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UNIVERSIDADE FEDERAL DO PIAUÍ – UFPI DEPARTAMENTO DE QUÍMICA CENTRO DE CIÊNCIAS NATURAIS – CCN DISCIPLINA: QUÍMICA ORGÂNICA EXPERIMENTAL PROFESSORA: NILZA CAMPOS DE ANDRADE TURMA: BACHARELADO EM FARMÁCIA MÓDULO: 2º PERÍODO TURNO: MATUTINO E VESPERTINO Identificação de Grupos Funcionais em Medicamento Alexsandre Barbosa Vieira Silva José Moreira Tavares Neto José Vinícius de Sousa França Larisse Carneiro da Frota Brito Maria Beatriz Leal dos Santos TERESINA-PI OUTUBRO DE 2018 2 SUMÁRIO Resumo.............................................................................................................3 1 Introdução.........................................................................................................4 2 Objetivo.............................................................................................................7 3 Parte experimental............................................................................................8 3.1Materiais e reagentes...................................................................................8 3.2 Procedimentos experimentais.....................................................................9 4 Resultados e discussões.................................................................................10 5 Conclusão........................................................................................................12 Referências Bibliográficas...............................................................................13 3 Resumo O experimento teve como base na identificação de grupos funcionais em medicamento através de reação de diversos reagentes. No tubo de ensaio foram colocados os regentes específicos (reagentes de Jones, permanganato de potássio cloreto férrico, bicarbonato de sódio) para cada tipo reação. Através da mudança de coloração observada e liberação de gases, pode se caracterizar cada tipo de reação e identificar os respectivos grupos funcionais presentes cada molécula. 4 1 INTRODUÇÃO Paracetamol ou acetaminofeno é um fármaco com propriedades analgésicas, mas sem propriedades anti-inflamatórias clinicamente significativas. Desde 1993, a IUPAC recomenda para este composto o nome sistemático N-(4-hidroxifenil) etanamida. Figura 1: Estrutura química do paracetamol É um pó cristalino branco ligeiramente solúvel na água, facilmente solúvel no álcool, muito pouco solúvel no cloreto de metileno e no éter. Atuam por inibição da cascata do ácido araquidônico, impedindo a síntese das prostaglandinas, mediadores celulares pró-inflamatórios, responsáveis pelas várias manifestações da inflamação, como o aparecimento da dor. Existem quatro mecanismos propostos, nomeadamente, a inibição da prostaglandina H sintetase, a interação com receptores canabinóides, a interação com receptores serotoninérgicos e, por fim, a inibição do óxido nítrico sintetase. Esta substância tem também efeitos antipiréticos. É utilizado nas seguintes formas de apresentação: cápsulas, comprimidos, gotas, xaropes e injetáveis. Atualmente é um dos analgésicos mais utilizados, porém é altamente perigoso para o fígado devido ao seu alto potencial hepatotóxico, não devendo ser utilizadas mais que 4000 mg diárias (8 comprimidos de 500 mg). O ácido ascórbico ou vitamina C (C6H8O6, ascorbato, quando na forma ionizada) de nome IUPAC 3-oxo-L-gulofuranolactona (5R)-5-[(1S)-1,2-diidroxietil]- 3,4-diidroxifurano-2(5H)-ona é uma molécula usada na hidroxilação de várias outras em reações bioquímicas nas células. Figura 2: Fórmula estrutural da vitamina c 5 O ácido ascórbico (Vitamina C) é um sólido cristalino de cor branca, inodoro, hidrossolúvel e pouco solúvel em solventes orgânicos. A sua principal função é a hidroxilação do colágeno, a proteína fibrilar que dá resistência aos ossos, dentes, tendões e paredes dos vasos sanguíneos. Além disso, é um poderoso antioxidante, sendo usado para transformar os radicais livres de oxigênio em formas inertes. É também usado na síntese de algumas moléculas que servem como hormônios ou neurotransmissores. O ácido acetilsalicílico (em latim acidum acetylsalicylicum) é um fármaco do grupo dos anti-inflamatórios não esteroides (AINE) utilizados como anti-inflamatório, antipirético, analgésico e também como antiplaquetário. Seu nome IUPAC é acido2- acetoxibenzoico apresentando. Fórmula química C9H8O4, Massa molar 180,14g / mol, Densidade: 1,39 g / Cm3, Ponto de fusão: 135ºC Ponto de ebulição: 140°C. Figura 3: fórmula estrutural da aspirina Em estado puro, um pó de cristalino branco ou cristais incolores,pouco solúvel na água, facilmente solúvel no álcool e solúvel no éter. O processo de síntese consiste em tratar o ácido salicílico com anidrido acético, em presença de um pouco de ácido sulfúrico, que atua como catalisador. Técnicas como filtração a vácuo e recristalização podem ser empregadas. O ácido acetilsalicílico é, como todos os AINEs, um inibidor inespecífico da enzima ciclooxigenase (COX). Ele acetila irreversivelmente essa enzima. As COX são enzimas fulcrais da cascata do ácido araquidónico, pela qual este ácido araquidônico, um lipídio presente nas membranas das células, é transformado em mediadores prostanoides. Há dois tipos, a COX-1, presente em quase todos os tecidos; e a COX-2 induzida localmente por citocinas produzidas por leucócitos em resposta a danos ou invasão microbiana. A codeína é um fármaco alcaloide do grupo dos opioides, que é usado no tratamento da dor moderada e como antitússico e um alcalóide de origem natural presente na papoila do ópio, Papaversomniferum. Tem como nome IUPAC (5α,6α)- 7,8-didehidro-4,5-epoxi-3-methoxi-17-metilmorfinan-6-ol, de Fórmula química C18H21NO3 e Massa molar 299.35 g mol-1 6 Figura 4:Fórmula estrutural da Codeína Grande parte da codeína utilizada com finalidades médicas é preparada através da metilação da morfina. Doze vezes de menor potência que a morfina, utiliza-se também em combinação com outros analgésicos da classe dos não opióides, como ácido acetilsalicílico e paracetamol. 10% da população caucasóide não conseguem converter a codeína em morfina no fígado, por defeitos genéticos. Com frequência, é combinada com outros fármacos (por exemplo, paracetamol, aspirina, AINEs), sendo utilizada principalmente como analgésico oral no tratamento da dor moderada. A codeína mimetiza a ação das endorfinas endógenas, associando-se aos mesmos receptores opióides e ativando o sistema biológico de supressão da dor. 7 2 OBJETIVOS Identificação de grupos funcionais em medicamento através de reação de diversos reagentes (permanganato de potássio 1 M KMnO4,reagente de Jones, K2Cr2O7 + H2SO4, cloreto férrico 3% FeCl3 6H4O,bicarbonato de sódio ,1 M NaHCO3). 8 3 PARTE EXPERIMENTAL 3.1 MARERIAIS E REAGENTES 4 placas de Petri Permanganato de potássio 1M (KMnO4) Dipirona 4 conta-gotas Reagente de Jones (K2Cr2O7 + H2SO4) Ácido ascóbico 4 pipetas de 5 mL Cloreto férrico 3% (FeCl3 . 6H4O) ParacetamolBicarbonato de sódio 1M (NaHCO3) Aspirina® 9 3.2 PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS Colocou-se as 4 placas de Petri para a adição das soluções, conforme o quadro, anotou-se as observações das reações escreveu-se a equação das reações. Quadro 1: Procedimento experimental Reagente 1 Reagente 2 Observação Identificação de alceno 2 mL de Dipirona 5 gotas de KMnO4 Mudou de coloração e formou precipitado Identificação de álcool Solução de ácido ascórbico 5 gotas do reagente de Jones Mudou de coloração Identificação de fenol 2 mL de Paracetamol 5 gotas de Cloreto férrico 3% Mudou de coloração Identificação de ácido carboxílico Solução aquosa de Aspirina® 5 gotas de bicarbonato de sódio 1M Liberação de gás Quadro 2: Principais funções orgânicas presentes nos medicamentos abordados. Medicamento Estrutura química do princípio ativo Funções orgânicas Cotaden® Dipirona Alceno, álcool, éter e amina Energil C® Ácido ascórbico Álcool, enol e éster Tylenol® Paracetamol Fenol e amida Aspirina® Ácido acetilsalicílico Ácido carboxílico e éster 10 4 RESULTADO E DISCUSSÃO Na primeira parte com o experimento, com a adição de pergamanato de potássio no tubo de ensaio contendo a codeína, pode ser vista uma reação de oxidação energética em alcenos ,na qual há uma ruptura da molécula, ou seja, a quebra simultânea das duas ligações da dupla e a entrada de oxigênio na molécula orgânica. Tabela 1: Observa Reagente 1 Reagente 2 Observação Fonte: Autor próprio Dependendo do local aonde se encontra a instauração ocorre a liberação e formação de diferentes produtos. Em carbono primário: Se a instauração estiver entre dois carbonos primários, os produtos formados serão dois ácidos carbônicos (H2CO3). Se apenas um dos carbonos da dupla ligação for primário, apenas uma das moléculas formadas será um ácido carbônico. No entanto, esse composto é instável e nunca foi isolado, ele se decompõe em água e dióxido de carbono. Com carbono secundário, se a instauração estiver entre dois carbonos secundários, os dois produtos formados serão ácidos carboxílicos. Se apenas um dos carbonos for secundário, ele dará origem a uma molécula de ácido carboxílico, enquanto que a outra dependerá do outro carbono e carbono terciário, dá origem a cetona. Tais reações, justificam a mudança de coloração observadas a medida que ocorre o consumo da codeína pelo pergamanato. No segundo experimento, pode-se perceber a presença das hidroxilas do ácido ascórbico, caracterizando o grupo funcional álcool, pela a reação dos regentes Reagente 1 Reagente 2 Observação Identificação de alceno 2 mL de Codaten® 5 gotas de KMnO4 1 M Mudança de coloração (Marrom escuro) Identificação de álcool Ácido ascórbico 5 gotas do reagente de Jones Mudança de coloração (amarelo) Identificação de fenol 2 mL de Paracetamol 5 gotas de cloreto férrico 3% Mudança de coloração (Azul escuro) Identificação de ácido carboxílico Solução Ass 5 gotas de bicarbonato de sódio Liberação de gás 11 de Jones. No seguinte experimento ocorreu uma reação denominada de oxidação de Jones, uma reação química descrita como a oxidação do ácido crômico de alcoóis primários e secundários a ácidos carboxílicos e cetonas, respectivamente. O reagente de Jones - uma solução de trióxido de cromo em ácido sulfúrico concentrado é usado como agente oxidante. O solvente acetona marcantemente afeta as propriedades do ácido crômico. A oxidação é muito rápida, bastante exotérmica, e os rendimentos tipicamente altos. O reagente raramente oxida ligações insaturadas. A justificativa do aparecimento da coloração vermelha no frasco, pode ser vista como consumo do ácido ascórbico pelo reagente de Jones. No terceiro experimento, houve a reação do paracetamol com o cloreto de férrico (FeCl3). Por apresentar a função fenol, houve a formação de um complexo ferro-fenol com Fe(III) dá uma coloração que varia de vermelho á violeta, dependendo da concentração do fenol presente. No quarto experimento, a reação do AAS com o bicarbonato de sódio pode se observar a liberação de gases (dióxido de carbono), diferentes das demais que houve somente mudança de coloração. O ácido carboxílico presente no composto, reagem com bases para formar sais de carboxilatos, nos quais o hidrogênio do grupo -OH é substituído por um íon metálico. Deste modo, ácidos etanóicos/acéticos reagem com bicarbonato de sódio para formar Etanoato sódico (acetato de sódio), e liberação de dióxido de carbono e água como pode ser visto a seguir: CH3COOH + NaHCO3 → CH3COONa + CO2 + H2O 12 5 CONCLUSÃO Em suma, obtiveram-se resultados significantes para a determinação das funções dos medicamentos estudados, caracterizando-se a partir dos testes apresentados e através das propriedades de cada reação. Os testes foram positivos para determinadas funções apesar de alguns apresentarem características inesperadas, devido à preparação do medicamento não está devidamente correta para o experimento, como a aparição de um precipitado na conclusão do teste. 13 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS Analgésicos não narcótico-paracetamol. Disponível em <http://www.portaleducacao.com.br/farmacia/artigos/41884/farmacologia- analgesicos-nao-narcoticos-paracetamol>. Acesso em: 10 de julho de 2016. Paracetamol. Disponível em <http://www.infoescola.com/farmacologia/paracetamol/>. Acesso em: 10 de julho de 2016. O Paracetamol. Disponível em: http://www.qmc.ufsc.br/organica/exp7/paracetamol.html Acesso em: 10 de julho de 2016. A Incrível História da Droga Maravilha. Disponível em: http://www.qmc.ufsc.br/qmcweb/artigos/aspirina.html. Acesso em: 10 de julho de 2016.
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