Exercicios QFII ANTIBIOTICOS RESOLVIDA

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Lista de Exercícios de Química Farmacêutica II – antibióticos – Profa. Mônica 
1. Para os derivados de penicilina ilustrados abaixo, indique se eles exibem resistência à ácido e/ou 
resistência a beta-lactamase. Para os derivados resistentes indique ao lado direito da estrutura e na coluna 
correspondente com (+), caso não apresentem resistência, indique com (-). 
 
+
+
+
+
+
-
-
-
 
 
 
2. Porque o sistema β-lactâmico das penicilinas é tão reativo frente à nucleófilos, que promovem abertura do 
anel? Compare com uma amida terciária acíclica. 
N
O
H H
S
COOH
H
NR
ON
S
COOHO
altamente tensionado
R
NR2
O
N
O
R R
R
R
A)
B)
 
Em amidas terciárias acíclicas (A) é possível ocorrer a conjugação do par de elétrons do nitrogênio 
com o sistema de elétrons π da carbonila. Portanto o carbono da carbonila é menos eletrofílico e 
menos susceptível ao ataque de nucleófilos. No anel β-lactâmico esta conjugação não ocorre (B). 
Uma eventual conjugação do par de elétrons do nitrogênio com a carbonila da amida cíclica levaria 
a um intermediário altamente tensionado, o qual é energeticamente desfavorecido. Assim, o 
carbono carbonílico é altamente eletrofílico, susceptível ao ataque de nucleófilos. Aliado a isso, o 
sistema bicíclico das penicilinas é bastante tensionado, o que contribui para a alta susceptibilidade 
ao ataque de nucleófilos. 
 
 2
3. Um paciente apresentava vontade frequente de urinar, em pequenas quantidades e com queimação, além 
de dor na bexiga. O antibiograma revelou infecção urinária por linhagem gram negativa de E. coli. Ele 
chegou à sua farmácia com uma prescrição de antibiótico de uso oral da classe das penicilinas. Com base nas 
estruturas dos antibióticos apresentados abaixo (A-G) responda: 
 
a) Qual foi o antibiótico prescrito pelo médico e porque este foi o escolhido? 
Resp: O antibiótico escolhido foi o C. Este é ativo por via oral e de amplo espectro. Ambas as 
características nesta penicilina são conferidas pelo grupo –NH2: 1) o nitrogênio é eletronegativo, está 
ligado ao carbono α à carbonila e atua como grupo retirador de elétrons, diminuindo a densidade 
eletrônica na amida da cadeia lateral, a qual não irá atuar como nucleófilo na abertura do anel β-
lactâmico; 2) o grupo amino pode ser protonado em pH fisiológico, aumentando o caráter hidrofílico do 
antibiótico, o que facilita a passagem pelos canais de porina da parede celular das bactérias Gram 
negativo. 
b) Após certo tempo de terapia, a linhagem de E. coli adquiriu resistência. Proponha um antibiótico como 
alternativa para o tratamento como MONOTERAPIA (um único fármaco), que deve continuar por via 
oral, e explique porque. 
Resp: O antibiótico escolhido foi o I. É uma cefalosporina de uso oral (não tem grupo abandonador 
ligado ao carbono C-3, portanto a degradação em meio ácido é desfavorecida), que tem maior atividade 
em bactérias Gram negativo (anel aminotiazol na cadeia lateral, cefalosporina de terceira geração) e 
resistente à β-lactamase (presença da função oximino na cadeia lateral). 
c) Haveria a possibilidade de combinação de alguns dos fármacos apresentados para o tratamento da 
recidiva (ainda por via oral)? 
d) Resp: O antibióticos combinados poderiam ser C + D, que representam um antibiótico ativo por via oral 
e de amplo espectro (C) combinado a um inibidor de β-lactamase (D). 
 
4. A bacampicilina e a sultamicilina são pró-fármacos que, após hidrólise no plasma por esterases, liberam 
os fármacos antibóticos ampicilina. A hidrólise da bacampicilina libera ácido propiônico e acetaldeído (o 
qual é convertido a ácido acético). 
a) Qual a vantagem do uso de bacampicilina e do uso da sultamicilina em relação à ampicilina? 
Bacampicilina: a absorção do fármaco é melhorada por via oral, pois o grupo ácido carboxílico está 
esterificado. Sultamicilina: pró-fármaco bioprecursor. A absorção também é melhorada pela esterificação 
dos dois grupamentos ácidos. Porém a grande vantagem é a absorção de doses equivalentes de ambos os 
fármacos: antibiótico e o inibidor de β-lactamase. Assim ambos chegam ao sítio de ação em doses 
equivalentes (ou quase equivalentes) garantindo um melhor efeito. 
b) Mostre os mecanismos de hidrólise destes pró-fármacos. abaixo 
c) Quais as classificações destes pró-fármacos? Bacampicina: pró-fármaco transportador / sultamicilina: 
pró-fármaco bioprecursor 
N
S
H
N
CH3
CH3
COOH
O
COOH
O
A N
S
H
N
CH3
CH3
COOH
O
O
B
OCH3
OCH3
N
S
H
N
CH3
CH3
COOH
O
NH2
O
C
N
S
H
N
CH3
CH3
COOH
O
O
D
O
N
CH3
N
S
H
N
COOH
O
H H
O
N
S
H
N
COOH
O
O
H H
O CH3
O
S
N
S
H
N
COOH
O
S
O H
O
S
N
O
O
OH
S
N
H2N
F
NC
N N
N
N
H3C
H3C
E
G
N
O
COOH
O
OH
H
H
N
S
H
N
CH3
CH3
COOH
O
O
I
 3
N
S
H
N
NH2
O
O
O
O O
O N
S
O
O
O
SULTAMICILINA
N
S
H
N
CH3
CH3
O
NH2
O
O
O
CH3
O
H3C
O
BACAMPICILINA
 
N
S
H
N CH3
CH3
O
NH2
O
O
O
CH3
O
H3C
O
BACAMPICILINA
esterase OH
H O
H
H
N
S
H
N CH3
CH3
O
NH2
O
O
O
CH3
O
H3C
O
HO
H
H
+
N
S
H
N CH3
CH3
O
NH2
O
OH
O
O
H3C
H
AMPICILINA
N
S
H
N CH3
CH3
O
NH2
O
O
O
O
O N
S
O
O
O
SULTAMICILINA
esterase OH
H O
H
HN
S
H
N CH3
CH3
O
NH2
O
O
O
O
O N
S
O
O
O
HO
H
H
+
O
HH
inibidor de β-lactamase
 
5. Observe as estruturas das cefalosporinas abaixo e indique as que apresentam: 
 
a) Resistência à hidrólise ácida: 2, 5 
 
b) Resistência à degradação por β-lactamases: 3, 4, 6 
 
c) Maior atividade frente às bactérias gram-negativo: 3, 4 
 
N
S
COOH
H
N
O
NH2
O
HH
N
S
COOH
H
N
O
N
O
S
N
H2N
O
HH
O
O
N
S
COOH
H
N
O
N
O
S
N
H2N
O
HH
N
N
S
COOH
H
N
O
NH2
O
HH
4) cefepima3) cefotaxima
2) cefalexina
N
S
COOH
H
N
O
S
O
HH
O
O
1) cefalotina
Cl
5) cefaclor
N
S
COOH
H
N
O
S
O
HO
C
6) cefmetazol
S
N N
N
N
H3C
N
H3C
 
 
 
 
 4
6. Mostre o mecanismo de degradação em pH ácido (mostrando os produtos) de uma PENICILINA e de 
uma CEFALOSPORINA (desta lista) de uso injetável. 
N
O
H H
S
COOH
N
O
H+/ H2O
HN
S
COOH
N
O
O
H
H
N
O
H H
S
COOH
N
O
HO O
H
A
H NO
H H
S
COOH
N
OH
H
N
O
H H
S
COOH
N
O
H
benzilpenicilina
(penicilina G)
benzilpenicilina
(penicilina G)
H+/ H2O
- CO2
descarboxilação
 
 
 
N
S
COOH
H
N
O
O
HH
O
O
H2O / H+
H2O
H+
N
S
COOH
H
N
O
O
HH
OH
S S
O
HO+
1) cefalotina