Origem dos fármacos

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Química 
Medicinal
Andressa Santa Brigida da Silva
Qual a importância do estudo da Química 
Medicinal?
ü Conhecimentos úteis para uma futura carreira na indústria
farmacêutica:
ü Compra de matérias primas
ü Supervisão de produção
ü Desenvolvimento de novos produtos
ü Controle de qualidade
ü Assuntos regulatórios
ü Marketing e comercialização de medicamentos
Locais de atuação
Unidade I
Introdução a Química Medicinal
Interdisciplinaridade
É uma disciplina baseada na química, envolvendo aspectos das ciências biológica, médica
e farmacêutica, cuja missão é o planejamento, descoberta, invenção, identificação e
preparação de compostos biologicamente ativos, o estudo do metabolismo, interpretação
do mecanismo de ação a nível molecular e a construção das relações entre a estrutura
química e a atividade farmacológica (SAR)
Química
Biologia 
Molecular Bioquímica
Farmacologia
Clínica 
MédicaQuímica 
Farmacêutica 
Medicinal
Planejamento, avaliação e síntese de novos fármacos
Prevenção, tratamento e cura de doenças
Droga x Fármaco
A origem dos 
Fármacos
Esculápio é o herói que foi o portador da representação
máxima da medicina: a serpente domada, símbolo da vitória do
espírito sobre o princípio de todo o mal
An#guidade Clássica, Grécia e Roma An#gas
Ciência médica com caráter puramente 
evoca3vo do espírito
Hipócrates, 406-370 a.c
Pai da Medicina
Abordagem racional
Separou a medicina da supers5ção
Galeno (131 a 200 d.c)
Pai da Farmácia
Paracelsus (1493 – 1541)
• Pai da Toxicologia
• Cada doença tem sua causa
• Uso de substâncias químicas com finalidade terapêuKca
• Nomeava as doenças de acordo com o remédio que usava
Paul Ehrlich (1854-1915)
ü Pai da quimioterapia moderna
ü Uso de agentes químicos para combater um
organismo invasor sem prejudicar o hospedeiro.
Emil Fischer (1852-1919)
Modo de ação das drogas 
(modelo chave-fechadura).
üToxicidade Sele+va
ü Quimioterápicos: An+bió+cos (1929) e Sulfas (1932)
A 
QUIMIODIVERSIDADE 
DOS PRODUTOS 
NATURAIS 
• Historicamente, são várias as fases da 
descoberta de fármacos a partir dos 
produtos naturais. O conhecimento de 
plantas alucinógenas pelos ameríndios, 
que as empregavam em seus ritos 
pagãos, bem como as propriedades 
afrodisíacas de diversas poções
preparadas a partir de distintas 
espécies vegetais, acompanha o 
homem desde milênios. 
Digitálicos
• Apresentam reduzido índice
terapêu3co, os glicosídeos de 
Digitalis
• Empregados até hoje como 
cardiotônicos em virtude de não ter 
sido iden3ficado um subs3tuto 
adequado, ou seja, com a mesma 
potência e eficácia farmacológica
Alcaloides
• Diferentes classes químicas de produtos naturais originaram diversos 
fármacos, de dis8ntas categorias terapêu8cas, como os alcaloides, produtos 
naturais com caráter básico, exemplificados pela morfina, quinina, atropina e 
muitos outros.
• A morfina pode ser 
considerada como a 
substância pioneira dentre os 
alcaloides a capitanear uma 
classe terapêu3ca.
• A par3r desse produto 
natural, surgiram os hipno-
analgésicos exemplificados 
pelo tramadol, quando os 
químicos medicinais 
procuraram obter novos 
compostos analgésicos
centrais, inspirados na 
morfina, desprovidos dos 
efeitos indutores de 
tolerância e dependência
aplicando a estratégia de 
simplificação molecular 
• A quinina , alcaloide quinolínico oriundo da Cinchona officinalis, originou os an2malariais
quinolínicos da classe dos derivados 4 e 8 aminoquinolínicos, exemplificados pela cloroquina e 
primaquina. 
• A pilocarpina 
encontrada em
Pilocarpus jaborandi, 
Rutácea, com ampla
ocorrência no Brasil, é
um alcaloide 
imidazólico com 
potentes propriedades 
colinérgicas.
• Atua sobre os 
receptores 
muscarínicos da 
ace=lcolina com 
emprego em 
o>almologia para o 
tratamento do 
glaucoma. 
• A papaverina, um alcaloide 
benzilisoquinolínico encontrado no 
ópio (Papaver somniferum, 
Papaveracéa) com propriedades 
espasmolí3cas e a3vidade 
vasodilatadora.
• Alcaloides b-carbolinas possuem o
sistema triptaminíco embutido em
seu esqueleto tricíclico. Entre os
mais ativos ao nível do SNC,
encontra-se a harmina de
ocorrência em Peganum harmala.
• A comparação estrutural desses
alcaloides b-carbolínicos
neuroativos evidencia significativa
semelhança estrutural com a
serotonina endógena, explicando
suas propriedades centrais ao
nível de receptores
serotoninérgicos.
• A mescalina, substância estruturalmente 
relacionada à dopamina, importante 
neurotransmissor catecólico, foi isolada em 
1896, como o principal componente químico do 
peiote, poção sagrada dos astecas, preparada a 
par3r de cactos (Lophophora williamsii, 
Cactácea) e muito u3lizada em cultos religiosos 
devido às suas potentes propriedades 
alucinógenas.
• Devido ao seu padrão estrutural Spico das 
fenile3laminas, a mescalina atua como agonista 
de receptores adrenérgicos centrais.
• Essa substância natural inspirou a descoberta das 
anfetaminas, de emprego terapêu3co, bem 
como de outras substâncias tóxicas, de uso 
proibido, como o “Ecstasy” (MDMA, 
me3lenodioximetanfetamina), desenvolvido 
como supressor do ape3te e que começou a ser 
empregado como alucinógeno na década de 
1980.
üUma substância natural 
estruturalmente relacionada à
adrenalina, embora não apresente as 
hidroxilas catecólicas, é a efedrina.
ü Conhecida pelos chineses há cinco mil 
anos por suas potentes propriedades 
simpatomiméticas, a efedrina encontrou 
aplicação como broncodilatador, útil no 
tratamento da asma e também como 
descongestionante nasal, ambas 
relacionadas ao seu efeito sobre os 
vacúolos de armazenagem de 
adrenalina. Tem abundância natural de 
0,5 a 2% em Ephedra spp. 
PRODUTOS NATURAIS E 
FÁRMACOS ANTICÂNCER 
• Os alcaloides indólicos diméricos vincris=na e 
vimblas=na são fármacos eficazes, isolados de 
Vinca rosea, amplamente empregados no 
tratamento de leucemias, inclusive infan=s.
• São ob=dos de fontes naturais pela Eli Lilly que 
processa cerca de 8.000 kg de flores da Vinca 
anualmente para obtê-los em quan=dades 
necessárias ao consumo anual 
• A busca por agentes capazes de permi3r o controle do 
câncer mo3vou o Na;onal Cancer Ins;tute (NCI) dos 
EUA a promover um programa de pesquisas para 
inves3gar propriedades an3tumorais em produtos 
naturais vegetais que se iniciou em meados dos anos 50
• Na Carolina do Norte, EUA a primeira descoberta: o 
paclitaxel (Taxol®), isolado das cascas da árvore Taxus
brevifolia NuA.
• Atua promovendo a polimerização de tubulinas e a 
estabilização de microtúbulos formados, representando 
um novo mecanismo farmacológico de intervenção na 
proliferação celular.
• Em outubro de 2012, a Food and Drug Administration (FDA), aprovou a 
substância mepessuccinato de omacetaxina (Synribo®; homoharringtonina) 
isolada de Cephalotaxus harringtonia (Cephalotaxaceae) para tratamento da 
leucemia mieloide crônica.
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• Esse fármaco tem como indicação terapêutica o tratamento da leucemia 
mieloide crônica, em adultos com resistência ou pouca tolerância a dois 
fármacos anticâncer do grupo dos tinibes, ou seja, inibidores de tirosina 
quinases.
• Omacetaxina é um inibidor da translação proteica prevenindo a síntese de 
proteínas. Sua ação se dá ao nível do sítio A do ribossoma, impedindo a 
correta orientação de aminoácidos no tRNAs. 
OS FÁRMACOS DOS 
AMERÍNDIOS 
• Descrito em 1805 por Humbolt em virtude de sua 
u3lização pelos ameríndios da região dos rios 
Amazonas e Orinoco na caça e na pesca, somente no 
final do século XIX, isolou-se a (1)-tubocurarina, 
principal princípio a3vo do curare.
• Essa substância foi caracterizada em 1935 como sendo 
um sal quaternário de um alcaloide 
bisbenziltetraidroquinolínico.
• Essa substância presente em até 4% do extrato de 
Chondrodendron tomentosum (Menispermacéa) é
responsável pelas propriedades paralisantes e letais do 
curare, especialmente devidas à sua ação sobre os 
receptores nicoSnicos da ace3lcolina nos músculos. 
• A tubocurarina inspirou,em 1947, o 
surgimento da classe terapêu3ca dos 
bloqueadores ganglionares, relaxantes 
musculares úteis em cirurgias 
intes3nais, tendo como principais 
representados o hexametônio, 
succinilcolina e pancurônio. 
• O curare foi também reponsável pelo 
início dos estudos sobre a relação 
estrutura química e a3vidade biológica 
(SAR), tendo sido tema do primeiro 
trabalho publicado sobre SAR em 
química medicinal, datado de 1869. 
An#depressivos oriundos de 
plantas
• A hipericina derivado fenólico da classe das 
najodiantronas, é um dos componentes químicos do 
extrato alcoólico de Hypericum perforatum (Hypericaceae), 
u3lizado como psicofitofármaco com propriedades 
an3depressivas. 
• Esse produto natural aromá3co, planar, ocorre com outros 
dez componentes no extrato da Erva de São João, de uso 
medicinal. 
• A hiperforina é uma 
mistura de tautomêros
conforme indicaram os 
dados espectroscópicos de 
RMN 1H. 
• Extrato das partes aéreas
da planta, de alguns 
produtos de oxidação da 
hiperforina, demonstrando 
sua labilidade. 
PRODUTOS NATURAIS 
ANTIOXIDANTES 
• Inúmeros produtos naturais vegetais 
possuem importantes propriedades 
an3oxidantes, antecipando possível
aplicação terapêu3ca. 
• Dentre as inúmeras substâncias conhecidas 
com essas propriedades, destaca-se o 
resveratrol, que ocorre nos vinhos, 
sobretudo 3nto, que apresentou 
importantes propriedades moduladoras do 
fator de necrose tumoral-a (TNF-a), 
importante citocina pleiotrópica
sinalizadora de processos inflamatórios.
PRODUTOS NATURAIS NÃO 
VEGETAIS 
• Diversos produtos naturais com importantes 
propriedades farmacológicas foram iden5ficados 
em diversas espécies de fungos, especialmente 
agentes quimioterápicos como os an5bió5cos b-
lactâmicos, exemplificado pela penicilina G
• A avermec5na B1, um macrolido isolado de 
Streptomyces sp., é um potente agente an5-
helmín5co com amplo espectro de ação, sendo 
recomendado, inclusive, para o combate ao 
Schistosoma mansoni. 
• Diversos agentes an5câncer, com 
diferentes mecanismos de ação, são de 
origem natural, como os derivados 
antraciclínicos isolados de Streptomyces
sp., destacando-se a daunorrubicina e o 
análogo hidroxilado doxorrubicina, 
potentes fármacos an5neoplásicos, como 
a bleomicina A2 (Blenoxano®), isolada de 
Streptomyces wer3cullus por Umezawa
em 1965, que ingressou no arsenal 
terapêu5co mais recentemente. 
• O mecanismo de ação an5neoplásica da 
daunorrubicina foi elucidado, 
evidenciando que a unidade 
naToquinônica desse produto natural é o 
principal grupamento farmacofórico, 
sofrendo ação de uma quinona-oxidase 
que leva à formação de espécies
radicalares rea5vas responsáveis pela 
formação de ligações covalentes, 
irreversíveis, que promovem a inibição
do crescimento celular. 
OUTROS PRODUTOS 
NATURAIS DE FUNGOS 
• O fungo do genêro Claviceps
purpurea fornece os alcaloides do 
Ergot, conhecidos desde 1875 por 
suas potentes propriedades 
ocitócicas, iden=ficadas pelo 
farmacêu=co francês Charles Tarnet.
OUTROS PRODUTOS 
NATURAIS DE FUNGOS 
• As propriedades es3mulantes das contrações
do miométrio foram, algum tempo após, 
atribuídas aos componentes estruturalmente 
relacionados ao ácido lisérgico, principal 
componente da fração solúvel em água dos 
alcaloides indólicos do Ergot.
• Destes alcaloides, prepararam-se a 
me3sergida, fármaco semissinté3co
originário da ergotamina, principal 
representante da fração alcaloídica do Ergot, 
insolúvel em água. 
ESTATINAS 
• Uma das mais importantes 
contribuições à medicina no século XX 
foi a descoberta das esta3nas. Essa 
classe terapêu3ca de medicamentos 
an3lipêmicos foi a de maior impacto 
mercadológico na história da indústria
farmacêu3ca e atua como inibidores 
da enzima-chave na biossíntese do 
colesterol, a a-hidroxime3lglutaril Co-A
redutase (HMGCoAR).
• Pertence a essa classe terapêu3ca o 
medicamento com maior volume de 
vendas de todos os tempos, o primeiro 
a romper a barreira de dois dígitos em 
bilhões de dólares em vendas 
mundiais anuais, a atorvasta3na. 
• Em 1976 Akira Endo (Jápão), 
trabalhando nos laboratórios
Sankyo Co., isolou do fungo 
Penicillium citrinum o derivado 
policeSdeo ML236B, 
denominando-o compac3na ou 
mevasta3na
• Pouco tempo depois, a mesma 
substância foi iden3ficada em 
outra espécie de Penicillium, ou 
seja, P. brevicompactum, por A. 
G. Brown e colaboradores nos 
laboratórios Beecham 
Pharmaceu3cals, na Inglaterra.
IMPORTANTE INOVAÇÃO 
TERAPÊUTICA: ORLISTATE 
• Outro importante fármaco considerado uma 
inovação terapêutica à época de seu lançamento, 
originado a partir de modificações em produtos 
naturais, é a tetraidrolipstatina ( Xenical®). 
• Este fármaco foi lançado em 1999, pela Hoffmann-
LaRoche com indicação terapêutica para o 
controle da obesidade mórbida. 
IMPORTANTE 
INOVAÇÃO 
TERAPÊUTICA: 
ORLISTATE 
• Essa substância originou-se de produto natural de fungos 
(Streptomyces toxytricini NR0619), a lipsta3na, que teve sua 
estrutura modificada por simples saturação das ligações duplas de 
configuração cis presentes no protó3po natural, originando o 
derivado tetraidrogenado, denominado orlistate ( Xenical®)
• atua por meio da inibição de lipases pancreá3cas com valor de IC50 de 1,2 mM, alterando o padrão de 
absorção de lipídeos no intes3no.
• Este fármaco possui um grupamento a-acil-N-formilamino e um anel lactônico de quatro membros (b-
lactona), raramente presentes nas estruturas dos fármacos. O orlistate tem como principal efeito adverso 
o inconveniente de provocar graus dis3ntos de diarreias em alguns pacientes.