 moléculas estacionárias (s)
0,3 kJ mol-1 moléculas que rotacionam (l, g)
δ+
δ-
δ+
δ-
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Z-dicloroeteno E-dicloroeteno
Ep ∝ -μ1μ2/r3
μ1 e μ2 = dipolos das moléculas 1 e 2 (em um sólido) 
r = distância entre os dipolos
 Exemplo: diferentes pontos de ebulição para compostos orgânicos
 Geometria da molécula
DIPOLO-DIPOLO
INTERAÇÕES TIPO ÍON – DIPOLO E DIPOLO-DIPOLO
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INTERAÇÕES TIPO ÍON – DIPOLO E DIPOLO-DIPOLO
 Energia média de 20 kJ mol-1
 Geometria da ligação
δ-
δ+
LIGAÇÃO DE HIDROGÊNIO
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 Ponto de ebulição
Período
Te
m
pe
ra
tu
ra
(o
C
)
LIGAÇÃO DE HIDROGÊNIO
LIGAÇÃO DE HIDROGÊNIO
 Energia média de 20 kJ mol-1
 Geometria da ligação
H3CCOOH
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H2O
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LIGAÇÃO DE HIDROGÊNIO
LIGAÇÃO DE HIDROGÊNIO
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 Energia média: 2 kJ mol-1
Ep ∝ -μ12α2/r6
μ1 = dipolo da molécula 1
α2 = dipolo induzido da molécula 2 
r = distância
Exemplo: metanol e metano
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DIPOLO INDUZIDO-DIPOLO INDUZIDO
 Também conhecida por dispersão de London: 2 kJ mol-1
Ep ∝ -α1α2/r6
α1 e α2 = dipolos induzidos das moléculas 1 e 2
r = distância entre os dipolos
F-F vs. Br-Br
gás
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líquido
Ponto de fusão (oC): -220 -7
Ponto de ebulição (oC): -188 59
DIPOLO INDUZIDO-DIPOLO INDUZIDO
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DIPOLO INDUZIDO-DIPOLO INDUZIDO
CF4 CCl4
Ponto de fusão (oC): -150 -23
Ponto de ebulição (oC): -129 77
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 Eletronegatividade: C (2,5), F (4,0), Cl (3,2)
Forma da molécula
 Polarizabilidade
FORÇAS DE VAN DE WAALS
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INTERAÇÕES HIDROFÓBICAS
INTERAÇÕES HIDROFÓBICAS
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Múltiplas interações & ligações químicas
Bases 
nitrogenadas
Açúcar 
Fosfato
K+
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H2O
TEORIA DO ENCAIXE INDUZIDO
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SOBREPOSIÇÃO DAS CONFORMAÇÕES BIOATIVAS
CONFIGURAÇÃO ABSOLUTA E ATIVIDADE BIOLÓGICA
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CONFIGURAÇÃO RELATIVA E ATIVIDADE BIOLÓGICA
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CONFIGURAÇÃO RELATIVA E ATIVIDADE BIOLÓGICA
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