Aspectos Gerais da AAAo dos FArmacos

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Aspectos Gerais da Ação dos 
Fármacos
Aula de Química Farmacêutica
Tipos de Fármacos
Estruturalmente específicos
Estruturalmente inespecíficos
Fármacos estruturalmente 
específicos
São fármacos que dependem do 
reconhecimento de sua estrutura 
molecular pela biomacromolécula, 
caracterizada por: 
•interação ligante – receptor
•resposta biológica
Fármacos estruturalmente 
inespecíficos
São fármacos que dependem 
exclusivamente de suas 
propriedades físico-químicas para 
promover o efeito biológico.
Características dos Fármacos 
estruturalmente específicos
Sua atividade resulta da interação com 
sítios bem definidos apresentando assim 
um alta seletividade.
enzimas, proteínas, ácidos nucléicos 
ou receptores farmacológicos.
Os fármacos desse grupo, também 
apresentam uma relação definida entre sua 
estrutura e a atividade exercida.
Exemplos:
Enzimas:
inativação da acetilcolinesterase
pelos anticolinesterásicos;
enzima que biotransforma a 
acetilcolina e possui os sítios:
sítio aniôntico, ao qual se liga o grupo 
trimetilamônio da acetilcolina, e o 
sítio esterásico, ao qual se liga a 
carboxila desse neurotransmissor. 
Receptores
Componentes macromoleculares funcionais do 
organismo com o qual a molécula da droga se 
combina para produzir um efeito.
Os receptores eram inicialmente, uma entidade conceitual, 
passaram a ser uma realidade concreta depois de serem 
isolados e caracterizados, graças ao desenvolvimento de 
novas técnicas, como:
marcação com ligantes radioativos, clonagem de 
genes e procedimentos imunológicos.
Quanto a localização, podem ser classificados em:
citoplasmáticos e superficiais.
Fonte: Hotsite genéricos artigo
Características dos Fármacos 
estruturalmente específicos
Atuam em baixa concentração, pois a
droga encontra-se ligada a certos
receptores em determinadas células
do organismo.
Conceito de complementaridade
“chave fechadura”
Agonista natural 
(endógeno)
Agonista modificado
Antagonista 
Afinidade do ligante: 
ensaio de binding 
IC50(nM)
Concentração de 
substância 
necessária para 
produzir interação 
com 50% dos 
receptores. 
Afinidade e atividade intrínseca de 
ligantes de receptores
Exemplo: benzodiazepínicos
Substância IC50 (nM) Atividade 
A 45 agonista
B 7,2 antagonista
C 0,1 agonista 
Fonte: Química Medicinal E. Barreiro e Carlos
Fraga
Interações Intermoleculares
Determinam o grau de afinidade e a especificidade 
da ligação fármaco-sítio receptor. Classificam-se 
em:
Forças eletrostáticas: 1-7kcal/mol podem ser 
reforçadas por pontes de hidrogênio acontecem 
entre ácidos e bases como, por exemplo, no pH 
fisiológico (aminoácidos básicos e aminoácidos 
ácidos com seus respectivos fármacos).
Forças de dispersão: 0,5-1kcal/mol, também 
chamadas de London ou Van der Walls acontecem 
entre carbono-carbono e carbono-hidrogênio. 
Apesar de fracas, formam-se várias aumentando 
desta forma a energia de interação.
Interações Intermoleculares
Ligações hidrofóbicas: 1 kcal/mol, 
ocorrem com freqüência devido a muitos 
fármacos se encontrarem nesta categoria.
Ligações de hidrogênio: 1-7 kcal/mol
acontecem em átomos eletronegativos: H, 
N, O. 
Ligações covalentes: 77-80kcal/mol difícil 
de ser rompida devido à alta energia. 
Exemplo o AAS inibindo a prostaglandina
endoperóxido sintase de forma irreversível.
Interações intermoleculares
As interações envolvidas na ligação fármaco-
bioreceptor são principalmente:
Van der Waals
Eletrostáticas
Hidrogênio
Hidrofóbicas.
Interações hidrofóbicas são geralmente as 
forças dirigentes das interações, já as ligações 
hidrogênio e eletrostáticas são responsáveis 
pela especificidade ao reconhecimento 
molecular. 
Fatores estereoquímicos de 
reconhecimento molecular:
Configuração absoluta e atividade
biológica;
Configuração relativa e atividade
biológica;
Conformação e atividade biológica.
Configuração Absoluta
Estudo do fármaco talidomida:
A talidomida é um derivado do ácido glutâmico, sua 
estrutura é composta por dois anéis amida e um único 
centro quiral. 
Inicialmente lançado em mistura racêmica:
(mistura composta por dois isômeros:
S (-) e R (-) em partes iguais) que se interconvertem
rapidamente em condições fisiológicas. 
O Isômero (S) induz a teratogenicidade
Isômero (R) é responsável pelas propriedades sedativas
e analgésicas.
Estrutura da talidomida
Talidomida
Sensibilização dos Receptores
Odor de 
laranja Odor de 
limão
Definições
Enantiômero: isômero 
terapeuticamente útil de um fármaco 
= eutômero
Antípoda: ligante de menor atividade 
= distômero.
Diastereoisoméricos: complexo 
antípoda – receptor.
Catálise assimétrica
Método para obtenção de 
enantiômero puro realizado por 
síntese assimétrica ou síntese 
preferencial de um dos 
estereoisômeros.
Situação dos produtos quirais
Fonte: Paulo R. R. Costa
Configuração Relativa
Fonte: QMCWEB
Obs. Disposições dos grupos “A” .
Configuração Relativa
Fonte: QMCWEB
Falta de interação em “C” na 2ª foto
Reconhecimento do grupamento 
farmacofórico dos esteroisômeros 
trans e cis dietilestilbestrol
Fonte: Carlos Alberto M . Fraga
Cis-dietilestilbestrol
Estradiol – ligante natural Trans-dietilestilbestrol
Fármacos estruturalmente 
Inespecíficos
São fármacos que dependem de suas propriedades 
físico-químicas tais como:
Solubilidade, pKa, poder oxi-redutor e a 
capacidade de adsorção para promoverem o efeito 
biológico.
Sua atividade resulta da interação com moléculas 
ou íons encontrados no organismo.
Atuam em concentrações mais altas pois a droga 
encontra-se distribuída uniformemente 
Fármacos Estruturalmente 
Inespecíficos
Lipofilicidade (Log P) é definida 
pelo coeficiente de partição:
O transporte de um fármaco até seu 
sítio de ação, envolve a sua 
passagem através de membranas 
lipídicas, em conseqüência sua 
solubilidade no meio aquoso e nos 
lipídeos tem muita importância.
Coeficiente de Partição
O coeficiente de partição, é definido 
pela: concentração da substância na 
fase orgânica/concentração da 
substância na fase aquosa (Corg/Caq).
Normalmente o teste é realizado a 25ºC ou 
37ºC.
A fase orgânica pode ser: n-octanol (o mais 
usado) outros: metanol, clorofórmio, 
butanol, óleo de oliva etc.
Fase aquosa: água ou um tampão fosfato 
pH 7,4.
Coeficiente de Partição
P = Corg/Caq
Fase 
orgânica
Fase 
aquosa
Coeficiente de partição
Fármacos com maior afinidade pela fase 
orgânica tendem a atravessar com mais 
facilidade as membranas hidrofóbicas, 
apresentando melhor perfil de 
biodisponibilidade.
Biodisponibilidade (FDA)
“Indica a velocidade e a extensão pelas 
quais um fármaco é absorvido, a partir 
de um produto farmacêutico e torna-se 
disponível no local de ação". 
Fármacos Inespecíficos
pKa: essa propriedade é de 
fundamental importância na fase 
farmacocinética.
O grau de ionização é inversamente 
proporcional à lipofilicidade desta 
forma, espécies não ionizadas 
conseguem atravessar as 
biomembranas por transporte passivo. 
Já as espécies carregadas são polares 
dificultando o processo de absorção.
Características dos Fármacos 
estruturalmente inespecíficos
Sua ação biológica está diretamente relacionada 
à atividade termodinâmica significando que 
atuam em doses relativamente elevadas.
Apesar de apresentarem estruturas químicas 
muito variadas sem relação entre si, podem 
provocar reação biológica semelhantes.
Pequenas variações estruturais não resultam em 
alterações acentuadas na ação biológica.