Profa. Susanne Rath - PowerPoint PPT Presentation

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Profa. Susanne Rath

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III SIMPEQ Profa. Susanne Rath Departamento de Qu mica Anal tica IQ/ UNICAMP E mail: raths_at_iqm.unicamp.br Grupo de Toxicologia e An lise de F rmacos – PowerPoint PPT presentation

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Title: Profa. Susanne Rath


1
III SIMPEQ
  • Profa. Susanne Rath
  • Departamento de Química Analítica
  • IQ/ UNICAMP
  • E mail raths_at_iqm.unicamp.br

AÇÃO DE COMPOSTOS QUÍMICOS NO ORGANISMO
2
DROGA
  • Qualquer substância que ocasiona uma alteração no
    funcionamento biológico por suas ações químicas.

Efeito benéfico
Efeito adverso
Agente tóxico
Fármaco
FARMACOLOGIA
TOXICOLOGIA
3
FARMACOLOGIA
  • Estuda as substâncias que interagem com sistemas
    vivos por meio de processos químicos, ligando-se
    a moléculas reguladoras e ativando ou inibindo
    processos corporais normais.

TOXICOLOGIA
A ciência que estuda os efeitos nocivos
decorrentes das interações de substâncias
químicas com o organismo.
Efeitos terapêuticos Efeitos colaterais
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TOXICOLOGIA - FARMACOLOGIA
Aspectos históricos
  • Povos pré-históricos conheciam os efeitos
    tóxicos e benéficos de materiais de origem
    vegetal e animal.
  • Galeno (129 -200 a.C.)
  • Dioscórides (40-90 a.C.)
  • 1ª classificação de venenos em
  • animais
  • vegetais
  • minerais
  • Cleópatra (30 a.C. )

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TOXICOLOGIA - FARMACOLOGIA
Aspectos históricos
  • Idade Média Catarina de Médici
  • Renascença Paracelsus
  • Dose determina a toxicidade
  • Idade Moderna Mathieu Orfila (1787-1853)
  • Toxicologia forense
  • Claude Bernard (1813-1878)
  • Métodos de fisiologia e farmacologia
    experimentais em animais.

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TOXICOLOGIA - FARMACOLOGIA
Aspectos históricos
7
TOXICOLOGIA - FARMACOLOGIA
Aspectos históricos
  • Século 20
  • Área farmacêutica fármacos e excipientes
  • Área de alimentos aditivos / contaminantes
  • Área agrícola pesticidas / drogas veterinárias
  • Atualmente
  • Avaliação da segurança de uso
  • Estudos toxicológicos
  • Estudos farmacológicos

Botica. Gravura colorida de Quiricus de Augustis
- Dlicht d'Apotekers (Bruxelas, 1515)
8
Riscos aceitáveis
 
Probabilidade de que um efeito ou dano seja
tolerado por um organismo. Ou seja, que o
benefício real trazido pelo uso da substância
seja maior do que o risco
  •   

   
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DROGAS NO ORGANISMO
  • Principios farmacodinâmicos

A ação da droga sobre o corpo
  • Principios farmacocinéticos

A ação do corpo sobre a droga
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MODELO CHAVE-FECHADURA
PRINCÍPIOS FARMACODINÂMICOS
  • As propriedades FQ de determinados grupos
    funcionais são de fundamental importância na fase
    farmacodinâmica da ação dos fármacos.
  • A afinidade de um fármaco pelo seu bioreceptor é
    dependente do somatório das forças de interações
    dos grupamentos farmacofóricos com sítios
    complementares da biomacromolécula.

Evento bioquímico
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PRINCÍPIOS FARMACODINÂMICOS
MODELO CHAVE-FECHADURA
  • Forças eletrostáticas
  • Ion-dipolo
  • Dipolo-Dipolo
  • Forças de dispersão de London
  • Interações hidrofóbicas
  • Ligações de hidrogênio
  • Ligação covalente

Estereoisomeria
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Talidomida
Droga desenvolvida em 1954 por um laboratório
alemão. Destinado a tratar a ansiedade e náuseas
durante a gravidez.
Década de 60 deformações congênitas. !961 foi
retirada do mercado.
Apenas uma das formas enantioméricas (S) é
responsável pela má formação dos fetos
(focomelia).
Falha teste apenas com uma única espécie animal.
Farmacologia
Toxicologia
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PRINCÍPIOS FARMACODINÂMICOS
RECONHECIMENTO LIGANTE - RECEPTOR
Estereoquímica
Resposta biológica
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Flurbiprofeno
Interação iônica
OH
NH
NH
N
No pH fisiológico os aminoácidos encontram-se
ionizados
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PROPRIEDADES FÍSICO QUÍMICAS x ATIVIDADE BIOLÓGICA
PRINCÍPIOS FARMACOCINÉTICAS
  • As propriedades FÍSICO QUÍMICAS dos fármacos
    influenciam também a fase farmacocinética.

Via de administração
  • Absorção
  • Distribuição
  • Biotransformação
  • Eliminação

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Absorção
  •  AGENTE QUÍMICO  
  • Solubilidade
  • Grau de ionização
  • Tamanho e forma da molécula
  • Estereoquímica
  • .
  • ORGANISMO
  • Membranas
  • Biológicas

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Distribuição
FATORES QUE MODIFICAM A DISTRIBUIÇÃO
  •  Propriedades fisico-químicas da substância
    (hidrossolubilidade e lipossolubilidade, grau de
    ionização do agente tóxico no meio biológico)
  • Nível de proteínas plasmáticas
  • Maior ou menor grau de vascularização de
    determinadas áreas do organismo
  • Composição aquosa e lipídica dos orgãos e tecidos
  • Capacidade de biotransformação do organismo

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FÁRMACO
VIA GÁSTRICA
VIA DÉRMICA
MUCOSA BUCAL
OUTRAS VIAS
VIA PULMONAR
TGI
DEPÓSITOS DE ARMAZENAMENTO
SANGUE Proteínas do plasma
FÍGADO
BILE
RINS
SÍTIOS DE AÇÃO
FEZES
URINA
RESPOSTA (EFICÁCIA X TOXICIDADE)
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Lipofilicidade
5. Membrana Celular    
  • 5. Membrana Celular
  • Figura esquemática da Membrana Celular

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Funções das proteínas na membrana celular
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PROPRIEDADES FÍSICO QUÍMICAS E ATIVIDADE BIOLÓGICA
  • As principais propriedades FQ da molécula capazes
    de alterar o perfil farmacoterapêutico são

Coeficiente de partição
Lipofilicidade
Coeficiente de ionização
pKa
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Mecanismos de transporte através de membranas
  • Transporte passivo
  • Transporte ativo
  • Transporte facilitado
  • Pinocitose (líquidos)
  • Fagocitose (sólidos)

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Mecanismos de transporte através de membranas
  • Transporte Passivo
  • Principal mecanismo para a passagem de drogas
    que possuem certo grau de lipossolubilidade.
    Depende do gradiente de concentração do agente
    químico e de sua solubilidade nos lipídios, que é
    caracterizada pelo coeficiente de partição
    lipídeo/água

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LIPOFILICIDADE
  • É definida pelo coeficiente de partição de uma
    substância entre a fase aquosa e fase orgânica.
  • Coeficiente de partição

Corg
Caq
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PARTIÇÃO
Lipofilicidade
Volume Vam de amostra com concentração Cam de
analito
Volume Vext de solvente extrator adicionado
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Membrana celular
Lipofilicidade
Os fármacos que apresentam maior coeficiente de
partição, tem maior afinidade pela fase orgânica
e, portanto, tendem a ultrapassar com maior
facilidade as biomembranas hidrofóbicas.
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Membrana celular
Lipofilicidade
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Polaridade das moléculas
  • Grupos funcionais polares alteram o coeficiente
    de partição.
  • ABSORÇÃO

PK
PD
cardiotônico
Digitalis purpurea
Digoxina (ROH) Digitoxina
(RH) P 81,5 96,5 Abs. GIT 70-85 100
t1/2 38 144
P (CHCl3/MeOHH2O
(1684)
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ÓPIO
O ópio é obtido a partir da planta Papaver
somniferum, sendo composto por mais de 20
alcalóides. Os principais alcalóides são a
morfina, codeína, papaverina e a tebaína. A
heroína é sintetizada a partir da morfina.
Planta em uso há mais de 6.000 anos.
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Drogas opiácias
  • Apresentam efeito sobre o SNC.
  • Analgesia (dor associada ao cancer, cólicas
    renais,...)
  • Sedação (pré-medicamento antes de anestésicos e
    cirugias)
  • Depressão respiratória (edema pulmonar agudo)
  • Supressão da tosse

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MORFINA
A base moderna da farmacologia foi estabelecida
por Sertümer, que isolou em 1803 a morfina da
papoula. Morfina homenagem a Morfeu, o deus dos
sonhos na mitologia grega. Analgésico, hipnótico
e antitussígeno.
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CODEÍNA
Antitussígeno (xaropes).
CH3
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HEROÍNA
  • Sintetizada a partir da morfina (1989).
  • (3,6 diacetil morfina)
  • Efeito sem vício!
  • Atravessa a barreira hematoencefálica muito mais
    rapidamente que a morfina.

LIPOFILICIDADE
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PROPRIEDADES FÍSICO QUÍMICAS E ATIVIDADE BIOLÓGICA
Coeficiente de partição
Lipofilicidade
Coeficiente de ionização
pKa
Equação de Henderson-Hasselbach
HA H2O A- H3O
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pH dos compartimentos biológicos
Mucosa gástrica pH 1
Mucosa intestinal pH 5
Plasma pH 7,4
A equação de Henderson-Hasselbach pode ser
empregada na previsão do comportamento
farmacocinético de fármacos
HA
H3O A-
Meio extracelular
Meio intracelular
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Fármacos ácidos
PIROXICAM
Antiinflamatório
pKa 6,3
Tecido pH ? ()
Mucosa gástrica 1 0,0005
Mucosa intestinal 5 4,7
Plasma 7,4 92,6
Tecido inflamado 5 4,7
TGI
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ÁCIDO ACETIL SALICÍLICO
  • A maior parte dos fármacos são ácidos ou bases
    fracas.

Felix Hoffmann - 1897
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"Uma mistura preparada com 50 partes de ácido
salicílico e 75 partes de anidrido acético é
aquecida por cerca de 2 horas a cerca de 500 oC
num balão de refluxo. Um líquido claro é obtido
do qual, quando resfriado, é extraído uma massa
cristalina, que é o ácido acetilsalicílico. O
excesso deanidrido acético é extraído por
pressão e o ác. acetilsalicílico é
recristalizado em clorofórmio seco."

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  • Estima-se que já tenha sido consumido 1 x 1012
    tabletes de aspirina.

AAS
Antiinflamatório, analgésico, antipirético
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ÁCIDO ACETIL SALICÍLICO
Ácido orgânico fraco, pKa 3,5 - PK
HASac H2O ASac- H3O
  • Rapidamente absorvido no estômago.
  • Eliminado na forma de saliciliato.
  • Alcalinização da urina aumenta a eliminação de
    salicilato.

Inibe a biossíntese das prostaglandinas - FD
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Fármacos básicos

                                                                                                             
A Med-World AG
Zahnbehandlung

                                                                                                             
  • Anestésicos locais
  • pKa em torno de 8 a 9

Bloqueiam de modo reversível a condução de
impulsos ao longo dos axônios dos nervos e outras
membranas excitáveis que utilizam canais de sódio
com principal meio de geração de potenciais de
ação.
Xilocaína
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Anestésicos locais
  • São bases fracas e são apresentados geralmente na
    forma de sais, por razões de estabilidade e
    solubilidade.
  • Apresentam pKa em torno de 8 a 9. No pH
    fisiológico há uma fração maior da forma
    catiônica presente nos líquidos corporais.
  • A forma catiônica é que tem atividade no local
    receptor, embora a forma não ionizada é muito
    importante para a penetração rápida de membranas
    biológicas. Os receptores situam-se no lado
    interno da membrana.
  • Tecidos infectados baixo pH extracelular
    pouco efeito.

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Cocaína
Foi isolada por Nieman em 1860 e introduzida no
uso clínico em 1884 por Koller.
1905 - procaína
cocaína
H2N -
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A Med-World AG
Goya (1746-1828)
mit seinem Hausarzt bei einem Angina-pectoris-Anfall, um 1825
                                                                                                                                        
A Med-World AG
Goya (1746-1828)
mit seinem Hausarzt bei einem Angina-pectoris-Anfall, um 1825






                                                                                                                                      
A Med-World AG
Vincent Van Gogh
Selbstbildnis mit verbundenen Ohr, 1889
                                                                                                                                      
A Med-World AG
Vincent Van Gogh
Selbstbildnis mit verbundenen Ohr, 1889
                                                                                                                                      
A Med-World AG
Vincent Van Gogh
Selbstbildnis mit verbundenen Ohr, 1889
                                                                                                                                      
A Med-World AG
Vincent Van Gogh
Selbstbildnis mit verbundenen Ohr, 1889
                                                                                                                                      
A Med-World AG
Vincent Van Gogh
Selbstbildnis mit verbundenen Ohr, 1889
                                                                                                                                      
A Med-World AG
Vincent Van Gogh
Selbstbildnis mit verbundenen Ohr, 1889


                                                                                                                                      
                                                                                                                                      
                                                                    
Heimbach
Kranker Mann
                                                                   
Vincent Van Gogh
Selbstbildnis mit verbundenen Ohr, 1889
FIM
                                                                    
Goya (1746-1828)
mit seinem Hausarzt bei einem Angina-pectoris-Anfall, um 1825
http//www.m-ww.de/kunst/galerie.html
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