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Atividade Química Farmacêutica Relação estrutura atividade: Antidepressivo e Antibióticos 1) Quando se estuda a relação entre a estrutura química e atividade biológica de um fármaco, o grupo farmacofórico deve ser preservado de maneira que ele não perca sua atividade. Uma das estratégias no planejamento de fármacos é a busca de um alvo (receptor, enzima...), para o composto abaixo apresente a relação estrutura-atividade (REA) e mecanismo de ação resumido. R: Antidepressivo: Anel tricíclico, cadeia alquílica com carbono e amina secundaria; Inibi a receptação da noradrenalina e serotonina na fenda sináptica, aumentando a quantidade desses neurotransmissores. 2) Abaixo estão representadas as estruturas de uma penicilina e uma cefalosporina de origem natural, mostrando grupos que são importantes para sua atividade antibacteriana. a) Associe os anéis ou funções químicas às regiões indicadas. A- Amida, cadeia lateral variável onde determina a ação. B- Grupo farmacofórico responsável pela ação do fármaco. C- Anel quiozolidino D- É essencial e aumenta a solubilidade do fármaco. E- Anel beta-lactâmico, responsável pela atividade biológica destruindo a parede bacteriana. Grupo Acilamico é fundamental para a atividade farmacológica. b) Selecione o elemento estrutural compartilhado por penicilinas e cefalosporinas que você considera essencial para atividade antibacteriana e discuta a reatividade deste grupo. R: Todos os antibióticos Beta-lactâmico tem um elemento estrutural farmacofórico em comum, o anel azetidiona de quatro membros ou anel beta-lactâmico. Em geral o sistema bicíclico é fundamental para a atividade desde antibióticos, por mimetizar o resíduo dipeptídico. 3) Qual estratégia foi bem-sucedida para aumentar a estabilidade das penicilinas frente à hidrólise ácida, mantendo a atividade antibacteriana? R: No caso da penicilina, o oxigênio da cadeia lateral acíclica participa como nucleófilo em reação intermolecular que promove a abertura do anel beta-lactâmico em meio ácido, inativando o antibiótico e inviabilizando sua administração por via oral. Para haver um aumento na estabilidade em meio ácido pode ser adicionado grupos retiradores de elétrons no carbono alfa ao carbono carbonílico da cadeia lateral em penicilinas semissintéticas que atuam diminuindo a afinidade do oxigênio carbonílico. A- Amina essencial B- Aumenta a estabilidade C- Essencial na ação do fármaco D- Anel beta-lactâmico E- Grupo volumoso da cadeia 4) Qual característica estrutural da Penicilina V é importante em sua estabilidade ao meio ácido? R: O sistema bicíclico tensionado destes antibióticos contribui para o aumento da estabilidade química do anel beta-lactâmico, altamente suscetível ao ataque de nucleófilos que promove a hidrólise do grupo farmacofórico. As modifcações estruturais possíveis ficam restritas as cadeias laterais, que podem modular: a estabilidade em meio ácido, fundamental para a atividade por via oral destes fármacos, estabilidade frente as beta-lactâmases, enzimas bacterianas relacionadas a resistência, que hidrolisam o grupo farmacofórico destes antibióticos e o espectro de ação frente a bactérias Gram negativo. 5) Observe as penicilinas abaixo e aponte em cada molécula a característica estrutural que lhes confere amplo espectro de ação. Explique por que estas penicilinas são ativas contra bactérias Gram-negativo? R: As modificações são particularizadas a variações na cadeia lateral. A principal mudança foi adicionar grupamentos hidrofílicos à cadeia lateral. Estes grupos eles levam um aumento da atividade contra bactérias Gram-negativas, e este aumento de atividade pode ser melhorado se este grupo hidrofílico for anexado ao carbono alfa no grupo carbonila da cadeia lateral.
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