QUIMICA MEDICINAL

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Química Medicinal
Farmacología Molecular y Celular
Farmacología Sistémica
Farmacología Clínica
Depto.de Ciencias; Prof.: Úrsula Andrade C.
Ciencias para la Ciudadanía 4tos medios 2021
Objetivo: 
Establecer las bases que exlican el estudio 
metabólico y farmacológico.
 Habilidades:
Planificar y conducir una investigación.
Analizar y integrar datos.
Construir explicaciones.
Evaluar situaciones.
La Química Medicinal se ocupa de:
 El diseño y producción de compuestos que puedan ser 
usados en medicina para la prevención, tratamiento o cura 
de enfermedades en humanos y animales.
 El estudio de las drogas existentes, sus propiedades 
biológicas y las relaciones entre su actividad y estructura.
 Según una definición de la IUPAC (1972) la química 
medicinal abarca:
* El descubrimiento, desarrollo, identificación e 
interpretación del modo de acción de compuestos 
biológicamente activos en general, al nivel molecular.
* El estudio, identificación y síntesis de los productos del 
metabolismo de las drogas y compuestos relacionados
La química medicinal involucra 
tres etapas:
 Descubrimiento: identificación y producción de nuevas 
sustancias activas llamadas compuestos líder o guía de 
origen sintético, biotecnológico o natural.
 Optimización: modificación sintética de la estructura líder 
para mejorar potencia y selectividad y disminuir toxicidad.
Se establecen y analizan las relaciones estructura-
actividad.
 Desarrollo: optimización de la ruta sintética para 
producción en masa, modificación de propiedades de la 
sustancia activa para hacerla apta para uso clínico.
Formulaciones para mejorar absorción, solubilidad en 
agua, liberación controlada; eliminación de propiedades 
adversas como sabor desagradable,irritación o dolor en 
inyectables, etc.
Farmacología Molecular y Celular:
 Determina los niveles celulares a los que se produce la 
acción farmacológica
* Membrana celular: numerosos blancos, especialmente 
receptores.
*Citosol: sistemas enzimáticos, membranas de organelos
con sus transportadores de iones.
*Núcleo: blanco de hormonas esteroidales, drogas 
anticáncer, terapia génica.
 Interpreta la secuencia de eventos bioquímicos y biofísicos 
que se producen por la interacción droga↔blanco.
Estudios in vitro, dan resultados cuantitativos confiables y 
están libres de factores farmacocinéticos y metabólicos
Farmacología Sistémica:
 Efectos de las drogas en sistemas integrados: 
cardiovascular, nervioso central, gastrointestinal, 
pulmonar.
 Experimentos en animales intactos o en órganos 
aislados (corazón, arterias, riñon perfundido
(inyectado de líquidos), etc.)
 Modelos experimentales: animales sanos o en 
condiciones que simulan enfermedades. La 
extrapolación a situaciones clínicas en humanos no 
siempre es buena.
 Resultados imprecisos con márgenes de error de hasta 
±50%.
Farmacología Clínica:
 Estudia el efecto de nuevas drogas en humanos. Las 
pruebas se realizan bajo la responsabilidad de un 
médico que debe informar a un comité de ética.
 Abarcan cuatro etapas o fases:
Fase I: Estudios en voluntarios sanos, niveles de dosis 
y tolerancia, estudios iniciales de metabolismo en 
humanos.
Fase II, III, IV: Estudios en pacientes, en forma 
sucesiva efectos beneficiosos, posibles efectos 
secundarios, comparación de la droga con drogas de 
referencia, nuevas indicaciones terapéuticas.
Clasificación de drogas según 
origen:
 Natural mineral: azufre, iodo, sales de bismuto (protectora de la mucosa 
gástrica), hierro, calcio, magnesio, etc.
 Animal: hormonas (insulina), aceites de hígado de pescado (vitaminas A 
y E), ácidos biliares (precursores sintéticos de corticoides y hormonas 
sexuales)
 Vegetal: la mayoría de los compuestos naturales en uso (alcaloides, 
antibióticos, glicósidos cardiotónicos, drogas anticáncer).
 Sintético: reemplazan a los productos naturales, proveyendo análogos 
mejorados o simplificados cuya producción no depende de suministros 
botánicos generalmente impredecibles.
 Fermentativo: Intermedio entre los anteriores: vitaminas, antibióticos, 
aminoácidos y productos de ingeniería genética (insulina recombinante, 
obtenida mediante i. genética)
Algunos resultados en investigación de 
drogas (1806-hasta hoy)
 1986 fluoxetina antidepresivo (transportador de 5-HT)
 1944 estreptomicina antibiótico
 1928 penicilina antibiótico
 1928 estrona hormona sexual femenina
 1922 insulina antidiabético
 1921 procaina anestésico local
 1903 barbituratos sedantes
 1899 ácido acetilsalicílico analgésico, antipirético
 1884 cocaina estimulante anestésico local
Principales enfermedades al día 
de hoy:
CURADAS O EVITADAS
 cólera
 deficiencia vitamínica
 difteria
 endocarditis bacteriana
 erisipelas
 escarlatina
 fiebre reumática
 fiebre tifoidea
 meningitis por 
meningococos
 neumonía
 plaga
 poliomielitis
 sarampión
 septicemia por 
estafilococos
 tos convulsa 
(coqueluche)
 tuberculosis
 viruela
ALIVIADAS
 asma
 diabetes
 enfermedades cardíacas
 esquizofrenia
 sífilis y otras enfermedades
 venéreas
AUN NO 
CONTROLADAS
 enfermedad de 
Alzheimer
 artritis
 cáncer
 cirrosis
 corea de Huntington
 enfermedad de 
Parkinson
 enfermedades genéticas
 esclerosis múltiple
 fibrosis pulmonar
 herpes genital
 influenza
 resfrío común
 senilidad y problemas 
geriátricos
 SIDA
Fases que gobiernan la actividad de 
una droga en el organismo
FASE EVENTOS OBJETIVOS
FARMACÉUTICA Elección de la ruta de
administración
Preparación de la 
formulación
farmacéutica más 
adecuada
Optimizar la 
distribución
Facilitar la absorción
Eliminar las 
propiedades no 
deseadas
FARMACOCINÉTICA Destino de droga en el
organismo: absorción,
distribución, 
metabolismo,
excreción (ADME)
Controlar la 
biodisponibilidad
FARMACODINÁMICA Calidad de la 
interacción
droga-receptor
Naturaleza e intensidad 
de la
respuesta biológica
Máxima actividad
Máxima selectividad
Mínima toxicidad
 La Biodisponibilidad describe como los ingredientes activos entran a la 
circulación sistémica y llegan al sitio de acción. A qué velocidad y en qué 
cantidad aparece la droga en la sangre luego de administrar una dosis 
determinada.
 Existe una relación entre el efecto farmacológico y la concentración de la 
droga en el sitio de acción.
 Como esa concentración no puede medirse se mide la concentración en 
sangre y se asume un equilibrio.
 La Biodisponibilidad es una medida indirecta de la concentración de la 
droga en el sitio de acción.
Absorción:
 La membrana celular es una bicapa de 
fosfolípidos con las cabezas polares orientadas 
hacia fuera. Algunas proteínas la atraviesan 
creando canales acuosos y poros.
 La forma más común en que una droga puede 
cruzar la membrana celular es por difusión pasiva, 
desde una alta a una baja concentración hasta 
llegar al equilibrio.
 La habilidad de una droga para cruzar la bicapa
lipídica depende de su solubilidad en lípidos y su 
peso molecular.
 El proceso también puede transportar moléculas 
contra un gradiente de concentración (transporte 
activo)
 Se necesita una fuente de energía directa (ATP) o 
indirecta (acoplamiento al gradiente de 
concentración de otros soluto con transporte 
activo como Na+)
Distribución
 El sistema circulatorio, y en menor medida, el 
linfático, se responsabilizan de distribuir el 
fármaco, hasta llegar al sitio de acción.
Metabolismo
 Convierte sustancias extrañas al organismo 
(xenobióticas) en derivados solubles en agua para 
facilitar su eliminación urinaria.
 Puede producir disminución o supresión de la 
actividad farmacológica y de la toxicidad.
 También puede activar una droga .
 Las reacciones metabólicas ocurren 
principalmente en el hígado pero otros órganos 
como los riñones, pulmones, etc., pueden 
producir transformaciones en las drogas.
Excresión
 Una vez ejercido el efecto la droga y sus 
metabolitos deben ser eliminados.
 Rutas principales:orina y heces
 Ocasionalmente: pulmonar (aire expirado), 
cutánea (sudor), oral (saliva).
 Eliminación muy lenta ⇒acumulación de la droga 
y
aparición de efectos tóxicos.
 Eliminación muy rápida ⇒administraciones 
repetidas, menor aceptabilidad por el paciente.