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- -1 QUÍMICA MEDICINAL AVANÇADA QUÍMICA MEDICINAL DE CLASSES FARMACÊUTICAS Bruno César de Albuquerque Ugoline - -2 Olá! Você está na unidade . Conheça aqui os princípios básicos daQuímica Medicinal de Classes Farmacêuticas ação de fármacos e os fatores físico-químicos mais relevantes nesse contexto. Será possível conhecer alguns grupos químicos básicos e suas ações farmacológicas. Conheça também as principais classes farmacêuticas e compreenda seus mecanismos químicos relacionados à sua ação. Você vai conhecer os fármacos que agem no sistema nervoso autônomo e central, anti-inflamatórios, anti-hipertensivos e anti-infecciosos. E ainda, aprenda como acontecem os registros de patente de medicamentos e conheça como se apresenta a realidade de patentes no Brasil quando o assunto é medicamentos inovadores. Bons estudos! - -3 1 Bases Teóricas Sobre a Ação de Fármacos A fase farmacodinâmica compreende a ação do fármaco com seu local de ação onde são estabelecidas interações dos tipos hidrofóbicas, eletrostáticas ou estéricas (BARREIRO; FRAGA, 2008). Acompanharemos a seguir, que os fármacos terão formas diferentes de interagir com seu receptor ou, até mesmo, com “seus receptores”. - -4 1.1 Especificidades de Fármacos Os fármacos estabelecem interações com receptores, necessários para que a resposta biológica aconteça. Dentre as formas de interação, os fármacos podem ser classificados em inespecíficos e específicos, do ponto de vista estrutural. Fármacos estruturalmente inespecíficos são fármacos que agem em diferentes receptores, ou seja, eles não conseguem realizar uma distinção dos locais de ação. O efeito destes fármacos está condicionado apenas às suas características físico-químicas, como o coeficiente de partição e a constante de ionização (pKa). É o caso dos anestésicos gerais (gases halotano e isoflurano). Fármacos estruturalmente específicos são fármacos que atuam pela interação seletiva e apropriada para aquele receptor. É o que demonstra o modelo “chave-fechadura” proposto por Fischer (Figura 1). Nesse modelo, teríamos três situações conforme o fármaco: o agonista se liga de forma perfeita no receptor, estabelecendo todas as interações possíveis e levado ao seu efeito; o segundo seria um agonista modificado que se liga no receptor por ser muito semelhante ao agonista original, levando a uma resposta também semelhante; e a terceira seria o caso de uma chave falsa, um antagonista que, quando ligado na fechadura, a inutilizasse. - -5 Figura 1 - Figura 1 – Representação do modelo chave-fechadura de reconhecimento do fármaco pelo receptor. Fonte: Adaptado de Barreiro; Braga, 2008. #PraCegoVer: Na imagem, temos um esquema demonstrando três situações: a primeira de uma chave se ligando em uma fechadura e comparada ao agonista que realizaria todas as interações com o receptor; na segunda, um grampo se ligando na fechadura, comparado ao agonista modificado se ligando no receptor; e a terceira um galho sendo inserido na fechadura e obstruindo-a, comparado ao modelo de antagonista do receptor. Tanto para fármacos específicos ou não específicos, a influência de fatores físico-químicos sobre suas propriedades de interação com os receptores deve ser considerada. - -6 1.2 Parâmetros Físico-Químicos e ação Farmacológica As propriedades físico-químicas dos fármacos interferem diretamente na sua atividade farmacológica, sendo que alguns parâmetros físico e químicos do fármaco são empregados em fórmulas matemáticas que levam ao equacionamento de sua relação estrutura atividade. Veremos, agora, quais são esses fatores físico-químicos. • Solubilidade A solubilidade mede o grau de atração do fármaco por lipídeos, que são solventes apolares, ou pela água, solvente polar, e influencia a ação do fármaco desde sua desintegração do medicamento até a chegada ao receptor. Fármacos solúveis em lipídeos são lipossolúveis, enquanto os fármacos solúveis em água são hidrossolúveis. • Coeficiente de partição (P) Este parâmetro é definido como a razão entre a solubilidade do fármaco em uma fase lipídica (orgânica) e um fase aquosa. É a medida que expressa a lipossolubilidade da molécula, que sua derivação origina o . EsteLog P parâmetro é essencial para a atividade do fármaco, pois influencia diretamente na sua passagem por membranas biológicas, que são lipídicas. Quanto maior for Log P do fármaco, maior será sua afinidade pela fase lipídica, o que acarreta na sua melhor passagem por membranas biológicas e maior biodisponibilidade. • Ionização A capacidade dos fármacos de perderem ou de ganharem prótons, ou seja, de serem ácidos ou bases fracas dependem de uma constante conhecida como ou .pKa constante de ionização Esta constante fornece, com base na estrutura do fármaco e no pH do meio onde ele se encontra, a concentração de moléculas que estarão na e na . De forma geral, os fármacos atravessamforma ionizada forma não ionizada as membranas celulares na sua forma não ionizada, ou seja, íntegros; porém ao serem absorvidos atuam em seus respectivos receptores na forma ionizada. Um exemplo é o fármaco anti-inflamatório piroxicam. • Parâmetros estéricos São parâmetros que representam o formato e tamanho de um grupo quando inserido no fármaco protótipo, ou seja, o quanto que a inserção de um novo grupo pode interferir no volume da molécula. O impedimento estérico é um dos mecanismos mais comuns de modificação de fármacos. A inserção de um grupo pode impedir a ação de um fármaco comprometendo seu encaixe no receptor; ou também pode agir como um bloqueador do mesmo, quando se busca esse objetivo; como já vimos no modelo “chave-fechadura”. • Estereoquímica A estereoquímica considera a propriedade da molécula do fármaco em apresentar centros quirais, gerando isômeros que são um o reflexo do outro, os . (SOLOMONS; FRYHLE, 2001). Os enantiômeros nãoenantiômeros se convertem um no outro de forma espontânea, fazendo isso só por meio de reações químicas • • • • • - -7 Segundo Korolkovas (1982), a existência de enantiômeros de fármacos e seus efeitos farmacológicos comprovou a especificidade de receptores para cada um deles. Um exemplo relevante sobre os efeitos de enântiômeros, é o da talidomida, que apresentava dois enantiômeros, sendo um responsável pelo efeito sedativo e outro pelos efeitos teratogênicos que levavam à má formação de fetos na gravidez. - -8 2 Classes Terapêuticas relevantes> Fármacos Atuantes no Sistema Nervoso O sistema nervoso humano controla as funções corporais e se divide em , cujossistema nervoso central (SNC) centros de controle estão no encéfalo e medula espinhal; e , que se subdivide em sistema nervoso periférico (voluntário) e (involuntário) esistema nervoso periférico somático sistema nervoso periférico autônomo está distribuído entre os gânglios e nervos pelo corpo. A seguir, veremos as classes de fármacos que agem nessas subdivisões do sistema nervoso. - -9 2.1 Fármacos Atuantes no Sistema Nervoso Autônomo Os fármacos atuam no sistema nervoso periférico, especificamente nos órgãos e nervos, estimulando bloqueando as terminações nas sinapses, que são as comunicações celulares entre neurônios; ou nas junções neuroefetoras que são comunicações entre nervos e placas musculares (GOODMAN;GILMAN, 2006). • Simpatomiméticos ou Adrenérgicos São fármacos estimulantes do sistema nervoso autônomo simpático. Dentre as aplicações clínicas mais comuns, estão os agentes vasopressores, broncodilatadores, descongestionantes nasais e oftálmicos, midriáticos, antiarrítmicos e estimulantes do SNC (GOODMAN;GILMAN, 2006). Os agentes adrenérgicos podem ser subdivididos quanto à sua forma de ação em diretos, indiretos ou de ação mista. Os diretos agem sobre receptores adrenérgicos (alfa ou beta) devido à sua semelhança estrutural com a epinefrina (adrenalina). O neurotransmissor possui grupos importantes para sua ação nos receptores que são um núcleo catecólico, uma hidroxila fenólica naposição meta, uma hidroxila alcoólica no carbono adjacente ao anel e uma amina na cadeia lateral (Figura 2). São exemplos de fármacos adrenérgicos diretos a própria adrenalina, a anfepramona empregada no tratamento da obesidade. Figura 2 - Figura 2: Estrutura química da adrenalina com seus grupos químicos (1) hidroxila fenólica em meta; (2) grupo catecol; (3) hidroxila no carbono adjacente beta e (4) amina da cadeia lateral. Fonte: StudioMolekuul, 2020. • - -10 #PraCegoVer: Na imagem, temos a estrutura química da adrenalina com círculos vermelhos indicando seus grupos químicos: (1) hidroxila fenólica em meta; (2) grupo catecol; (3) hidroxila no carbono adjacente beta e (4) amina da cadeia lateral. Os agentes adenérgicos de ação indireta agem estimulando a liberação de noradrenalina e adrenalina. O principal representante desta classe é a tiramina; porém algumas anfetaminas e metanfetaminas já foram descritas. A estereoquímica da molécula é um fator essencial para a ação de agentes adrenérgicos, sendo que aqueles que apresentam a configuração R (-) no carbono adjacente (beta) são mais ativos. • Simpatolíticos ou Bloqueadores adrenérgicos São agentes que agem de forma contrária aos adrenérgicos, inibindo seletivamente ou bloqueando os receptores simpáticos. Podem agir de diferentes formas, como interagindo com receptores adrenérgicos e bloquenado-os; impedindo a liberação de intermediários da adrenalina na fenda sináptica; interferindo no armazenamento das catecolaminas (noradrenalina e adrenalina); ou inibindo enzimas responsáveis pela síntese de catecolaminas. O emprego terapêutico dos agentes bloqueadores adrenérgicos é comum na terapia anti-hipertensiva, circulatória, antiarrítmica e em tumores de glândulas adrenais. Dentre os bloqueadores de receptores alfa, estão a ergotamina, diidroergotamina e fentolamina. Já os bloqueadores beta comuns são o sotalol, atenolol, propranolol e timolol. • Parassimpatomiméticos ou Colinérgicos São fármacos que simulam o efeito do neurotransmissor , atuando em receptores colinérgicosacetilcolina encontrados em órgãos e na musculatura esquelética. Estes fármacos mimetizam a própria acetilcolina estruturalmente (colinérgicos diretos) ou inibem a enzima acetilcolineterase (anticolinesterásicos) responsável pela degradação do neurotransmissor na sinapse (GOODMAN;GILMAN, 2006). Os colinérgicos diretos podem ter ações em receptores do tipo muscarínicos em vasos periféricos, no coração, em glândulas, pupilas e musculatura lisa da bexiga e intestino. Também podem agir em receptores nicotínicos, mas que possuem pouca aplicação clínica. Dos agentes colinérginérgicos diretos, temos exemplos o carbacol e metacolina. Estudos sobre a relação estrutura-atividade dos colinérgicos diretos demonstraram pontos importantes sobre modificações em sua estrutura: A atividade do fármaco aumenta quando são inseridos carbonos na porção catiônica da molécula (até o limite de 5 carbonos); A porção catiônica da molécula é essencial para seu efeito; • • - -11 A presença de grupo carbônico (acila) grande inserido na extremidade após o grupo éster induz mais aos efeitos muscarínicos e menos aos nicotínicos; O grupo éster não é essencial para a atividade do fármaco. Os colinérgicos indiretos ou anticolinesterásicos podem ser exercer uma inibição reversível ou irreversível (KOROLKOVAS, 1982). Dos representantes destas classes, temos a neostigmina e fisostigmina; e o isofluropato e inseticidas organofosforados; respectivamente. • Parassimpalíticos ou Anticolinérgicos Esta classe reúne fármacos que bloqueadores de receptores colinérgicos (muscarínicos e nicotínicos). Os anticolinérgicos atuam nas terminações muscarínicas em órgãos, nas sinapses ganglionares do sistema nervoso autônomo e nas junções neuroefetoras (GOODMAN; GILMAN, 2006). Os agentes antimuscarínicos em apresentam uma estrutura geral (Figura 3) na qual, temos: R é um grupo aniônico ligado a um nitrogênio básico por meio de uma ponte; éster; e uma cadeia carbônica intermediária que pode ter de 2 a 3 grupo metilênicos. O tamanho da cadeia é importante para fornecer uma distância ótima entre a ponte éster e a amida terciária da extremidade, e permitir o encaixe ideal no receptor. Os principais antimuscarínicos são derivados da atropina (Figura 4) dos quais destacam a escopolamina (antiespasmótico). Os agentes antinicotínicos ou chamados bloqueadores ganglionares atuam em sinapses ganglionares cessando a transmissão de impulsos nervosos pelos gânglios. Poucos são empregados na clínica, principalmente, como anti- hipertensivos. Figura 3 - Figura 3: Estrutura química da atropina. Fonte: StudioMolekuul, 2020. #PraCegoVer: Na imagem, temos a estrutura química da atropina. • - -12 - -13 2.2 Fármacos Atuantes No Sistema Nervoso Central Os fármacos atuantes no sistema nervoso central devem reunir propriedades específicas, considerando sua ação no cérebro e medula espinhal. Acompanharemos, a seguir, as principais classes de medicamentos neste contexto. • Anestésicos locais Os anestésicos locais agem bloqueando reversivelmente a formação e condução dos impulsos nervosos pelas fibras nervosas. Seu emprego frequente é visto em procedimentos cirúrgicos, odontológicos e oftalmológicos (ROCHA et al, 2002). De forma geral, os anestésicos locais são moléculas semelhantes estruturalmente à cocaína; apresentando grupos necessários para a interação com os receptores: um centro lipofílico (anel aromático), uma cadeia intermediária (contendo o grupo éster, ou amida) e um centro hidrofílico (amina terciária). Figura 4 - Figura 4: Estrutura química básica dos anestésicos locais. Fonte: Adaptado de Korolkovas, 1982. #PraCegoVer: Na imagem, temos a estrutura química básica de um anestésico local indicando a parte lipófila, a cadeia intermediária e a parte hidrófila. Cada um desses grupos contribui para o efeito do fármaco. O grupo lipofílico aromático permite a passagem do anestésico por membranas de forma a atingir o interior dos neurônios, e a amina na outra extremidade torna a molécula hidrossolúvel, facilitando sua diluição em água nos medicamentos injetáveis. • Anestésicos gerais São fármacos que produzem diversos efeitos depressores do sistema nervoso central dentre eles a analgesia, perda de consciência, relaxamento muscular e perda de reflexos (GOODMAN; GILMAN, 2006). • • - -14 Quanto ao seu mecanismo de ação, os fármacos anestésicos gerais são totalmente inespecíficos, razão pela qual não se chegou à definição de um mecanismo específico para a classe. No entanto, é sabido que a polaridade e a lipossolubilidade da molécula são fatores essenciais para sua ação (KOROLKOVAS, 1982). • Hipnóticos e sedativos Esta classe de fármacos atua no SNC levando a uma sedação para terapias como na tensão crônica, tensão emocional e como adjuvantes anestésicos. Os hipnóticos atuam em casos de insônia. Para ambos, a ação inicial é sedativa e conforme o aumento da dose, passa a ser hipnótica. O mecanismo de ação dos sedativos e hipnóticos está relacionado com sua ação no tálamo e da formação reticular ascendente, interferindo na transmissão de impulsos ao córtex cerebral. Esta classe possui uma variedade estrutural, cujos principais exemplos são o hidrato de cloral e o fenobarbital que veremos no item a seguir. • Anticonvulsivantes Os anticonvulsivantes são fármacos depressores seletivos do SNC, cuja aplicação clínica está na supressão de crises convulsivas comuns na epilepsia. Dentre as classes de anticonvulsivantes, temos a dos brometos, dos barbitúricos, das hidantoínas, das oxazolidinodionas, das succimidas, das acilureídas, e das benzodiazepinas. Destacamos destas classes, a dos barbitúricos que é a primeira escolha na maioria dos tipos de epilepsia. Representados pelos fármacos fenobarbital, tiopental, metarbital, vinilbital. Em geral, a estrutura química de barbitúricos apresenta um carbono quaternário e grupos que justificam sua relação estrutura-atividade,como exemplo, na molécula do fenobarbital (Figura 6): (1) as cadeias carbônicas inseridas no carbono 5 conferem a lipossolubilidade e levam ao efeito hipnótico ou anticonvulsivante conforme seu tamanho; (2) a inserção de grupos ligados aos nitrogênios colaboram para os efeitos colaterais do fármaco (efeitos estimulantes); (3) a lipossolubilidade e duração do efeito do anticonvulsivante diminuem caso o substituinte nesta posição seja o enxofre. • • - -15 Figura 5 - Figura 5: Estrutura química do fenobarbital com destaque para seus grupos químicos. Fonte: StudioMolekuul, 2020. #PraCegoVer: Na imagem, temos a estrutura química do fenobarbital indicando seus grupos substituintes. Assista aí https://fast.player.liquidplatform.com/pApiv2/embed/746b3e163a5a5f89a10a96408c5d22c2 /9ff46112c82cca6d637708af0ad348f3 • Antipsicóticos Esta classe de fármacos compreende aqueles voltados para tratamento de distúrbios psiquiátricos, em especial, a esquizofrenia, cujas causas ainda são desconhecidas (ROWLEY et al., 2003). Os distúrbios mais comuns são Os antipsicóticos podem se subdividir em derivados fenotiazídicos, tioxantênicos, butirofenonas e difenilbutilaminas, e agentes diversos. Estudos sobre estrutura-atividade destes fármacos demonstraram que dois critérios estruturais são importantes para a atividade antipsicótica. Segundo Korolkovas (1982): • https://fast.player.liquidplatform.com/pApiv2/embed/746b3e163a5a5f89a10a96408c5d22c2/9ff46112c82cca6d637708af0ad348f3 https://fast.player.liquidplatform.com/pApiv2/embed/746b3e163a5a5f89a10a96408c5d22c2/9ff46112c82cca6d637708af0ad348f3 - -16 (1) Uma cadeia carbônica com três carbonos que liga um nitrogênio básico inserido em um anel a um substituinte (carbono, nitrogênio, oxigênio, grupos benzila ou benzoíla, sistemas tricíclicos ou cadeias carbônicas laterais); (2) Um anel heterocíclico básico de seis membros com substituintes nas posições 1 e 4. Apesar de seguirem esses critérios, os antipsicóticos podem apresentar estruturas químicas muito variadas, mas todas agem pelo mesmo mecanismo. Os antipsicóticos clorpromazina, haloperidol, sulpirida, risperidona e clozapina são mais os mais empregados. Dentre eles, os três primeiros possuem mais afinidade com o receptor dopaminérgico D2; enquanto os dois últimos têm mais afinidade com receptores D4; no que tange à constante de inibição desses receptores (K ) (MENEGATTI et al., 2004). Quanto menor a constante maior é a afinidade do i fármaco pelo receptor. Figura 6 - Figura 6: Estruturas químicas dos principais fármacos antipsicóticos. Fonte: Adaptado de MENEGATTI et al., 2004. #PraCegoVer: Na imagem, temos a estrutura química e constantes de inibição de receptores D2 e D4 dos fármacos: clorpromazina, haloperidol, sulpirida, risperidona e clozapina. • Hipnoanalgésicos• - -17 Os hipnoanalgésicos agem no alívio da dor pelo mecanismo da depressão seletiva do SNC, elevando o limiar de dor. Os primeiros hipnoanalgésicos foram descobertos da papoula, planta que deu origem ao ópio. O primeiro fármaco deste grupo foi a morfina, isolada em 1803 e cuja estrutura foi elucidada em 1925. Dos hipnoanalgésicos mais comuns, temos a própria morfina e derivados, a codeína e hidrocodona (KOROLKOVAS, 1982). Estudos sobre a relação estrutura-atividade da morfina permitiram definir que a hidroxila fenólica (1) está relacionada com a ação depressora no SNC e que se a mesma for transformada em um grupo éster, esta atividade diminui aumentando as atividades antitussígena e anticonvulsivante; efeito contrário acontece na hidroxila alcoólica (2), que em casos de substituição por um grupo éster ou cloro, aumenta-se o efeito depressor e sua toxicidade; a troca de posição da mesma hidroxila diminui seu efeito analgésico; a abertura do anel piperidínico (3) reduz sua atividade analgésica. Figura 7 - Figura 7: Estrutura química da morfina com destaque para seus grupos químicos. Fonte: StudioMolekuul, 2020. #PraCegoVer: Na imagem, temos a estrutura química da morfina com destaques em círculos coloridos para os grupos hidroxila fenólica, hidroxila alcoólica e anel piperidínico. - -18 O mecanismo de ação dos hipnoanalgésicos relaciona-se com sua ação em receptores localizados na região central da massa cinzenta da medula, reduzindo a condução de impulsos dolorosos ao tálamo (GOODMAN; GILMAN, 2006). • Ansiolíticos e antidepressivos Os agentes ansiolíticos são fármacos utilizados no tratamento das neuroses e tensões. Atribui-se os efeitos da ansiedade à ação de aminas cerebrais, em especial a serotonina (GOODMAN; GILMAN, 2006). As três classes conhecidas de fármacos ansiolíticos compreendem os carbamatos de propanodiol, os benzodiazepínicos e compostos diversos. Os carbamatos mais comuns são o meprobamato e tibamato. Os benzodiazepínicos são os mais empregados na clínica cujos representantes são alprazolam, coxazolam, lorazepam, clordiazepóxido; sendo alguns deles utilizados também como hipnóticos. Nesses fármacos, a presença de um grupo metil ligado ao nitrogênio, um grupo retirador de elétrons (Cl, NO ) no 2 anel benzênico e outro grupo benzênico contendo um grupo cloro ou flúor na posição orto são importantes para o efeito ansiolítico. Figura 8 - Figura 8: Estruturas químicas dos ansiolíticos e hinóticos benzodiazepínicos diazepam, lorazepam e clonazepam. Fonte: StudioMolekuul, 2020. #PraCegoVer: Na imagem, temos as estruturas químicas dos benzodiazepínicos diazepam, lorazepam e clonazepam. Os antidepressivos são empregados em quadros de depressão, reduzindo sintomas, como a tendência ao autoextermínio e melhorando a sensação de bem-estar mental. A depressão consiste em uma deficiência de serotonina receptores cerebrais, sendo este neurotransmissor responsável pela sensação de satisfação e bem-estar. • - -19 As principais classes de fármacos antidepressivos são os compostos tricíclicos, inibidores da enzima monoamino oxidase (iMAO), os sais de lítio e estrôncio e agentes depressivos diversos (KOROLKOVAS, 1982). Antidepressivos tricíclicos – são quimicamente semelhantes aos antipsicóticos fenotiazídicos, cuja relação estrutura-atividade confirmou a necessidade da estrutura tricíclica (com anel central composto por 7 ou 8 átomos), além de uma cadeia lateral de cerca de 3 carbonos e do grupo amino básico em sua extremidade. São exemplos desta classe a imipramina, amitriptilina e nortriptilina. Figura 9 - Figura 9: Estrutura química da imipramina. Fonte: StudioMolekuul, 2020. PraCegoVer: Na imagem, temos a estrutura química da imipramina. Inibidores da monoamino oxidade (iMAO) – são agentes que impedem a atividade da enzima responsável por inativas as catecolaminas, permitindo sua maior permanência na fenda sináptica. Os inibidores da MAO mais comuns são os derivados hidrazínicos e hidrazídicos. São exemplos, a hidrazina e fenelzina. Sais de lítio – são mais comuns em casos de pacientes com psicose maníaco-depressiva. O carbonato de lítio é o principal representante da classe. Assista aí https://fast.player.liquidplatform.com/pApiv2/embed/746b3e163a5a5f89a10a96408c5d22c2 /4417065f85ce580c8cf03d567335147f https://fast.player.liquidplatform.com/pApiv2/embed/746b3e163a5a5f89a10a96408c5d22c2/4417065f85ce580c8cf03d567335147f https://fast.player.liquidplatform.com/pApiv2/embed/746b3e163a5a5f89a10a96408c5d22c2/4417065f85ce580c8cf03d567335147f - -20 - -21 3 Classes Terapêuticas Relevantes: Agentes Cardiovasculares As doenças cardiovasculares são as que mais causam mortes em todo o mundo, tendo como sua origem defeitos congênitos ou hábitos não saudáveis de saúde. Diversos fármacos são empregados nas mais variadas doenças cardiovasculares e conheceremos um pouco sobre eles. 3.1 Fármacos Cardiotônicos São fármacos que estimulam a força de contração do coração pelo mecanismo excitatório e de aumento da velocidade de condução dos impulsos elétricos cardíacos e são mais empregados na insuficiência cardíaca. Os fármacos principais desta classe terapêuticasão os digitálicos (digoxina e digitoxina. Figura 10 - Figura 10: Estrutura química da digitoxina. Fonte: StudioMolekuul, 2020. #PraCegoVer: Na imagem, temos a estrutura química da digoxina. - -22 3.2 Fármacos anti-hipertensivos São fármacos que controlam a hipertensão arterial, cujos limites aceitáveis atualmente são de 140 e 90 mm Hg considerando as pressões sistólica e diastólica, respectivamente. Alguns mecanismos podem justificar o surgimento da hipertensão como o renal, neurogênico, endócrino e cardiovascular.Os agentes anti-hipertensivos reúnem uma diversidade estrutural de moléculas, que são agrupadas conforme seu mecanismo de ação, dentre elas: Fármacos de ação central ou reflexa são exemplos da clonidina e mebutamato, que reduzem o rendimento cardíaco e a resistência vascular periférica. Fármacos de a ç ã o n o s i s t e m a n e r v o s o autônomo são exemplos os bloqueadores beta-adrenérgicos propranolol, atenolol, pindolol e derivados. O efeito destes fármacos impede o estímulo adrenérgico responsável pelo aumento do rendimento cardíaco e da pressão arterial. Fármacos de s ã o vasodilatadora coronariana são exemplos a nifedipina e aminofilina e isossorbida. Estes fármacos são mais empregados em casos de obstruções coronarianas. Fármacos diuréticos possuem o mecanismo de estimular a diurese, ou seja, a excreção de água, evitando-se a eliminação de eletrólitos. Os derivados tiazídicos são comuns na clínica como a hidroclorotiazida, clortalidona e furosemina. Existem também diuréticos variados, a exemplo a espironolactona e amilorida. Fármacos inibidores da e n z i m a - -23 conversora de angiotensina (ECA) são fármacos em quadros cuja causa da hipertensão está relacionada com efeitos renais. A inibição da enzima ECA impede a formação da angiotensina II responsável pela vasoconstrição e elevação da pressão arterial. Os principais inibidores da ECA são o captopril, lisinopril e ramipril. Fármacos antagonistas d e angiotensina II São bloqueadores de receptores AT1 do peptídeo angiotensina II, responsável por diversas ações como vasoconstrição, aumento da contratilidade do coração e retenção hídrica. Desta classe, destacam-se os fármacos losartana, candersatana, telmisartana e valsartana. - -24 4 Classes terapêuticas Relevantes : anti-infecciosos Neste tópico, conheceremos os principais agentes anti-infecciosos, que são fármacos que atuam matando ou impedindo o crescimento de microrganismos. Destacaremos, aqui, os antifúngicos e antimicrobianos. 4.1 Fármacos Antifúngicos São fármacos empregados em infecções fúngicas, seja por ação fungicida seja fungiostática. O principal grupo de antifúngicos reúne fármacos com estrutura poliênica, ou seja, com cadeias carbônicas contendo duplas ligações conjugadas (KOROLKOVAS, 1982). Temos exemplos muito utilizados a nistatina, anfoterecina B, cetoconazol, clotrimazol e miconazol. O mecanismo de ação destes fármacos pode ser inespecífico cujos agentes podem atacar grupos químicos de biomoléculas essenciais para a célula fúngica; ou específico como exemplos de ação a inativação de enzimas fúngicas, interferência na respiração mitocondrial, alterações na membrana celular fúngica ou inibição da síntese de proteínas e DNA. Figura 11 - Figura 11: estrutura química da nistanina. Fonte: StudioMolekuul, 2020. #PraCegoVer: Na imagem, temos a estrutura química da nistatina. - -25 4.2 Fármacos Antibacterianos Estes fármacos atuam especificamente sobre bactérias em infecções provocadas por estes microrganismos. De forma semelhantes aos antifúngicos, os antibacterianos podem ser bactericidas ou bacteriostáticos. Os antibacterianos podem ser empregados na clínica para uso local ou sistêmico. Diversos mecanismos de ação são atribuídos aos antimicrobianos, dos quais destacam-se: Inibição de ácidos nucleicos estes antimicrobianos inibem a síntese de DNA bacteriano sem atacar células do organismo humano; funcionando como análogo de nucleosídeos purínicos. São exemplos os ácidos nalidíxico e oxolínico. Inibição de enzimas são antimicrobianos que impedem o funcionamento de enzimas da síntese de coenzima A, um importante transportador da cadeia respiratória. Os nitrofuranos possuem este mecanismos, como a nitrofurantoína. Antimetabólitos estes antimicrobianos são análogos de metabólitos que impedem o funcionamento de uma determinada via de produção de substâncias. É o que acontece com as sulfonamidas que competem com o ácido p-aminobenzoico (PABA) e param a via de produção do ácido fólico, uma vitamina essencial para a bactéria. Fique de olho Muitos fármacos dentre as principais classes farmacêuticas estudadas na unidade foram obtidos a partir de plantas. Muitos deles são extraídos de espécies e utilizados sem alterações químicas; enquanto outros fornecem moléculas modelo para originar novos análogos. Aprofunde seus conhecimentos sobre os produtos naturais e a origem de novos fármacos em diferentes classes farmacêuticas. - -26 5 Patentes Sobre Medicamentos As patentes são concessões públicas conferidas pelo estado a um indivíduo ou empresa garantindo a exclusividade a fim de explorar sua invenção. A propriedade intelectual sobre medicamentos surgiram desde a Roma antiga, onde o direito à propriedade advinha da apropriação de bens. Nos tempos atuais, a propriedade é um direito de todo cidadão e é dever do Estado garantir os mecanismos de regulação, seja esta propriedade física como um imóvel, corpórea ou intelectual (BENETTI, 2007). A propriedade intelectual tem sido tema de diversos debates devido às recentes disputas políticas internacionais, principalmente quando o assunto é medicamentos. A seguir, veremos como a certificação de patentes evolui no Brasil no mercado farmacêutico e as principais formas de registro. 5.1 Concessão de Patentes Farmacêuticas no Brasil A história das patentes no Brasil foi regimentada por meio do Código de propriedade Intelectual (CPI) descrito na Lei n. 5772/71. Nesta primeira legislação, produtos químicos e farmacêuticos não eram patenteáveis. Somente em 1996, com a Lei n. 9272, esta decisão inicial foi revogada, incluindo qualquer invenção em todos os setores tecnológicos. A partir disso, o número de patentes se elevou progressivamente, associado ao aumento do período de vigência para 20 anos, fato que colaborou muito para o maior interesse das indústrias farmacêuticas em investir em pesquisa de novos produtos. No entanto, somente a partir de 1997, foram incluídos artigos que consideravam patenteáveis os processos industriais. A regulação das patentes passou a ter a anuência prévia da ANVISA, que não só avalia os critérios da patente em si mas questões relacionadas à saúde pública. O principal órgão de controle e registro de patentes no Brasil atualmente é o Instituto Nacional de Propriedade Intelectual (INPE). Fique de olho No Brasil, o registro de patentes é regulamentado pelo Instituto Nacional de Propriedade Intelectual (INPE), órgão que tem o objetivo de legislar, nortear e assessorar os processos de obtenção de patentes. O instituto possui uma página com diversos materiais instrucionais para pesquisadores e outras pessoas que desejam registrar uma patente de produto, processo ou marca. - -27 - -28 5.2 Tipos de Patentes Segundo Januzzi, Vasconcelos e Souza (2008), as patentes podem ser classificadas quanto ao criterio de patenteabilidade, ou seja, se são invenções patenteáveis ou não-patenteáveis. Invenções não-patenteáveis São aquelas que não compreendidas, como invenções, sendo a definição deste grupo dependente da regra de cada país, que, de forma geral, definem exceções como métodos diagnósticos de doenças, terapêuticos, cirúrgicos empregados em humanos ou animais; seres vivos em geral; materiais originados de seres vivos como DNA, proteínas e partes de plantas. Invenções patenteáveis São aquelas invenções que podem ser patenteadas e se subdividem em aqueles de origem química, como novas moléculasdescobertas em estágios iniciais de pesquisa com fármacos; novos medicamentos cuja descrição deste tipo de invenção deve englobar tanto o fármaco quanto os demais ingredientes não-ativos; invenções biotecnológicas que são as que envolvem seres vivos e não-vivos para originar vacinas, vetores virais, terapias gênicas; produtos de origem natural, desde que sejam substâncias isoladas ou extratos purificados. No setor farmacêutico, em especial, algumas estratégias vêm sendo buscadas para manter a proteção por patentes de seus produtos e processos, de forma que, quando não se pode patentear um medicamento, pode ser visada uma nova propriedade de uma invenção desde que sejam provados os seus benefícios diferenciais. É o que se chama .patente de seleção São exemplos no contexto farmacêutico: as patentes de fármacos com polimorfismo que é a propriedade de cristalização do fármaco em formas diferentes; isômeros de um fármaco existente; combinações de fármacos em uma mesma forma farmacêutica, desde que haja evidência de melhora na eficácia ou redução da toxicidade; pró-fármaco originando de um fármaco modelo; novo de uso de um fármaco com nova proposta terapêutica. Como vimos, diante de tantas opções e da corrida desenfreada da indústria, as agências reguladoras devem atuar com solidez tanto na criação de uma maior regulação quanto no apoio às instituições de pesquisa como universidades que podem ser mais atuantes neste contexto. - -29 Assista aí https://fast.player.liquidplatform.com/pApiv2/embed/746b3e163a5a5f89a10a96408c5d22c2 /031916064887bae42fde81d2e2126939 é isso Aí! Nesta unidade, você teve a oportunidade de: • compreender os fundamentos relacionados à seletividade de fármacos; • conhecer os principais parâmetros físico-químicos interferentes na atividade biológica de fármacos; • conhecer as classes farmacoterapêuticas relevantes e seus fármacos • reconhecer e compreender as mudanças estruturais em fármacos e a sua relação estrutura atividade; • conhecer o panorama sobre as patentes de medicamentos no Brasil e os diferentes tipos de patente no âmbito farmacêutico. Referências BENETTI, Daniela Vanila Nakalski. Proteção às patentes de medicamentos e comércio internacional. In: BARRAL, Welber; PIMENTEL, Luiz Otávio, (Org.). . Florianópolis: (FundaçãoPropriedade intelectual e desenvolvimento Boiteux), p. 346, 2007. GOODMAN, A. . 11. ed. Rio de Janeiro: McGraw-Hill, 2006.As Bases Farmacológicas da Terapêutica KOROLKOVAS, A.; BURCKHALTER, J. H. . 1. ed. Rio de Janeiro: Editora Guanabara Dois S.Química Farmacêutica A., 1982. MENEGATTI, RICARDO, FRAGA, CARLOS ALBERTO MANSSOUR, BARREIRO, ELIEZER J., LIMA, VERA LUCIA EIFLER, RATES, STELA MARIS KUZE, & DALLA COSTA, TERESA. Esquizofrenia: quarenta anos da hipótese dopaminérgica sob a ótica da Química Medicinal. , (3), 447-455, 2004.Química Nova 27 NOGUEIRA, L.J.; MONTANARI, C.A.; DONNICI, C.L. Histórico da evolução da química medicinal e a importância da lipofilia: de Hipócrates e Galeno a Paracelsus e as contribuições de Overton e de Hansch. Revista Virtual . Rio de Janeiro, v.1, n.3, p. 227-240, 2009.Química ROCHA, A.P.C.; LEMONICA, L.; BARROS, G.A.M. Uso de medicações por via subaracnóidea no tratamento da dor crônica. . v.52, p.628-643, 2002.Revista Brasileira de Anestesiologia • • • • • https://fast.player.liquidplatform.com/pApiv2/embed/746b3e163a5a5f89a10a96408c5d22c2/031916064887bae42fde81d2e2126939 https://fast.player.liquidplatform.com/pApiv2/embed/746b3e163a5a5f89a10a96408c5d22c2/031916064887bae42fde81d2e2126939 - -30 ROWLEY, M.; BRISTOW, L. J.; HUSTON, P. H. Current and novel approaches to the drug treatment of schizophrenia . Journal of Medical Chemotherapy44, 477; 2001. SOLOMONS, G.; FRYHLE, C. , vol. 1, 7 ed. Rio de Janeiro: LTC, 2001.Química Orgânica JANNUZZI, Anna Haydée Lanzillotti; VASCONCELLOS, Alexandre Guimarães; SOUZA, Cristina Gomes de. Especificidades do patenteamento no setor farmacêutico: modalidades e aspectos da proteção intelectual. Cad. , Rio de Janeiro , v. 24, n. 6, p. 1205-1218, 2008.Saúde Pública VIEGAS JR, C., BOLZANI, V. D. S., & BARREIRO, E. J. (2006). Os produtos naturais e a química medicinal moderna. , (2), 326-337.Química Nova 29 https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/jm0002432 Olá! 1 Bases Teóricas Sobre a Ação de Fármacos 1.1 Especificidades de Fármacos 1.2 Parâmetros Físico-Químicos e ação Farmacológica 2 Classes Terapêuticas relevantes> Fármacos Atuantes no Sistema Nervoso 2.1 Fármacos Atuantes no Sistema Nervoso Autônomo 2.2 Fármacos Atuantes No Sistema Nervoso Central Assista aí Assista aí 3 Classes Terapêuticas Relevantes: Agentes Cardiovasculares 3.1 Fármacos Cardiotônicos 3.2 Fármacos anti-hipertensivos 4 Classes terapêuticas Relevantes : anti-infecciosos 4.1 Fármacos Antifúngicos 4.2 Fármacos Antibacterianos 5 Patentes Sobre Medicamentos 5.1 Concessão de Patentes Farmacêuticas no Brasil 5.2 Tipos de Patentes Assista aí é isso Aí! Referências
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