Apostila teoriaca Química Farmacêutica

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QUÍMICA FARMACÊUTICA I e II 
 
 
 
 
 
 
 
Prof. Pandini 
 
 
 
 
 
 
 
 
 2 
QUÍMICA FARMACÊUTICA 
 
NOÇÕES BÁSICAS 
 
Química Farmacêutica também chamada: 
- Química terapêutica 
- Química medicinal 
- Farmacoquímica 
 
Entende-se por Química Farmacêutica: 
- O estudo da síntese 
- Estrutura 
- Relação entre estrutura e atividade terapêutica 
- Ação provável 
- Propriedades e usos dos medicamentos 
- Estudo dos fármacos de uso corrente, sob o ponto de vista de sua utilização 
terapêutica ou higiênica. 
- Estrutura química correlacionada à sua ação biológica 
- Seus efeitos colaterais 
- Reações adversas 
- Posologia 
- Formas farmacêuticas adequadas às principais especialidades patenteadas 
 
IUPAC: 
- A descoberta 
- Desenvolvimento 
- Identificação 
- Modo de ação dos compostos biologicamente ativos ao nível molecular 
- Não só os fármacos, mais os produtos biologicamente ativos. 
 
 3 
A Química Farmacêutica é o campo das ciências farmacêuticas que aplica os princípios 
da Química e da Biologia do conhecimento que conduz à introdução de novos agentes 
terapêuticos. 
 A relação da Química Farmacêutica com outras disciplinas está indicada no diagrama 
abaixo: 
 
 Química
Farmacêutica
Química e 
Bioquímica
Biologia e
Microbiologia
Farmacologia
Farmacotécnica e 
Biofarmacotécnica
Toxicologia 
e Patologia
Medicina
 interna
 
 
 
Historicamente como se desenvolveu a Química Farmacêutica: 
 
- Hipócrates (IV AC) 
- Galeno (131 – 200) 
- Paracelso (1493 – 1541): alertou para o fato de que os remédios tanto podem ser 
úteis como prejudiciais 
- Paul Ehrlich (1854 – 1915): pai da quimioterapia moderna 
- Emil Fischer: introduziu o conceito chave-fechadura 
 
Alguns aspectos sobre medicamentos: 
 
- DROGA: matéria prima mineral, vegetal ou animal da qual se pode extrair um ou 
mais princípios ativos (aqui agentes terapêuticos de origem sintética não são 
drogas). 
- FÁRMACO: substância química de constituição que pode ter aplicação em 
farmácia seja como preventivo, seja como curativo ou como agente de diagnóstico 
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(por este conceito, a matéria prima vegetal, animal ou mineral de onde se pode 
extrair uma ou mais bases medicamentosas não é fármaco, pois sua constituição não 
é necessariamente conhecida). 
- MEDICAMENTO: é o mesmo que fármaco, mas especialmente quando se 
encontra na sua forma farmacêutica. A OMS não faz distinção entre fármaco e 
medicamento como toda substância contida em um produto farmacêutico 
empregado para modificar ou explorar sistemas fisiológicos ou estados patológicos. 
 
 
EMPREGO DOS FÁRMACOS 
 
 
a) Fornecimento de elementos carentes ao organismo. Ex: vitaminas, sais minerais, 
proteínas e hormônios. 
b) Prevenção de uma doença ou infecção. Ex: soro e vacina. 
c) Combate a uma infecção. Ex: antibióticos. 
d) Bloqueio temporário de uma função normal. Ex: anestésicos gerais e locais e 
anticoncepcionais orais. 
e) Correção orgânica desregulada: 
 
I) Disfunção. Ex: cardiotônicos (tratamento de insuficiência cardíaca 
congestiva). 
II) Hipofunção. Ex: hidrocortizona (insuficiência da suprarrenal). 
III) Hiperfunção. Ex: metildopa (hipertensão arterial). 
 
f) Destoxificação do organismo. Ex: antídotos 
g) Agentes auxiliares de diagnóstico. Ex: radiofármacos. 
 
 
 
 
 5 
Muitos fármacos são ácidos ou bases orgânicas, razões diversas determinam que sejam 
utilizados na forma de sais: 
 
a) modificação de propriedades físico-químicas: 
I) solubilidade 
II) estabilidade 
III) fotossensibilidade 
IV) características organolépticas 
 
b) melhoramento da biodisponibilidade 
I) alteração da absorção 
II) aumento da potência 
III) prolongamento do efeito 
 
c) redução da toxicidade 
 
 
AÇÃO BIOLÓGICA DOS FÁRMACOS 
 
 O efeito que os fármacos causam, que na verdade é decorrência de um conjunto 
complexo de processos resumidos por três fases: 
 
I) Fase farmacêutica 
II) Fase farmacocinética 
III) Fase farmacodinâmica 
 
 
 
 
 
 
 6 
DOSE
I. Fase Farmacêutica
Desintegração da forma
farmacêutica e dissolução
da substância ativa 
fármaco disponível
para absorção
disponibilidade
farmacêutica
II. Fase Farmacocinética
Absorção, distribuição,
metabolismo e excreção 
fármaco disponível
 para ação
disponibilidade
 biológica
III. Fase Farmacodinâmica
Interação fármaco-receptor
 no tecido alvo 
EFEITO
 
 
 Na fase farmacêutica, também chamada fase de exposição, ocorre a desintegração 
da forma em que o fármaco é administrado. A fração dose disponível para a absorção é 
a disponibilidade farmacêutica. 
 Na fase farmacocinética ocorre a absorção, distribuição, metabolismo e excreção do 
fármaco, sendo a fração que chega à circulação sistêmica chamada de disponibilidade 
biológica. 
 Na fase farmacodinâmica ocorre a interação do fármaco com seu receptor, desta 
interação resulta um estímulo que gera fenômenos químicos e bioquímicos levando ao 
efeito biológico. 
 
EFEITO PLACEBO 
 
 Em determinados casos, o efeito biológico não decorre da ação do medicamento 
específico, mas sim de fatores psicológicos ou inespecíficos. Esse conjunto de fatores 
recebe o nome de efeito placebo, que vem do latim e significa “eu agradei”. WOLF 
define o efeito placebo como: qualquer efeito atribuível a uma pílula, poção ou 
procedimento, mas não as propriedades farmacodinâmicas ou específicas. Distinguem-
se quatro classes de placebos: 
 
a) Substâncias simples farmacologicamente inertes tais como: açúcar, amido, lactose, 
talco e água destilada. 
b) Pseudo medicamentos: extrato de ervas, solução salina e vitaminas supérfluas. 
 7 
c) Ação farmacodinâmica do agente terapêutico específico, embora não seja o 
indicado para o mal que o paciente se queixa ou sofra. 
d) Fatores psicológicos tais como: a fé do paciente no médico ou no remédio prescrito. 
 
Em 1979 nos EUA uma indústria farmacêutica requisitou ao FDA a liberação de um 
novo analgésico, que será vendido com o rótulo cujos dizeres correspondem a verdade: 
provado eficaz em um terço de todos os casos e absolutamente seguro, nome do 
medicamento: placebo. 
 
METABOLISMO 
 
 Fármacos e outros compostos químicos estranhos que penetram num organismo 
vivo são armazenados no corpo ou removidos deste após certo período de tempo. No 
organismo podem continuar intactos ou sofrer transformações químicas, dando os seguintes 
tipos de compostos: 
 
a) menos ativos 
b) mais ativos 
c) com atividade semelhante 
 
A este processo de alteração química de fármacos no interior do organismo dá o nome 
de metabolismo. 
 
 
FATORES QUE ALTERAM O METABOLISMO 
 
1) fatores ambientais internos: sexo, idade, peso, estado nutricional, atividade, temperatura 
corporal, fauna e flora intestinal, gestação, estado emocional, outros agentes químicos 
presentes, hidratação, composição genética e estado de atividade enzimática. 
 
 8 
2) fatores de administração do fármaco: via de administração, local de administração, 
velocidade de administração, volume administrado, composição do veículo, número de 
doses/duração do tratamento, freqüência da medicação e estado físico-químico do fármaco. 
 
3) fatores ambientais externos: temperatura, umidade, pressão barométrica, composição 
atmosférica, luz, outras radiações, som, estação do ano, hora do dia, habitat, substância 
química. 
 
LOCAL DO METABOLISMO 
 
 Os fármacos em sua maioria são metabolizados no fígado através da ação de 
enzimas microssômicas. No intestino, cérebro, rins e pulmões também ocorre metabolismo 
dos fármacos, porém em menor proporção. 
 
 
FASES DO METABOLISMO 
 
 Os fármacos estranhos ao organismo são geralmente transformados em metabólitos 
e polaridade crescente, até que possam ser excretados pelos rins. O esquema abaixo indica 
como os fármacos são metabolizados: 
 
A
B
B´
ativaçãoinativação
C
inativação
inativação
Fase I Fase II
oxidação
redução
hidrólise
desmetilação
síntese ou
conjugação
 
 9 
Na fase I: os fármacos apolares são em geral inativados ou em alguns casos ativados 
pela introdução de grupos polares, ou pela geração de grupos polares. 
 
a) OXIDAÇÃO: hidroxilação, oxidação alcoólica e aldeídica, formação de óxidos, 
desaminação, desalquilação e desalogenação. 
b) REDUÇÃO: azorredução, nitrorredução, redução aldeídica ou cetônica. 
c) HIDRÓLISE (pró-fármaco): desaminação e desesterificação 
d) Retirada de grupos apolares para expor grupos polares. 
 
Na fase II: os fármacos são inativados por processos de síntese ou conjungação tais 
como: metilação, acilação, formação de tiocianato, conjungação com ácido glicurônico, 
conjugação com aminoácidos e com sulfatos. 
 
Função do metabolismo: polarizar o fármaco para que este possa ser mais facilmente 
excretado. A excreção pode ocorrer das seguintes formas: 
 
I) se for polar é eliminado diretamente 
II) se for apolar é eliminado, porém, antes sofre reações de oxidação, redução, hidrólise, 
desmetilação, síntese ou conjugação. 
 
FASE I – CITOCROMO P450 
 
Principais tipos de reações metabólicas: 
 
1) OXIDAÇÃO 
 
a) Desalogenação: gera um composto menos polar, o que é contrário às regras para 
proteção ao organismo, porém continua sendo polar. 
 
R R´CH – CCl3 R R´C = CCl2 
 
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b) Desalquilação 
 
R – O – CH3 R – OH + HCHO 2 comp. mais polares 
 
R – NH – CH2 – CH3 R – NH2 + CH3 – CHO 
 
c) Desaminação 
 
R – CH2 – NH2 R – CHO + NH3 aldeído mais polar 
 
d) Dessulfurização 
 
R – SH R – OH 
 
e) Formação de óxidos: envolve compostos com N ou S 
 
R – NH – R´ R – N(OH) – R´ 
 
R – S – R´ R – S(O) – R´ 
 
f) Hidroxilação: formação de um álcool 
 
R – CH2 – CH3 R – CH(OH) – CH3 
 
 R – Ar R – Ar (p-OH) 
 
g) Oxidação alcoólica 
 
R – CH2 – CH2 – OH R – CH2 – COOH 
 
 11 
h) Oxidação aldeídica: apesar de o aldeído se mais polar o que o ácido, esta reação ocorre 
para preservar o organismo, pois este é um composto muito eletrofílico. 
 
R – CH2 – CHO R – CH2 – COOH 
 
 
2) REDUÇÃO 
 
a) Azorredução 
 
R – N = N – R´ R – NH2 + R´- NH2 
 
b) Nitrorredução 
 
R – NO2 R – NH2 
 
 
c) Redução aldeídica ou cetônica: compostos menos polares, porém menos reativos. 
 
R – CHO R – CH2 – OH 
 
R – CO – R´ R – CH(OH) – R´ 
 
 
3) HIDRÓLISE 
 
a) Desamidação 
 H2O 
R – CO NH – R´ R – COOH + R´- NH2 
 enzima 
 
 12 
b) Desesterificação 
 
 H2O 
R – COO – R´ R – COOH + R´- OH 
 
 
FASE II – SÍNTESE OU CONJUGAÇÃO 
 
a)Metilação 
 
R – XH + S - adenosilmetionina R – X CH3 + S – adenosil-homocisteína 
 
 
b) Acilação 
 
R – NH2 + CH3 – COSCoA R – NH – COCH3 + CoA-SH 
 
 
c) Formação de tiocianato 
 
HCN + Na2S2O3 HSCN + Na2SO3 
 
 
d) Formação de ácido mercaptúrico 
 
R – X R – S - CH2 – CH – COOH 
 │ 
 NH – COCH3 
 
 
 
 13 
e) Conjugação com ácido glicurônico 
 
O
H
H
OH
H
OH
OH
H
O
H
COOH
UDP
O
H
H
OH
H
OH
OH
H
O-R
H
COOH
OCH2
H
OH
H
OH
H
H
N
NH
O
O
OPOPOH
OH OH
OO
R-OH + + UDP
UDP= uridinadifosfato
 
 
f) Conjugação com amino-ácidos 
 
R – COOH + R – COSCoA + NH2 – CH – COOH R – CONHCH – COOH 
 │ │ 
 + R´ R´ + 
 CoA-SH CoA-SH 
 
 
g) Conjugação com sulfatos 
 
R – OH + 3´-fosfoadenosina-5´-fosfossulfato R – O – S(O)2 – OH + 
 
 3´-fosfoadenosina-5´-fosfato 
 
 
 
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METABOLISMO DE ALGUNS FÁRMACOS 
 
O
NO
2
P
S
OO
O
NO
2
P
O
OO
OH
OH
Cl
Cl
Cl
OH
Cl
Cl
Cl
NH
2 NH
2
OH
N
H
N
H
O
O
O
N
H
N
H
O
O
O
OH
paration
(inativo)
paraoxon
 (ativo)
hidrato de cloral
 (ativo)
tricloroetanol
 (mais ativo)
anfetamina
 (ativa)
p-hidroxianfetamina
 (menos ativa)
fenobarbital
 (ativo)
p-hidroxifenobarbital
 (inativo) 
 
 
ESTÍMULO OU INIBIÇÃO DO METABOLISMO 
 
 Estimulações do metabolismo abreviam a duração de ação de um fármaco, 
induzindo as enzimas microssômicas hepáticas do citocromo P-450. Ex: barbitúricos, 
esteróides anabolizantes, glicocorticóides, etanol e espironolactona. 
 Inibidores diminuem o metabolismo do fármaco, prolongando a duração da ação do 
mesmo. Ex: morfina, tetracloreto de carbono e inibidores da monoamino oxidase (MAO). 
 15 
INTERAÇÕES 
 
 Se administrados concomitantemente os fármacos podem interagir, com as 
seguintes conseqüências: 
 
a) efeito aditivo ou sinérgico, quando ambos apresentam a mesma ação farmacodinâmica. 
 
b) perda do efeito, se apresentarem ações opostas. 
 
c) influência de um fármaco sobre a atividade do outro, alterando sua absorção, 
distribuição, metabolismo ou excreção. 
 
Absorção: pode ser diminuída pela administração simultânea do fármaco formando: 
complexo pouco solúvel no trato gastrointestinal. Ex: sulfato ferroso diminui a absorção 
das tetraciclinas, pois formam quelatos. Outro fator que afeta a absorção é a mudança do 
pH gástrico das drogas passíveis de serem ionizadas, visto que as drogas são mais bem 
absorvidas quando se encontram no estado não ionizado. Ex: bicarbonato de sódio reduz a 
absorção das tetraciclinas e do AAS. A redução ou aumento da motilidade gastrointestinal 
causada por um fármaco pode diminuir ou aumentar a absorção do outro. Ex: fenobarbital 
estimula a secreção de bile e assim indiretamente o peristaltismo aumentando a motilidade 
gastrointestinal, portanto diminui os níveis plasmáticos de um segundo fármaco 
administrado em associação, devido a sua má absorção. 
 
OH O OH O
OH
NH
2
O
N
CH
3
CH
3
OH CH
3
OH
..
..
.. Ca2+
Quelato tetraciclina-cálcio 
 
 16 
O C
O
CH
3
C
OOH
O
C
C
O
CH
3
ONa O
 AAS
forma não ionizada
+ NaHCO3
acetil salicilato de sódio
 forma ionizada
+
_
+ <H2CO3>
H2O + CO2
 
Distribuição: a distribuição dos fármacos deve-se a sua maior ou menor ligação às 
proteínas plasmáticas, visto que a porção não ligada é a biologicamente ativa. A 
administração simultânea de dois fármacos que tenham alta afinidade pelas mesmas 
proteínas poderá resultar num deslocamento de um deles ligado com a proteína, resultando 
numa potenciação do fármaco deslocado. 
 
Metabolismo: certos fármacos sãointensificados ou inibidos na presença de outros. A 
biotransformação dos fármacos por enzimas microssômicas hepáticas (citocromo P-450) 
em compostos polares é um passo preparativo para sua excreção, e gera um processo 
denominado indução enzimática. Determinados indutores podem acelerar não só o seu 
próprio metabolismo, mas também o de outros fármacos e, desta forma, diminuir a 
duração/intensidade da ação dos fármacos. Ex: fenobarbital acelera o metabolismo de 
muitas drogas como: dipirona, fenitoína e clorpromazina. 
 Por outro lado, fármacos que inibem a atividade das enzimas microssômicas, 
competindo por estas ou por seus cofatores, prolongam a duração do efeito de um segundo 
fármaco. Ex: cimetidina potencializa a ação da warfarina (anticoagulante); o paracetamol 
aumenta a meia-vida do cloranfenicol. 
 
Excreção: interações que compreendem a secreção e reabsorção ativas: 
- a probenecida (uricosúrico) prolonga o efeito antimicrobiano da penicilina por 
retardar a excreção desta. Ocorre aumento da excreção de sais de ácido úrico pela 
diminuição de sua reabsorção. 
- o aumento do pH da urina com bicarbonato de sódio aumenta a velocidade de 
excreção do fenobarbital na urina (ocorre ionização do fenobarbital). 
 17 
Efeitos adversos: todos os fármacos, uns mais outros menos podem causar efeitos 
adversos, alguns de extrema gravidade a ponto de provocar mortes. Super dosagem, 
administração por via inadequada e aplicação para fins não indicados podem transformar 
um fármaco útil em tóxico e perigoso. A talidomida em 1961 estimulou a OMS assim como 
governos de alguns países a se interessarem pelo problema, por isso, além da eficácia, 
segurança e biodisponibilidade, atualmente os órgãos oficiais que tem a competência de 
liberar novas drogas exigem ensaios de carcinogenicidade, teratogenicidade e 
mutagenicidade, e só são aprovadas aquelas que se mostrarem isentas de provocar esses 
efeitos perigosos a curto ou a longo prazo. 
 
CLASSIFICAÇÃO DE FÁRMACOS 
 
a) estrutura química 
b) ação farmacológica 
c) emprego terapêutico 
d) mecanismo de ação em nível molecular 
 
a) segundo esta classificação os fármacos podem ser agrupados nas seguintes categorias: 
acetais, ácidos, álcoois, amidas, aminas, amidinas, aminoácidos, amino-álcoois, 
aminocetonas, aminoéteres, azocompostos, cetonas, compostos de amônio, compostos 
halogenados, compostos nitrogenados, enóis, ésteres, éteres, fenóis, glicosídeos, 
guanidinas, hidrocarbonetos, lactamas, lactonas, mostardas nitrogenadas, organo minerais, 
quinonas, semicarbazidas, semicarbazonas, sulfonamidas, sulfonas, tioamidas, tióis, 
tiouréias, ureias, etc. 
 
b) leva em consideração o modo de ação dos medicamentos. Por este critério em 1976 a 
OMS distribuiu os medicamentos nas seguintes classes: depressores do SNC, estimulantes 
do SNC, psicofármacos, fármacos que atuam no sistema nervoso periférico, na sinapse e 
nas junções neuroefetoras, na musculatura lisa, histamina e anti-histamínicos, 
cardiovasculares, no sistema sanguíneo e hematopoiético, no trato gastrointestinal, no trato 
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respiratório, citostáticos, no metabolismo e nutrição, vitaminas, hormônios, agentes 
imunológicos, anti-infecciosos e fármacos que atuam localmente como os dermatológicos. 
 
 Na visão da maioria dos Q.F. atuais, os fármacos podem ser divididos em cinco 
grupos principais: 
 
1) agentes farmacodinâmicos, aqueles usados em doenças não infecciosas, para corrigir 
funções anormais. 
 
2) agentes quimioterápicos, são usados para cura e profilaxia de doenças infecciosas. 
 
3) vitaminas 
 
4) hormônios 
 
5) agentes diversos 
 
NOMENCLATURA 
 
 Os fármacos possuem três ou mais nomes: 
 
a) sigla, número do código ou designação do código 
 
b) nome químico 
 
c) nome registrado, nome patenteado e nome comercial 
 
d) nome genérico, nome oficial ou nome comum 
 
 19 
a) é formada geralmente com as iniciais do laboratório, ou do pesquisador ou do grupo 
de pesquisa que o preparou e ensaiou o fármaco pela primeira vez, seguidas de um 
número. Não identifica a estrutura química do fármaco. 
 
b) é o único que descreve a estrutura química do fármaco. Por ser muito longo, não é 
muito utilizado no dia a dia. (deve ser escrito com letras minúsculas) 
 
c) refere-se ao nome individual selecionado e usado pelo fabricante do fármaco ou 
medicamento. Ocorre que se o medicamento é fabricado por mais de uma empresa, 
caso muito comum, cada firma dá o seu nome registrado. As vezes o nome 
patenteado refere-se a uma formulação e não a uma única substância química. (deve 
ser escrito com iniciais maiúsculas) 
 
d) refere-se ao nome comum pelo qual um fármaco é conhecido como substância 
isolada, sem levar em conta o fabricante. Deveria ser simples, conciso e 
significativo, mas frequentemente não é. Este nome é escolhido pelos órgãos 
oficiais nos EUA: U.S.Adopted Names Council (USAN), patrocinado dentre outras 
empresas pela FDA. No Brasil, câmara técnica de medicamentos do Conselho 
Nacional de Saúde do Ministério da Saúde. 
 
A nível mundial a OMS é o órgão incumbido de selecionar, aprovar e divulgar os 
nomes oficiais dos fármacos. No livro de Q.F. foram adotados nomes dados pela OMS e 
farmacopéia brasileira. 
REGRAS DE NOMENCLATURA 
 
 A OMS recomenda que os nomes devam distinguir-se fonética e ortograficamente, 
não serem excessivamente longos e não dar margem a confusão com nomes já em uso. 
 O nome deverá indicar quando possível, seu parentesco farmacológico com 
substância do mesmo grupo. 
 Devem ser evitados nomes que induzem o paciente a alguma sugestão de ordem 
anatômica, fisiológica, patológica ou terapêutica. 
 20 
O
CH
3
OH
OH
Mefenesina
 
 
NOME OFICIAL: Mefenesina (relaxante muscular de ação central) 
NOME COMERCIAL: Tol Serol 
NOME QUÍMICO: 3-(2-metilfenóxi)-1,2-propanodiol 
 
ASSOCIAÇÕES MEDICAMENTOSAS 
 
 Em vários países o número de especialidades farmacêuticas com diversas 
apresentações atinge cerca de 20.000. Na Suécia elas são apenas 2.600. Três aspectos são 
considerados em uma especialidade farmacêutica. 
 
a) Sustância ativa 
b) Forma 
c) Fórmula 
 
a) É o P.A., base medicamentosa, fármaco ou droga. A substância ativa é o composto 
principal que geralmente é o mais caro numa especialidade farmacêutica. Em contraste com 
o número elevado de especialidades farmacêuticas, o número de fármacos é reduzido. Nos 
EUA são 4.000 fármacos e cerca de 2.000 aditivos. Na farmacopéia brasileira em 1977 
foram registradas 484 entre fármacos e adjuvantes farmacotécnicos. 
 
b) Especialidades farmacêuticas podem ser comercializadas sob as mais diferentes formas 
farmacêuticas, e as mais comuns seriam: pós, comprimidos, drágeas, pílulas, grânulos, 
pastilhas, cápsulas, emulsões, dispersões coloidais e suspensões, hidróleos, gliceróleos, 
extratos, extratos fluidos, hidrolatos, alcoolatos, óvulos, pomadas, linimentos, loções, 
emplastros, supositórios, colírio, injeções, soluções de aplicação nasal e etc. 
 21 
c) A especialidade farmacêutica pode conter um ou mais fármacos, alem de vários aditivos. 
Na associação de fármacos são procurados os seguintes objetivos: adição de efeitos, 
inibição de efeitos e potenciação de efeitos. Os aditivos podem ser adjuvantes, aglutinantes, 
tampões, corantes, diluentes, aromatizantes, desintegrantes, lubrificantes, conservantes, 
agentes tensoativos, emulsificantes e suspendentes. 
 
LANÇAMENTO DE NOVOS FÁRMACOS (CERCA DE 15 POR ANO) 
 
 As indústrias farmacêuticas, por motivos variados lançam medicamentos em 
associações medicamentosas. Isto é, incluem na fórmula dois ou mais fármacos. 
 Algumas destas associações são realmente úteis. Ex: estrogênio + progestagênio 
(anticoncepcional), trimetropina + sulfametoxazol (infecções do trato urinário), ergotamina 
+ cafeína (enxaqueca), tiazínico + reserpina (em hipertensão), isoniazida + piridoxina 
(tratamento de tuberculose),todas estas associações foram aprovadas pela FDA. 
 
CRITÉRIOS PARA ADOTAR UMA ASSOOCIAÇÃO MEDICAMENTOSA ÚTIL 
 
a) Drogas que potenciam a ação terapêutica de outra produzindo o mesmo efeito 
terapêutico com reações adversas menores. Ex: estrogênio + progestogênio nos 
anticoncepcionais. 
 
b) Quando uma ou mais drogas aliviam os sintomas enquanto o fármaco principal cura a 
infecção. Ex: em infecções respiratórias, utiliza-se um quimioterápico para curar e um 
analgésico, um anti-histamínico e um descongestionante para aliviar os sintomas. 
 
c) Quando uma droga combate os efeitos adversos da outra. 
 
d) Quando o microrganismo infectante, como o causador da tuberculose desenvolve 
resistência rapidamente. Ex: utiliza-se rifampicina + etambutol ou isoniazida. 
 
 22 
e) Quando uma droga combate uma infecção e a outra impede o crescimento de certos 
organismos ou sua superinfecção. Ex: tetraciclina + nistatina ou anfotericina B, no combate 
de certas infecções bacterianas. 
 
f) Em caso de não se poder identificar rapidamente o agente infectante e o paciente precisar 
do tratamento urgente. 
 
g) Em doenças parasitárias com drogas que atuam para mecanismos diversos. Ex: 
trimetropina + sulfametoxazol + primaquina. 
 
h) Em infecções múltiplas, causadas, por exemplo, por germes G + e G -. 
 
i) Quando a associação medicamentosa é mais barata e mais conveniente do que um 
fármaco administrado isoladamente. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 23 
DESENVOLVIMENTO DE FÁRMACOS 
 
- Fontes antigas de medicamentos 
 Paracelso (1493-1541) pai da farmacoquímica e fundador da medicina moderna 
adotou a “doutrina da assinatura”, segundo a qual Deus indicava qual o agente medicinal 
adequado para o tratamento do órgão afetado ou dos sintomas de uma doença conferindo-
lhe um “sinal”, na forma de uma semelhança, ainda que superficial daquele agente com este 
órgão ou sintomas. 
 
De acordo com esta doutrina, por exemplo: 
 Açafrão e celidônia por terem cor amarela seriam eficientes na cura da icterícia. 
 Raízes vermiformes seriam eficientes medicamentos contra vermes intestinais, etc. 
 Mesmo baseado em crenças populares e na superstição, a doutrina de assinaturas 
contribuiu de certa forma para o progresso das ciências médicas. 
 Com a seleção racional dos remédios para seus males, foi ampliada paulatina, mas 
constantemente, o número de medicamentos naturais à sua disposição. A descoberta dos 
alcaloides, entre 1803 e 1920, deu um grande impulso no estudo das drogas, pois os 
farmacêuticos pioneiros no progresso da Q.F. passaram a se preocupar menos com as 
plantas e drogas e mais com os seus constituintes químicos. 
 
- Fontes modernas de medicamentos 
 A descoberta acidental de que determinados fungos e outros microrganismos 
produzem substâncias ditas antibióticos, que inibem processos vitais de outros organismos, 
mesmo em concentrações baixas, levou os pesquisadores, sobretudo após 1940, a uma 
busca intensa de novos antibióticos, sendo que estes não só são procurados entre os 
microrganismos, mas também entre os vegetais e animais superiores. 
 A partir dessas investigações foram descobertos isolados e identificados mais de 
3100 antibióticos, entretanto menos de 100 são empregados na terapêutica, pois muitos 
desses são extremamente tóxicos. Outro fator que contribuiu para a obtenção de novos 
fármacos foi o enorme progresso da Q. orgânica a partir do século passado, sendo que no 
arsenal terapêutico atual predominam fármacos de origem sintética mostrando que a síntese 
 24 
química vem contribuindo cada vez mais com novos fármacos em decorrência dos 
conhecimentos dos mecanismos das reações químicas e bioquímicas. E de se dispor de 
eficientes e rápidos métodos analíticos como cromatografia, espectrofotometria, 
espectroscopia (RMN, IV, UV). 
 Produtos de origem microbiana (antibióticos e vitaminas), novos alcaloides, 
fármacos obtidos por síntese química, além destes, o arsenal terapêutico foi também 
enriquecido por muitos fármacos semissintéticos, introduzidos mediante modificação 
química de produtos vegetais, animais ou microbianos. 
 
CONTRIBUIÇÃO DAS DIVERSAS FORMAS DE FÁRMACOS 
 
 Calcula-se que atualmente se conhecem aproximadamente 5.000.000 de substâncias 
químicas perfeitamente identificadas e caracterizadas. Destas, 4.000 são fármacos e 2.000 
aditivos de medicamentos. 
 A percentagem de medicamentos de origem natural (vegetal + mineral + animal + 
microbiana) vem diminuindo, enquanto que os medicamentos sintéticos aumentam 
constantemente. No gráfico abaixo está representada a situação atual dos medicamentos 
mais usados na terapêutica. 
 
 
Sintética - 50% 
Vegetal - 18% 
Animal - 10% 
Mineral - 9% 
Microbiana - 5,5% 
Semi-sintética - 3,5% 
Vacinas - 3% 
Soros - 1% 
 25 
CUSTO E LOCAL DE DESENVOLVIMENTO DE FÁRMACOS 
 
 
Nos últimos anos, o arsenal terapêutico foi muito enriquecido, de 1940 a 1975 no 
mercado norte-americano foram introduzidos 971 fármacos novos, sendo estes os mais 
utilizados hoje em dia. 
 Os países que mais contribuíram para isso foram: EUA (622 – 64%), Suíça (68 – 
7%), Inglaterra (52 – 5,4%), Alemanha (48 – 4,9%) e França (27 – 2,9%) do total. O Brasil 
não contribuiu com nenhum fármaco neste período. 
 A introdução de novos fármacos é muito onerosa, e na década passada custou: US$ 
6.000.000 a França, 8.000.000 a Inglaterra e 12.000.000 aos EUA, sendo que foi investido 
nos EUA cerca de US$ 1.000.000.000 em pesquisa e desenvolvimento. É fácil entender o 
motivo deste alto custo quando se consideram as várias e dispendiosas fases compreendidas 
na gênese de medicamentos, que leva em média entre 7 e 10 anos para se completar. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 26 
Programação da Pesquisa
PLANEJAMENTO QUÍMICO PLANEJAMENTO BIOLÓGICO
PESQUISA BIBLIOGRÁFICA
PROGRAMA CONJUNTO DA PESQUISA
Desenvolvimento de 
métodos de síntese
Desenvolvimento e avaliação
 de técnicas de ensaios
PATENTESíntese de análogos Triagem preliminar
Ensaios pormenorizados
 Seleção de compostos
 mais promissores
Farmacologia pormenorizada
 (incluindo toxicologia)
Desenvolvimento
 do processo
 Pesquisas
bioquímicas
Farmacologia clínica Produção
semi-industrial
 Estudos
físico-químicos
Controle analítico
e desenvolvimento
 farmacotécnico
Estudos farmacocinéticos Produção
 industrial
Ensaios clínicos gerais
Mercadologia e promoção
Informação médica 
 27 
BUSCA DE NOVOS FÁRMACOS 
 
 Atualmente o grande esforço para a introdução de novos fármacos está sendo 
efetuado no sentido de introduzir: novos agentes anti-infecciosos, agentes antineoplásicos, 
agentes cardiovasculares, fármacos que atuam no sistema endócrino e fármacos que atuam 
no SNC, já que o arsenal terapêutico está bem suprido por diversos tipos de medicamentos 
como: anti-histamínicos, miorrelaxantes, barbitúricos, antiespasmódicos, etc. 
 
GÊNESE DE FÁRMACOS 
 
 Os fármacos são introduzidos na terapêutica pelos seguintes processos: ao acaso, 
triagem empírica, extração de princípios ativos de fontes naturais, modificação molecular 
de medicamentos e planejamento racional. 
 
AO ACASO 
 
Descoberta por mero acidente. Através da observação dos efeitos terapêuticos por 
médicos e farmacêuticos, como por exemplo: as propriedades antipiréticas da acetanilida 
foram descobertas por dois médicos em 1886, devido a um erro de aviamento em uma 
farmácia, que trocou o naftaleno receitado para o tratamento de parasitose intestinal pela 
acetanilida e esta causou o abaixamento da temperatura elevada do paciente. 
 
NH
C
O
CH
3 NH
C
O
CH
3
OH
NH
C
O
CH
3
O
C
H
2
CH
3
acetanilida paracetamol fenacetina
 
O clordiazepóxido, primeiro membro dos agentes ansiolíticos benzodiazepínicos foi 
obtido por Sternbach e col., os quais estavam empenhados num programa de pesquisa cujo 
propósito era preparar um compostoquímico diferente, com ação diferente. Eles estavam 
 28 
realmente tentando sintetizar 3,1,4-benzoxadiazepinas (II) com ação anticonvulsivante 
potencial. Na síntese planejada desta nova classe de substâncias surgiram dois resultados 
inesperados: (a) a desidratação de orto-acilaminoaldoximas ou cetoximas (I) não forneceu 
3,1,4-benzoxadiazepinas (II), conforme eles queriam e esperavam que fornecesse, mas sim 
quinazolina-N-óxidos (III), confirmado por eles; (b) a aminação por metilamina de 6-cloro-
2-clorometil-4-fenilquinazolina-N-óxido (IV) não ocorreu como os pesquisadores 
desejavam, mas resultou na expansão do anel, dando origem a benzodiazepina-N-óxido (V), 
que foi chamado de clordiazepóxido, cujas propriedades sedativas, miorrelaxantes e 
anticonvulsivantes semelhantes às dos barbitúricos são agora utilizadas para o alívio da 
tensão , apreensão, ansiedade, angústia e outros sintomas nervosos. 
 
Cl
NH
2
NOH
Cl
N
N
O
R
Cl
N
N
R
O
Cl
N
N
O
Cl
Cl
N
N
O
N
H
Cl
N
N
N
H
O
(I)
RCOOH
(II)
(III)
ClCH2COCl
(IV)
CH3NH2
(V)
 
 
A clortiazida foi produto inesperado da síntese orgânica planejada por Sprague e 
Beyer em 1958, para obter novos compostos relacionados com a diclorfenamida (I), usada 
como diurético. Tentativas de formilar um derivado aminado da diclorfenamida (II), não 
 29 
obtiveram êxito, mas conduziram diretamente à clortiazida (III), primeiro membro das 
tiazidas e hidrotiazidas, duas novas classes de diuréticos administrados por via oral. 
 
Cl
Cl
H
2
NO
2
S SO
2
NH
2
Cl
H
2
NO
2
S SO
2
NH
2
NH
2
Cl
H
2
NO
2
S SO
2
NH
2
NH-CHO
Cl
H
2
NO
2
S S
N
NH
O O
(I)
(II)
HCOOH
(III) 
 
 
TRIAGEM EMPÍRICA 
 
Neste processo de descobrir novos fármacos todas as substâncias químicas 
disponíveis são submetidas a uma variedade de ensaios biológicos para observação de 
alguma atividade biológica útil. Por ser um método empírico o resultado no sentido de 
obtenção dos novos fármacos não é muito compensador. 
 A introdução de um antineoplásico, segundo Spinks, exige a avaliação de 
400.000.000 de compostos. 
 Outro método de triagem empírica racionalmente dirigida é o isolamento e 
identificação de produtos do metabolismo de medicamentos. Verificou-se que diversos 
fármacos são em si inativos, mas devem sua ação aos seus metabólitos. Por exemplo, a 
acetanilida e a fenacetina são metabolizadas no paracetamol, e esse é que exerce a 
principal ação analgésica. 
 
 
 
 
 
 30 
EXTRAÇÃO DE FONTES NATURAIS 
 
 
 Pelo uso histórico pela humanidade de extratos de partes vegetais ou órgãos animais 
para o tratamento de doenças, esta medicina folclórica tem sido extensivamente 
explorada até os dias de hoje. Diversos medicamentos usados hoje em dia 
especialmente: alcaloides, antibióticos, vitaminas e hormônios resultaram da 
purificação desses extratos e do isolamento e identificação de seus princípios ativos. 
Em 1960, 47% dos fármacos receitados pelos médicos nos Estados Unidos provinham 
de fontes naturais, sendo, em sua maioria, antibióticos. Em 1973, 25,2% dos produtos 
medicamentosos que apareceram, quer por nome genérico, quer por nome comercial, 
nas 1.532.000.000 receitas aviadas nos EUA continham um ou mais princípios ativos 
extraídos de plantas superiores, isto é, plantas que produzem sementes. 
 
MODIFICAÇÃO MOLECULAR 
 
 
 Este método de obter novos fármacos, também chamado manipulação molecular, 
método de variação, método mecanístico ou processo seletivo, é o mais usado e, até 
agora, o mais recompensador. Basicamente consiste em tornar uma substância química 
bem determinada e de ação biológica conhecida, como modelo ou protótipo e, a partir 
daí sintetizar e ensaiar novos compostos que sejam congêneres, homólogos ou análogos 
estruturais do fármaco matriz. Vantagens desta metodologia: 
 
- maior probabilidade dos congêneres, homólogos e análogos apresentarem 
propriedades farmacológicas semelhantes às do protótipo, do que aqueles 
compostos selecionados ou sintetizados a esmo; 
- possibilidade de obter produtos farmacologicamente superiores; 
- probabilidade de a produção dos novos fármacos ser mais econômica; 
- síntese semelhante à do protótipo, com economia de tempo e dinheiro; 
- os dados obtidos poderão elucidar a relação entre a estrutura química e atividade 
biológica; 
- emprego dos mesmos métodos de ensaios biológicos utilizados para o protótipo; 
São dois seus objetivos: 
 31 
 
a) Descobrir qualquer grupamento farmacofórico essencial, isto é, a característica da 
molécula que confere a ação farmacológica ao medicamento. 
b) Obter fármacos que apresentem propriedades mais desejáveis que o protótipo em 
potência, especificidade, duração da ação, facilidade de aplicação, estabilidade e 
custo de produção. 
 
1) PROCESSOS GERAIS 
 
 Dois processos gerais podem ser utilizados no método de modificação molecular. 
 
a) Disjunção, dissecção ou simplificação ou dissociação molecular. 
b) Conjugação ou associação molecular. 
 
a) consiste na síntese e ensaio de análogos cada vez mais simples do composto 
modelo. Estes análogos são réplicas parciais ou virtuais do fármaco protótipo. Este 
protótipo é geralmente um produto natural de estrutura química muito complexa. 
Ex: gênese de novos hipnoanalgésicos e antagonistas mediante modificação da 
morfina; gênese dos anestésicos locais através da simplificação da molécula da 
cocaína. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 32 
GÊNESE DOS ANESTÉSICOS LOCAIS ATRAVÉS DA SIMPLIFICAÇÃO DA 
MOLÉCULA DA COCAÍNA 
 
 
 
C
O
O
N
C
O O
C
O
O
NH
2
C
O
O
N
C
O O
ON
CCH
3
N
H
O
C
O
O
N
NH
2
C
O
O
N
OH N
H
C
N
CO
O
O
N
H
C
N
O
N
H
C
O
O
N
O
O N
cocaína (1865)
benzocaína (1890)
-eucaína (1897)
fenacaína (1895)
amilocaína (1904)
procaína (1906)
nirvanina (1900)
lidocaína (1943)
tetracaína (1931)
apotesina (1916) 
 
 
 
 
 33 
GRUPO ANESTESIOFÓRICO LOCAL 
 
 
O
O (CH
2
)n
Ar
n= 2 ou 3
 N
R1
R2
 
 
 
PROCAÍNA 
 
 
NH
2
C
O
O C
H
2
C
H
2
N
C
H
2
CH
3
C
H
2
CH
3
 
 
 
RECEPTOR PROPOSTO PARA OS ANESTÉSICOS LOCAIS 
 
 
NH
2
C
O
O C
H
2
C
H
2
N
C
H
2
CH
3
C
H
2
CH
3
FVWSuperfície
 Plana
Ligação
 Dipolo
 Centro 
AniônicoFVWP.H.
 
 
 
b) consiste na síntese e ensaio de análogos cada vez mais complexos do protótipo. 
Estes análogos incorporam determinadas características do composto modelo ou 
todas elas. São três tipos principais de associação: 
 
 34 
1) adição molecular: associação de grupamentos diferentes mediante forças fracas (tais 
como atração eletrostática e ponte de hidrogênio). 
N
N NH
N O
O
OH+
_
 mandelato de metenamina
(metenamina + ácido mandélico)
 
 
2) replicação molecular: associação de grupamentos idênticos através da formação de 
ligação covalente; se a associação for de dois grupos, teremos duplicação molecular; se for 
de três, triplicação molecular, e assim sucessivamente. 
 
S
OH OH
ClCl
Si O Si O Si
fenticloro
n
dimeticona (dimetilpolissiloxana, 
em que n= 200 a 350)
 
3) hibridação molecular: associação de grupamentos diferentes ou mistos através da 
formação de ligação covalente. 
 
O
O
O
O N
H
O
benorilato (hibridação do paracetamol 
com ácido acetilsalicílico)
 
 
 
 
 35 
2) PROCESSOS ESPECIAIS 
 
 Além dos dois processos gerais (dissociação e associação molecular) o método da 
modificação molecular utiliza diversos processos especiais agrupados em duas classes: 
 
a) alterações que aumentam ou diminuem as dimensões e a flexibilidade de uma 
molécula. 
 
a1) fechamento ou abertura de anel; 
a2) introdução de ligações duplas; 
a3) introdução de centros opticamente ativos; 
a4) introdução, retirada ou substituição de grupos volumosos (usados para converter 
agonista em antagonista ou vice-versa). 
 
 
N
N
ON
H
O
ON
O
N
fisostigmina (1925) neostigmina (1928)+
a1)
 
 
a2) Pode causar dois efeitos principais: 1) modificando a estereoquímica do fármaco, 
poderá dar origem a composto de atividade diferente daquela apresentada pelo composto 
saturado. Isso ocorre no ácido cis-cinâmico; ao contrário do que ocorre com seu 
diidroderivado, ácido β-fenilpropanoico, exerce atividade reguladora no crescimento de 
plantas; 2) alterando as propriedades físico-químicas, pode modificar a atividade biológica. 
Observa-se isso nos hipnóticos: os hidrocarbonetos etilênicos são ligeiramente mais ativos 
que os saturados. 
 
a3) modificando-se a estereoquímica da molécula do fármaco, esta mudança pode alterar, 
as vezes drasticamente, sua atividade farmacológica. Por exemplo: a D(-)-isoprenalina é 50 
a 800 vezes mãos ativa como broncodilatadora que a L(+)-isoprenalina; o (-)-levarterenol é 
 36 
70 vezes mais ativo como broncodilatador do que o (+)-levarterenol; a (+)-muscarina tem 
700 vezes a atividade muscarínica da (-)-muscarina; o ácido L(-)-ascórbico apresenta 
propriedades antiescorbúticas, ao passo que o ácido D(+)-ascórbico não; os (-)-aminoácidos 
são insípidos ou amargos, mas os (+)-aminoácidos são doces; a (+)-cortisona é ativa, mas a 
(-)-cortisona é inativa. 
 
a4) pode-se observar na figura abaixo a diferença entre agonistas e antagonistas (estes 
últimos apresentam grupos volumosos apolares). 
 
OH
OH N
H
OH
O
N
H
OH
OH
OH NH
2
OH
O
O N
O
isoprenalina
-adrenérgicos
propranolol
-adrenérgicos
norepinefrina moxisilita
 
 
A adição de grupos volumosos promove a formação de antagonista, pois apenas uma 
parte da molécula irá se ligar perfeitamente ao receptor, enquanto que a outra parte não terá 
o encaixe perfeito. 
 
 
b) alteração de propriedades físicas e químicas através da introdução de novos grupos 
ou substituição de determinados grupamentos por grupos diferentes. 
 37 
b1) substituição isostérica; 
b2) mudança na posição ou na orientação de determinados grupos; 
b3) introdução de grupos alquilantes; 
b4) modificação visando à inibição ou promoção de estados eletrônicos diversos. 
 
 
b1) Consideram-se isósteros como sendo átomos, íons ou moléculas em que as camadas 
periféricas de elétrons podem ser consideradas idênticas. Podem ser considerados isósteros 
também os grupos que possuem configurações estéricas e eletrônicas semelhantes, com 
relação ao número de elétrons compreendidos. É o caso dos seguintes grupos: carboxilato (-
COO-) e sulfamido (-SO2NR-); cetônico (-CO-) e sulfônico (-SO2-); cloro (-Cl) e 
trifluormetila (-CF3). Por exemplo, a estrutura geral dos anti-histamínicos está representada 
abaixo: 
 
R X
C
H
2
C
H
2
N
R2
R1
estrutura geral dos anti-histamínicos
 
 
X pode ser qualquer dos grupos isósteros: -O-, -NH- ou –CH2-. Outro exemplo é o dos 
agentes anticolinérgicos, cuja fórmula geral é a mesma dos anti-histamínicos, mas X pode 
ser um dos seguintes grupos: -COO-, -CONH-, -COS-. 
 
b2) a posição de certos grupos é as vezes essencial para uma dada atividade biológica. Por 
exemplo, dos três isômeros do ácido hidroxibenzoico, somente o isômero orto é ativo, 
porque pode formar ponte de hidrogênio intramolecular e, deste modo, agir como quelante. 
Outro exemplo ocorre nos monoclorofenóis. Eles tem propriedades antissépticas diferentes: 
o p-clorofenol é o mais ativo, em consequência da posição do átomo de cloro que, por estar 
adequadamente situado, pode exercer seu efeito indutivo negativo (efeito I
-
) no sentido de 
realçar a acidez do fenol. 
 
 38 
O
C
O
H
O
H
O
C
O
O
M
C
O
O
O
O
O
Cl
H
O
H
Cl
ácido o-hidroxibenzoico
(ácido salicíico) 
ação quelante do ácido salicílico
Cl
_
H+
+ ativo
atividade
intermediária
- ativo
 
 
b3) Quando adequadamente situados estes grupos podem conferir ação prolongada aos 
fármacos devido à formação de ligação covalente com o grupamento apropriado no local de 
ação. Ex: DNA ou enzimas. Eles são empregados especialmente em alguns agentes 
antineoplásicos. Formam um íon carbônio, que pode sofrer ataque nucleofílico por grupos, 
tióis, aminas, fosfatos e carboxilatos. 
 
 
 39 
P F
O
R2
R1
R S
O
O
F
R C
O
C
H
2
Cl
R N
C
H
2
C
H
2
C
H
2
Cl
C
H
2
Cl
N
R2
R1
O
R3
O
R N
C
H
2
C
H
2
C
H
2
Cl
C
H
2
Cl
R N
C
H
2
C
H
2
CH
2
C
H
2
Cl
C
H
2
C
H
2
NR
R N C
H
2
CH
2
R C
H
2
O SO
2
CH
3 R CH
2
O SO
2
CH
3
CH
2
C
H
O
R
R C
H
CH
2
O
R C
H
2
Cl
R CH
2
SR`
H
2
NR` R CH
2
NHR`
R`HPO
3
O R CH
2
OPO
3
HR`
R`COO R CH2OOCR`
Grupos alquilantes usados em fármacos, principalmente antineoplásicos
Mecanismo de ação dos agentes alquilantes
+
+ Cl
_
+_
+
+
_
+
_
+
R`S
tiol
_
+ X
_
amina
+ HX
_
fosfato
+ X
_
_
carboxilato
+ X
_
 
 
 
 40 
R1 N
C
H
2
C
H
2
Cl
R2
C
H
2
C
H
2
NR1
R2
R1 N
C
H
2
CH
2
R2
S N O C
H
R` H
OO
P
O
OR` O
H
H
S N O C
R`
OO
P
O
OR` O
N
R2
N
R2
R1
R1
N
R1
R2
N
R1 R2
Mecanismo de ação dos agentes alquilantes
agente alquilante
+
íon aziridínio
íon carbônio +
.
..
.
. ...
enzima ou metabólitos ativos
reações irreversíveis
enzima ou metabólitos inativados 
 
 
 41 
B4) Determinados grupos químicos produzem dois efeitos eletrônicos importantes: 
indutivos e conjugativos. Estes efeitos podem alterar profundamente as propriedades físicas 
e químicas e, como consequência, a atividade biológica. 
 Os efeitos indutivos (ou eletrostáticos) resultam de migrações eletrônicas ao longo 
de ligações simples, em virtude da atração exercida por determinados grupos, em razão de 
sua eletronegatividade. Assim, os grupos que atraem elétrons mais fortemente que o 
hidrogênio exercem efeitos indutivos negativos (I
-
, aceptores de elétrons), ao passo que 
aqueles que atraem menos intensamente que o hidrogênio manifestam efeitos indutivos 
positivos (I
+
, doadores de elétrons). 
 
 
3) EXPLORAÇÃO DOS EFEITOS COLATERAIS 
 
 Uma forma muito comum de descobrir novos fármacos consiste em explorar os 
efeitos colaterais de fármacos conhecidos através de modificação molecular adequada. 
Vários exemplos indicam que este método é recompensador. Ex: a exploração da ação 
antidepressiva da isoniazida, utilizada como agente tuberculostático resultou na descoberta 
de inibidores da MAO dos tipos hidrazínicos e não hidrazínicos. A modificação molecular 
da tropina e de seu óxido, escopolamina, conduziu a numerosos novos agentes 
farmacodinâmicos: midriáticos, antiespasmódicos, antidiarreicos, antiulcerosos, 
antiparkinsonianos e fármacos que atuam no SNC. 
 A observação de que o anti-histamínico prometazina produz efeitos sedativos 
centrais sugeriu a modificação molecular deste fármaco, visando realçar aquela 
propriedade, Isto deu origem à clorpromazina e outros agentes antipsicóticos fenotiazínicos. 
 Em consequência da variação estrutural dos esteroides com o objetivo de explorar 
os seus efeitos colaterais, foram introduzidos novos fármacos dotados de atividades anti-
inflamatórias, anticoncepcionais, anabólicas, estrogênicas e progestagênicas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 42 
4) ENSAIO DE PRODUTOS INTERMEDIÁRIOS 
 
Devido a sua semelhança estrutural com os produtos finais de uma síntese planejada de 
novos fármacos potenciais, é aconselhável ensaiar os produtos intermediários. Seguindo-se 
esta metodologia foram descobertos vários fármacos. Por exemplo, verificou-se que, dos 
compostos usados ou obtidos na síntese de tiossemicarbazonas potencialmente 
tuberculostáticos, um intermediário era mais ativo que o produto final. Isto resultou na sua 
introdução clínica sob o nome de isoniazida, agora extensivamente utilizada como 
tuberculostático. 
 
N
O O
N
O N
H
NH
2
N
N
N
H
S
NH
2
isonicotinato
 de metila
H2N-NH2
isonicotinil-hidrazina
 (isoniazida)
 isonicotinaldeído
 (tiossemicarbazona)
. 
 
5) ANÁLOGOS, PRÓ-FÁRMACOS E LATENCIAÇÃO DE FÁRMACOS 
 
 Análogose pró-fármacos são compostos estruturalmente semelhantes a um fármaco 
protótipo. As propriedades biológicas destes compostos são, porém, diferentes das do 
fármaco protótipo no que diz respeito a certos aspectos, tais como potência, espectro de 
ação, índice terapêutico e biodisponibilidade. 
O fármaco análogo não raro diverge estruturalmente do fármaco protótipo apenas 
por um átomo ou grupo de átomos geralmente isósteros daqueles presentes no fármaco 
matriz. Ainda que seja quimicamente aparentado ao fármaco protótipo, o análogo deve a 
sua atividade farmacológica a características próprias, que lhe são intrínsecas, e não ao 
fármaco de que deriva. Assim, por exemplo, a ampicilina é análoga da benzilpenicilina; o 
sulindaco é análogo da indometacina; a triflupromazina é análoga da clorpromazina. 
O pró-fármaco, por sua vez, é derivado de fármaco conhecido e provado, derivado 
este que, em razão de suas propriedades físico-químicas melhoradas, aumenta a 
 43 
biodisponibilidade do referido fármaco e que, mediante processo enzimático ou químico, é 
transformado no fármaco primitivo, antes de atingir o seu local de ação ou no local de ação. 
Exemplos de pró-fármacos: a) triacetina, obtida por tratamento do ácido acético com 
glicerol; b) metenamina, sintetizada a partir do formol e da amônia. Ambos estes 
compostos liberam os fármacos ácido acético e formol, respectivamente, no local de ação, 
em consequência de ataque enzimático, no primeiro caso, e de processo químico, no 
segundo. 
 Os pró-fármacos são também chamados de derivados reversíveis ou 
biorreversíveis de fármacos. Ao processo de obtenção de pró-fármacos, muito utilizado, dá 
se o nome de latenciação de fármacos. Consiste essencialmente em converter, mediante 
modificação química, um composto biologicamente ativo em forma de transporte inativo 
que, após ataque enzimático ou químico, libertará o fármaco ativo. 
O emprego de pró-fármacos ou latenciação de fármacos visa modificar várias 
propriedades farmacêuticas e biológicas dos fármacos matrizes. Entre seus objetivos, os 
principais são: 
 
1- alteração da farmacocinética do fármaco in vivo a fim de melhorar sua absorção, 
distribuição, metabolismo e excreção; 
2- melhoria da biodisponibilidade; 
3- aumento da estabilidade do produto final; 
4- auxílio à formulação farmacêutica; 
5- diminuição da toxicidade e dos efeitos colaterais. 
 
A dipiverina, fármaco utilizado no tratamento do glaucoma, é um pró-fármaco da 
epinefrina. Apresenta as seguintes vantagens em relação à epinefrina: aumenta a duração da 
ação, maior potência, maior estabilidade, melhor biodisponibilidade e menores efeitos 
adversos. 
 
 44 
OH
OH
N
H
OH
O
OH
N
H
O
O
Oepinefrina dipiverina
 
 
PLANEJAMENTO RACIONAL 
 
 Planejamento de fármacos consiste em uma série de programas postos em prática 
com o propósito de descobrir novas substâncias químicas que possam ser usadas em 
medicina, quer para cura ou prevenção de doenças, quer para o restabelecimento da saúde 
física ou mental. 
O grande sonho dos Químicos Farmacêuticos e dos farmacologistas, tem sido obter 
fármacos mediante planejamento verdadeiramente racional, isto é, fármacos sob medida , 
ou seja, fármacos com ação farmacológica específica. 
 O planejamento racional de fármacos consiste em utilizar os seguintes 
conhecimentos disponíveis: 
- local e mecanismo de ação dos fármacos a nível molecular; 
- relações quantitativas e qualitativas entre estrutura química e atividade biológica; 
- estudo dos receptores dos fármacos e sua topografia; 
- modo de interação fármaco-receptor; 
- efeitos farmacológicos de grupos químicos específicos; 
- parâmetros físico-químicos relacionados com a atividade dos fármacos: hidrofóbicos, 
estéricos e eletrônicos. 
 
OH C
OH
NH
2
O
OH
OH C
OH
NH
2
O
CH
3
OH
OH NH
2
OH
dopa metildopa dopamina
Ação da metildopa, planejada racionalmente para ser inibidora da dopadescarboxilase, mediante substituição
do átomo de hidrogênio ligado ao carbono alfa da dopa por um grupo mais volumoso (o metílico) 
 
 45 
ESTRUTURA E ATIVIDADE DOS FÁRMACOS 
 
1) Fármacos estruturalmente inespecíficos 
 
 São aqueles em que a ação biológica não está subordinada diretamente à estrutura 
química, mas apenas na medida em que esta afeta as propriedades físico-químicas, sendo 
essas as responsáveis pelo efeito farmacológico que eles produzem. Entre tais propriedades 
podem ser citadas a absorção, a solubilidade, o Pka e o poder oxi-redutor, que influem na 
permeabilidade, despolarização das membranas celulares, coagulação das proteínas e 
formação de complexos. Admite-se que os fármacos estruturalmente inespecíficos atuam 
por um processo físico-químico pelas seguintes razões: 
1. Sua ação biológica está diretamente relacionada com a atividade termodinâmica que 
é, em geral, alta, da ordem de 1 a 0,01; isso significa que atuam em doses 
relativamente elevadas; 
2. Embora apresentem estruturas químicas muito variadas, sem nenhuma relação entre 
si, podem provocar reação biológica semelhante; 
3. Pequenas variações na sua estrutura química não resultam em alterações acentuadas 
na ação biológica 
 
2) Fármacos estruturalmente específicos 
 
 São aqueles cuja ação biológica decorre essencialmente de sua estrutura química, 
que deve adaptar-se à estrutura química tridimensional dos receptores existentes no 
organismo, formando um complexo com eles. É evidente, portanto, que nestes fármacos 
deverão desempenhar papel decisivo a reatividade química, a forma, o tamanho, a 
disposição estereoquímica da molécula e a distribuição dos grupos funcionais, bem como a 
ressonância, os efeitos indutivos, a distribuição eletrônica e as ligações possíveis com o 
receptor, além de outros fatores. 
 Vários motivos levam a crer que o efeito farmacológico produzido por estas drogas 
se deve à complexação delas com uma pequeníssima área quimicamente reativa de certas 
 46 
células do organismo, área cuja topografia e grupos funcionais são ou se tornam 
complementares aos desses fármacos: 
 
1. A sua ação biológica não depende apenas da atividade termodinâmica, que é 
geralmente baixa, inferior a 0,001; isso significa que os fármacos estruturalmente 
específicos são eficientes em concentrações menores do que os fármacos 
estruturalmente inespecíficos; 
2. Apresentam certas características estruturais em comum, e a estrutura fundamental 
presente em todos eles, estrutura em que os grupos funcionais estão orientados 
numa direção espacial semelhante, é responsável pela reação biológica análoga que 
produzem; 
3. Pequenas variações na sua estrutura química podem resultar em alterações 
substanciais na atividade farmacológica, obtendo-se assim compostos que tem ação 
desde antagônica até análoga à do fármaco matriz. 
 
EFEITOS FARMACOLÓGICOS DE GRUPAMENTOS ESPECÍFICOS 
 
A. Efeitos gerais de grupamentos 
 
A atividade biológica de fármacos estruturalmente específicos depende diretamente 
de seu tamanho, forma e distribuição eletrônica. 
Embora a presença de um grupo específico não pressuponha necessariamente que a 
molécula terá determinada atividade biológica, visto que esta é função da molécula 
como um todo; os grupos químicos presentes ou introduzidos num fármaco exercem 
dois tipos de efeitos, efeitos estéricos e efeitos eletrônicos, sendo importantes por dois 
motivos: 
 47 
1. Eles podem ser essenciais para a manifestação de determinada ação biológica, 
em razão de sua reatividade química ou da disposição espacial; 
2. Eles podem modificar a intensidade de determinada ação biológica, em 
consequência dos efeitos característicos que exercem. 
 
Para se ter atividade biológica máxima, porém, importa que a atividade esteja 
situada dentro de certa amplitude. Por um lado, grupos demasiadamente reativos, que 
reagem facilmente com vários constituintes celulares, talvez impeçam que o fármaco atinja 
local em que deveagir. Por outro lado, grupos pouco reativos podem tornar desprezível a 
atividade biológica do fármaco matriz. Portanto, a atividade biológica requer reatividade 
química ótima propriedades físico-químicas ótimas. 
Segundo critérios químico e biológico, na estrutura química dos fármacos Ariëns 
distingue as partes ou grupos quimiofuncionais (aqueles que contribuem para a fixação do 
fármaco ao receptor através de várias forças em jogo), e as partes ou grupos biofuncionais 
(os responsáveis pela atividade biológica). 
Nos grupos biofuncionais importa fazer distinção entre as partes essenciais e as 
partes acessórias. As primeiras requerem alta especificidade estrutural, pois são elas que, 
como partes ativas, interagirão com os aceptores ou receptores acarretando a ação 
farmacológica. É óbvio, portanto, que essas partes não poderão sofrer grande modificação 
em suas estruturas químicas. As últimas, porém, vale dizer as partes acessórias, não 
intervêm na complexação fármaco-receptor, de modo que é permissível grande 
variabilidade em suas estruturas químicas. 
 
 48 
B. Grupos ácidos e básicos 
 
Devido à sua polaridade, os grupos ácidos e básicos determinam as características 
físico-químicas dos fármacos em que estão presentes e, de fato, influem decisivamente nas 
suas atividades biológicas. 
Assim, grupos ácidos, como: -SO3H e –COOH, por serem solubilizantes, são 
coadjuvantes no efeito biológico ou podem anular este efeito. Em geral, os ácidos 
sulfônicos, por serem fortes e altamente ionizados e, consequentemente, não poderem 
atravessar as membranas celulares (que, via de regra, são permeáveis apenas a moléculas 
não dissociadas, não sendo a íons), são destituídos de ação biológica; excetuam-se certos 
tripanomicidas (vermelho tripano, azul tripano, afridol violeta, suramina) e outros 
quimioterápicos (estibofeno, por exemplo). 
Os derivados de ácidos carboxílicos como ésteres, amidas e nitrilas podem comportar-
se de modo diferente do que os compostos de origem. Por exemplo, os ésteres alquílicos do 
ácido p-aminobenzoico, que é vitamina para determinados microrganismos, tem atividade 
anestésica local. 
Muitas amidas, caracterizadas pela presença do grupo –CONH– , também presente em 
proteínas e peptídeos, manifestam atividade biológica, embora em geral estruturalmente 
inespecífica (e, portanto, curta), graças à capacidade de estabelecer ligações de hidrogênio 
com macromoléculas orgânicas. Assim se explica a ação narcótica de certas amidas, 
uretanas e substâncias cíclicas como barbitúricos e hidantoínas. Se, contudo, o fármaco 
contiver número elevado de grupos peptídicos, assim como ocorre nos polipeptídios, a ação 
poderá ser estruturalmente específica e, portanto, mais prolongada, em virtude da interação 
múltipla de tais grupos com grupos semelhantes existentes nas proteínas e ácidos nucleicos. 
É o que se dá com vários antibióticos polipeptídicos (bacitracina, colistina, dactinomicina, 
polimixina, tirotricina e viomicina, por exemplo, que tem ações quimioterápicas diversas) e 
a suramina (que tem forte ação tripanomicida). 
Tal como sucede com os ácidos sulfônicos e pela mesma razão, as bases fortes 
apresentam reduzida atividade biológica. Entretanto, em aminas quaternárias ionizadas e 
nas aminas primárias, secundárias e terciárias protonizadas, os grupos básicos, que são 
positivamente carregados, desempenham a função de ligar-se eletrostaticamente a grupos 
 49 
negativamente carregados de receptores e, por isso, são essenciais à atividade 
farmacológica. 
O nitrogênio básico nos alcaloides é também fundamental à afinidade destes por 
enzimas sobre as quais atuam. Quanto ao grupo hidrazino, ele não só confere basicidade às 
hidrazinas como tem capacidade de reagir com grupos carbonílicos, atribuindo-se a estes 
dois fatores sua ação biológica. 
 
C. Grupos acilantes 
 
A atividade biológica dos grupos acila, presentes em ésteres, amidas e anidridos, deve-
se às reações de acilação de que participam. Os inseticidas organofosforados inibem a 
acetilcolinesterase mediante fosforilação irreversível da hidroxila da serina, constituinte do 
centro ativo da enzima. A penicilina, graças à tensão estérica (tensão de Bayer) do anel -
lactâmico, tem propriedades acilantes. Efetivamente, em razão de sua semelhança com o 
grupo terminal D-alanil-D-alanina do precursor da mureína, camada interna da parede 
bacteriana, a penicilina inativa por acilação a transpeptidase, enzima que catalisa a reação 
de transpeptidação, que é a última etapa (ligação cruzada) na biossíntese da parede celular 
das bactérias. 
 
D. Grupos hidroxila 
 
As hidroxilas exercem dois efeitos farmacológicos principais: alteração das 
propriedades físicas e modificação da reatividade química. 
Exemplos do primeiro tipo de efeito são encontrados nos antibióticos poliênicos 
(nistatina, por exemplo), cujos grupos hidroxílicos lhes conferem alta hidrofilicidade e, em 
determinados álcoois (etanol, etclorvinol, hidrato de amileno, metilparafinol) e fenóis 
simples (cresol, fenol, resorcinol), que devem sua atividade narcótica e bactericida 
respectivamente, às propriedades físico-químicas, já que são fármacos estruturalmente 
inespecíficos. 
 50 
Exemplo do segundo tipo de efeito ocorre em certos compostos poli-hidroxilados 
(epinefrina e norepinefrina) em que, através de ligações de hidrogênio, as hidroxilas atuam 
para fixação do fármaco ao seu receptor; é por isso que a eterificação e a esterificação 
diminuem a atividade dos fármacos hidroxilados. 
Determinados compostos hidroxilados devem a sua ação à possibilidade de, in vivo, 
serem convertidos à forma quinônica: e as quinonas participam na fosforilação oxidativa 
por serem transportadores de elétrons. 
Por outro lado, inúmeros são os fármacos que, in vivo, sofrem hidroxilação, podendo 
dar produtos: (a) menos ativos que o fármaco matriz ou até inativos; (b) mais ativos que o 
fármaco matriz que, em alguns casos, não tem atividade alguma; (c) diferentes na atividade 
com relação ao fármaco matriz. 
 
NH
2
NH
2
OH
N
H
N
H
O
O
O
N
H
N
H
O
O
O
OH
 anfetamina
(estimulante)
 4-hidroxianfetamina
 (menos tóxica, menos estimulante,
mas dotada de maior atividade pressora)
 fenobarbital
(hipnótico, sedativo)
 4-hidroxifenobarbital
 (inativo)
 
 
 
 
 
 51 
E. Grupos tiólico e dissulfeto 
 
Diversos fármacos sintéticos e vários antibióticos (bacitracina, cefalosporinas e 
penicilinas) apresentam grupos tiólico ou dissulfeto, os últimos às vezes na forma cíclica. 
Sua ação biológica deve-se, em parte, a esta peculiaridade. Entre outras características 
menos importantes, os grupos tiólicos tem a capacidade de: (a) interconverter-se em 
dissulfetos mediante reações de oxidação-redução (como no caso do hormônio antidiurético 
argipressina, que é atraído ao sítio receptor por forças eletrostáticas e ligações de 
hidrogênio); (b) adicionar-se a ligações duplas, geralmente a compostos cetônicos α,β-
insaturados; (c) formar mercaptídeos não dissociados com metais pesados (como ocorre na 
cisteína, na penicilamina e no dimercaprol); (d) formar complexos de adição com o anel 
piridínico de certas enzimas. 
S
H NH
2
OH
O
S
Cu
NH
2
NH
2
S
O
OH
OH
O
2 + Cu++
penicilamina
 
 
F. Metais e grupos quelantes 
 
 Determinados metais, geralmente os chamados metais pesados, tem a propriedade 
de ligar-se a grupos fundamentais dos constituintes celulares e, por este mecanismo, alterar-
lhes a função fisiológica, produzindo, assim, a sua ação farmacológica. Por exemplo, o 
mercúrio presente em certos fármacos atua ligando-se aos grupos tiólicos de certas 
proteínas: 
 52 
R-Hg+ + HS- R-Hg-S- + H+
-SH + HS-
Hg2+
-S-Hg-S- + 2H+
 
Por outro lado, certos metais, por serem constituintes essenciais de determinadas 
substâncias ou enzimas, são altamente importantes para a atividadebiológica. É o caso de 
ferro, cobre, cobalto, molibdênio, cálcio, magnésio, zinco, além de vários outros. O excesso 
destes metais no organismo pode, todavia, ser prejudicial. Para retirar do organismo metais 
indesejáveis ou excesso de metais necessários empregando-se compostos que apresentam 
grupos quelantes. Entre eles, citam-se: ácido edético, deferoxamina, dimercaprol, oxima e 
penicilamina. 
 
ASPECTOS ESTEREOQUÍMICOS DOS FÁRMACOS 
A. Complementariedade entre fármaco e receptor 
 
 Sendo o receptor provavelmente uma porção limitada de uma macromolécula, em 
geral de natureza proteica, apresentará ele estrutura específica, mais ou menos rígida, não 
podendo sofrer, na maioria dos casos, grandes alterações conformacionais. Só assim se 
explica a necessidade de os fármacos estruturalmente específicos apresentarem, em muitos 
casos, conformação complementar à do receptor. 
 
B. Estereoquímica dos fármacos 
 
A estereoquímica é fator importantíssimo na atividade farmacológica. Justificam-se 
plenamente, portanto, as tentativas de relacionar a forma molecular dos fármacos com a 
atividade farmacológica por eles produzida, como a que se fez recentemente para explicar, 
 53 
além de várias outras, a atividade alucinogênica, anestésica local, anticonvulsivante, 
gustativa, muscarínica e nicotínica, odorífera e simpatomimética. 
A diferença acentuada na atividade farmacológica de muitos estereoisômeros fornece a 
melhor prova da existência de receptor. Ela pode ser atribuída a três fatores: 
 
1. Diferenças na distribuição dos isômeros no organismo; 
2. Diferenças nas propriedades da interação fármaco-receptor; 
3. Diferenças na adsorção dos isômeros a uma superfície receptora complementar. 
 
Ao estudar a ação dos fármacos ao nível molecular, é preciso, por isso, considerar não 
só estereoisomeria dos fármacos, isto é, a disposição dos átomos que caracterizam um 
isômero ótico ou geométrico determinado, mas também sua conformação, que pode aplicar-
se também a fármacos que não apresentam estereoisomeria. 
 
1. Configuração absoluta e conformação preferida 
 
Admite-se que na interação fármaco-receptor as moléculas dos fármacos estão na sua 
conformação preferida. Isso, entretanto, não ocorre em todos os casos, embora seja muito 
frequente. Daí a razão do grande interesse em determinar não só a configuração absoluta, 
mas também a conformação preferida dos fármacos e outros compostos biologicamente 
ativos. São várias as técnicas usadas para isso: difração de raios X, ressonância magnética 
nuclear (RMN), dispersão rotatória ótica e cálculos de orbitais moleculares. 
 
2. Isomeria Ótica 
 
Isômeros óticos, também chamados de antípodas óticos, enantiomorfos e enantiômeros, 
são os estereoisômeros em que a disposição dos átomos ou grupos é tal que os dois não 
podem ser superpostos. Constituem imagens especulares um do outro e apresentam 
diferenças semelhantes àquelas que existem entre luvas de mão direita e esquerda. Embora 
muitos isômeros óticos contenham centro assimétrico, essa não é característica essencial 
para isomeria ótica. 
 54 
Não raro, os isômeros óticos apresentam ação farmacológica em graus diversos de 
intensidade. Esta diferença poderá resultar de diferença de afinidade. A potência do 
composto racêmico é equivalente à média das potências dos dois enantiomorfos, sendo raro 
o antagonismo entre eles. 
Por manifestarem, em geral, diferenças nas atividades biológicas, o isômero ótico tem 
sido larga e proveitosamente utilizados em pesquisas que visam determinar a natureza da 
interação fármaco-receptor. Fundamentados nesses estudos, diversos autores tem formulado 
teorias referentes a essa mesma interação e apresentado hipóteses relacionadas com a 
topografia da superfície receptora. 
 
3. Isomeria Geométrica 
 
Isômeros geométricos são estereoisômeros que tem estrutura igual, mas disposição 
espacial diferente de átomos ou grupos. Entretanto, não constituem imagens especulares um 
do outro, como no caso dos isômeros óticos. A isomeria geométrica é determinada pela 
restrição à rotação dentro da molécula, seja por ligações duplas, seja por sistemas rígidos ou 
semirrígidos. 
É frequente os isômeros geométricos apresentarem diferenças na intensidade da ação 
biológica. Isso acontece porque, em geral, suas propriedades físicas e químicas são 
diferentes. Diversamente do que ocorre nos isômeros óticos, nos pares de isômeros 
geométricos os grupos estão separados por distâncias diferentes. Isso facilita ou dificulta, 
conforme o caso, a interação de um dos dois com a superfície receptora e explica porque 
não é igual à intensidade da ação farmacológica. 
A isomeria geométrica pode explicar a alta atividade estrogênica do trans-
dietilestilbestrol, ao passo que o isômero cis é inativo. Ambos apresentam sistemas 
conjugados formando uma nuvem eletrônica π única, que é distribuída por todos os átomos. 
Isso confere aos compostos estrutura plana e rígida e força os grupos etila a assumirem 
configuração definida. No isômero trans, esses grupos estão dispostos de maneira a formar 
estrutura muito semelhante à dos estrogênios naturais. No isômero cis, porém, isso não 
ocorre. Daí a diversidade da atividade biológica. Inicialmente, importa lembrar que não se 
deve superestimar a importância da estrutura rígida: o hexestrol, embora tenha estrutura 
 55 
flexível, é tão ativo como o trans-dietilestilbestrol, do qual deriva por redução da ligação 
dupla na cadeia que une os dois anéis aromáticos. 
 
OH
OH
OH
OH
OH
OH
hexestrol
trans-dietilestilbestrol cis-dietilestilbestrol
 
 
C. Distâncias interatômicas 
 
Em muitos casos as distâncias entre os grupos funcionais em determinados fármacos 
são críticas para a atividade biológica ótima. Isso constitui mais um indício de que tais 
fármacos são estereoespecíficos, isto é, a ação por eles produzida resulta da complexação 
com receptores orgânicos. 
Tais receptores são predominantemente proteínas. Estas são constituídas de 
aminoácidos ligados entre si através de seus grupos α-amino e α-carboxilato. Apresentam, 
por isso, espaçamento muito regular entre as ligações peptídicas. Duas são de grande 
interesse para a Química Farmacêutica: (a) aquela que existe entre dois passos consecutivos 
da hélice α; (b) aquela que separa duas ligações peptídicas quando a proteína está estendida 
ao máximo. Supunha-se que a primeira medisse 5,5Å, mas os estudos cristalográficos 
mostraram que ela mede 5,38 Å. A segunda, conhecida como distância de identidade, 
equivale a 3,61Å. Tais distâncias são importantes para a ação biológica. 
 56 
 
N
C
C
N
C
C
N
C
C
N
H
R
O
H
R
O
H
R
HH
H
O
H
3,61
7,2 
 
Vários fármacos apresentam entre os seus grupos químicos uma ou outra dessas 
distâncias (às vezes, apenas próximas) ou múltiplo delas. Por exemplo, na estrutura abaixo, 
em que X pode ser nitrogênio ou oxigênio a distância entre os átomos X e N é próxima de 
5,5 Å. Esta estrutura é comum aos anestésicos locais (procaína), antiadrenérgicos 
(piperoxano), parassimpatomiméticos (acetilcolina), antiespasmódicos (adifenina) e anti-
histamínicos (difenidramina). 
 
R X C C NR
2
´
H
H
H
H 
 
 
A distância de 3,61 Å ou múltiplo desta encontra-se, por sua vez, em diversos outros 
fármacos. Assim, em certos parassimpatomiméticos e anticolinérgicos o grupo carbonila do 
éster está separado do nitrogênio por cerca de 7,2 Å (2 X 3,61 Å). 
Quando os fármacos atuam como antagonistas metabólicos, a configuração e as 
distâncias interatômicas se tornam de grande importância. O exemplo clássico é o das 
sulfas, que apresentam notável semelhança estrutural, mesmo em distâncias interatômicas, 
com o ácido p-aminobenzoico, de que são antagonistas. 
As distâncias interatômicas foram utilizadas para explicar o mecanismo de ação, ao 
nível molecular, de diversos tipos de fármacos, tais como: agentes antiinflamatórios, 
agentes antineoplásicos,agentes edulcorantes, hipnoanalgésicos e sulfas. 
 57 
Em vários tipos de fármacos, todavia, à distância interatômica ótima para a 
atividade biológica não apresenta correspondência com as distâncias vistas acima, 
encontradas nas proteínas. Isso talvez se deva à possibilidade de estas poderem adotar 
muitas conformações diferentes dependendo: (a) do meio em que se encontrem; (b) da 
capacidade da estrutura normal, muito enrolada, poder desorganizar-se ou modificar-se 
profundamente. Consequentemente, podem ocorrer alterações nas propriedades físico-
químicas, bem como modificações nas distâncias interatômicas. Devido a esta 
possibilidade, as distâncias interatômicas na superfície receptora passariam a ser 
complementares àquelas dos fármacos que com esta superfície interagem. 
Dos muitos trabalhos que já se fizeram no sentido de correlacionar as distâncias 
entre grupos funcionais com a ação biológica que os fármacos produzem pode-se deduzir 
que, embora não constituam geralmente o fator principal, essas distâncias exercem, em 
muitos casos, influência extraordinária na interação ótima entre fármaco e receptor. 
 
 
 
RECEPTORES DE FÁRMACOS 
 
 
Natureza do receptor: na maioria das vezes são proteínas (enzimas e proteínas não 
enzimáticas). Podem ser também ácidos nucléicos (DNA e RNA) e 
lipoproteínas principalmente de membranas celulares. 
 
 A complexação do fármaco com o receptor resulta numa sequência de alterações 
químicas ou conformacionais que causam ou inibem reações biológicas. A hipótese da 
existência foi criada em decorrência de três características notáveis de ação dos fármacos: 
 
1) alta potência, conhece-se fármacos que atuam em concentrações muito baixas; 
2) especificidade química, prova desta são as diferenças de efeitos produzidos por isômeros 
ópticos; 
3) especificidade biológica, a epinefrina tem ação acentuada sob o músculo cardíaco, porém 
possui ação muito fraca sob o músculo estriado. 
 
 58 
 Compara-se o receptor com o centro ativo ou alostérico de uma enzima, ou a 
interação antígeno–anticorpo. Alguns autores restringem o uso do termo receptor aquelas 
entidades que interagem com substâncias endógenas, tais como: acetilcolina, epinefrina, 
histamina, serotonina, dopamina e etc. assim como os antagonistas destas substâncias. As 
macromoléculas que interagem com sustâncias exógenas, como certos fármacos e venenos 
que não reagem com os receptores farmacológicos, são denominadas de aceptores. O 
aceptor difere do receptor em termos de especificidade, isto é, o aceptor geralmente 
apresenta menor seletividade por não haver sido planejado geneticamente para interagir 
com substâncias endógenas. Segundo esse conceito, para os anestésicos locais haveria 
aceptores e não receptores. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 59 
FÁRMACOS QUE ATUAM NO SNC 
 
 
 Os fármacos que atuam no SNC podem deprimir, modificar ou estimular as suas 
funções. Estes fármacos são geralmente divididos, geralmente, em três grandes classes: 
 
1. depressores gerais (não seletivos) do SNC: anestésicos gerais, hipnóticos e 
sedativos; 
2. modificadores seletivos da função do SNC: anticonvulsivantes, hipnoanalgésicos, 
analgésicos antipiréticos e antireumáticos, antitussígenos, psicotrópicos e 
bloqueadores intraneuronais centrais (miorrelaxantes e antiparkinsonianos); 
3. estimulantes gerais (não seletivos) do SNC. 
 
 
ANESTÉSICOS GERAIS 
 
 
Conceito: são fármacos que produzem analgesia, perda de consciência, relaxamento 
muscular e redução da atividade reflexa deprimindo, não seletiva, mas 
reversivelmente, o SNC. A palavra anestesia, de origem grega, significa sem 
percepção ou insensibilidade. 
 
Efeitos adversos: os principais efeitos adversos são: 
 
a) anestésicos por inalação: parada circulatória (só com doses excessivas), arritmias, 
depressão ventilatória, problemas hepáticos, por serem teratogênicos em animais, 
não devem ser administrados durante o primeiro trimestre da gravidez; 
b) anestésicos intravenosos: depressão ventilatória acentuada e apnéia após injeção 
rápida ou superdose. 
 
 60 
Classificação: os anestésicos são divididos em anestésicos por inalação e anestésicos 
intravenosos. 
 
ANESTÉSICOS POR INALAÇÃO 
 
 Também chamados de anestésicos voláteis, os anestésicos por inalação podem ser 
gases (ciclopropano, criofluorano, etileno, óxido nitroso) ou líquidos voláteis (cloreto de 
etila, clorofórmio, éter, éter vinílico, fluroxeno, halotano, metoxiflurano, tricloroetileno). 
 Os líquidos voláteis podem ser divididos em éteres e hidrocarbonetos halogenados: 
Éteres 
F F
F
F Cl
O CH
3 CH
3
C
H
2
O
C
H
2
CH
3
CH
2
C
H
O
C
H
2
CH
3
F
3
C
CHCl
O
CHF
2
F
2
HC
O
CF
2
CHFCl
Cl
2
HC
CF
2
O
CH
3
ciclopropano aliflurano éter dietílico éter vinílico 
enflurano isoflurano metoxiflurano 
 
Hidrocarbonetos halogenados 
 
CH
3
C
H
2
Cl H
C
Cl
Cl
Cl
F
3
C
C
Cl
H
Br
CH
C
CH
2
F
F
F
F
Br
Cl
2
C
C
H
Cl
cloreto de etila clorofórmio halotano halopropano tricloroetileno 
 
Uma das principais desvantagens dos derivados halogenados é a hepatoxicidade e 
efeitos cardiovasculares adversos, sendo então estes substituídos por outros fármacos. 
 61 
SÍNTESE DE ALGUNS ANESTÉSICOS POR INALAÇÃO 
 
 
CH
2
C
H
2
CH
2
Br Br
CH
3
C
H
2
OH CH
3
C
H
2
O
C
H
2
CH
3
C C
Cl
Cl F
F
Cl
2
HC
CF
2
O
CH
3
C C HH C C HH
Cl Cl
ClCl
Cl
2
C
C
H
Cl
F
3
C
C
H
2
Cl
F
3
C
C
H
2
Br
F
3
C
C
Cl
H
Br
Zn
+ ZnBr2
2
H2SO4
+ CH3OH
 CH3O Na
+-
+ 2 Cl2
Br2
465ºC
Cl2
380ºC
ciclopropano
éter dietílico
metoxiflurano
tricloroetileno
halotano
 
 
 
 
 62 
ANESTÉSICOS INTRAVENOSOS 
 
 São sólidos não explosivos, produzem perda rápida de consciência, mas anestesia e 
relaxamento muscular insuficiente. Os mais utilizados são os barbitúricos de ação 
ultrarrápida (tiopental, tiamilal e metoexital) e cetamina. Todos eles são utilizados como 
anestésicos basais, isto é, para alcançar um grau de inconsciência antes da administração do 
anestésico. 
N N
O O
S-Na+
H N N
O O
S-Na+
H
N N
O O
O-Na+
H
O
NH
CH
3
Cl
TIOPENTAL TIAMILAL METOEXITAL
CETAMINA
 
 
O tiopental sódico é o mais usado dos anestésicos barbitúricos intravenosos. Seu 
período de latência rápido (cerca de meio minuto) e a duração de sua ação é ultracurta, de 
apenas 10 a 30 minutos, sendo também utilizado como anticonvulsinvante. 
 
MECANISMO DE AÇÃO 
 
 Diversas teorias foram propostas para explicar o mecanismo de ação dos anestésicos 
gerais, visto que sua ação não pode explicada por uma só teoria. Na verdade, as teorias 
apresentadas somente descrevem os efeitos produzidos por estes anestésicos, sem elucidar 
como esses efeitos são causados. Visto que sua estrutura química, propriedades físico-
químicas e efeitos farmacológicos são tão variados, admite-se que eles deprimem, não 
seletivamente, o SNC por um mecanismo físico-químico, isto é, devem a sua ação às 
propriedades físico-químicas e não à complexação com um receptor farmacológico. Em 
outras palavras, os anestésicos gerais são medicamentos estruturalmente inespecíficos. De 
 63 
fato, em 1973, Kendig e colaboradores verificaram que o (+)-halotano e o (-)-halotano não 
diferem em sua capacidade de deprimir a transmissão sináptica no gânglio simpático 
cervical isolado de ratos. Isso vem comprovar que a anestesia provocada pelos agentes por 
inalação é fenômeno físico em que a configuração estereoquímica da molécula do 
anestésico não desempenha papel importante. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 64 
HIPNÓTICOS E SEDATIVOS 
 
 
Conceito: são depressores gerais ou não seletivos do SNC; são utilizados para reduzir a 
inquietação e a tensão emocional e para induzir o sono ou sedação. 
 
Empregos: são amplamente utilizados em todo o mundo e cada