Receptores Design de farmacos Receptores Design de farmacos

Receptores
Design de farmacos
Custódia Fonseca
Bibliografia
„ G. L. Patrick, “An Introduction to Medicinal Chemistry”, 2nd
Edition, Oxford University Press, Oxford, 2001
„ J. Saunders, “Top Drugs, Top Synthetic Route”, Oxford Science
Publications, Oxford, 2000
„ H. Lüllmann et al, “Color Atlas of Pharmacology”, Thieme,
Stuttgart, 2000
„ C. R. Ganellin and S.M. Roberts, “Medicinal Chemistry” 2nd
Edition,Academic Press, London, 1993
„ R. B. Silverman, “Organic Chemistry of Drug Design and Drug
Action”, Academic Press, London, 1992
Qual o objectivo do estudo destes
tópicos?
„ Conhecimentos úteis para uma futura
carreira na industria farmacêutica, aos
vários níveis:
– Produção (síntese e analise de
compostos)
– Controle de qualidade
– Marketing e comercialização de
medicamentos
Química médica
„ É a ciência que procura descobrir e
desenvolver (design) novos químicos
que
possam
ser
úteis
como
medicamentos.
„ Pode envolver a síntese, estudo da
relação entre a estrutura e actividade
biológica podendo elucidar a interacção
entre o composto e o sitio alvo.
O medicamento
„ (def.)
conjunto de substâncias nem todas
fisiologicamente
activas,
reunidas
pelo
farmacêutico sob forma estabelecida e que
administrado ao doente pode curá-la ou pelo
menos minorar-lhe o sofrimento. As substâncias
activas fisiologicamente que entram na
constituição dos medicamentos designam-se por
substância, ou droga (medicinais), ou fármaco ou
principio activo.
Formulação do medicamento (ex:
comprimido)
„ Principio activo
„ Diluente: dextroxe, celulose ou lactose
„ Ligante: gelatina, amido, alginato de sódio
„ Lubrificante: óleo vegetal, glicol de polietileno
„ Agente molhante: detergente
„ Desintegrante: amido, ácido alginico
„ Corante e adoçante
Ex: Norefedrina
Classificação dos farmacos
„ Anti-infecciosos: antibioticos
„ Anti doenças doenças malignas: quimioterapia contra o
cancro
„ Contra doenças não infecciosas:
– Sistema nervoso: antidepressivos e analgésicos
– Sistema circulatório: antitrombótico
– Sistema endócrino: diuréticos e contraceptivos orais
– Sistema imunitário: imunosupressivos nos transplantes
de orgãos.
Sítios alvo dos medicamentos:
„ Diferenças entre os diferentes tipos de células: ex: células das
bactérias e dos mamíferos;
„ Mensageiros químicos: hormonas e os neurotransmissores
Regulação
Biosíntese
Hormona ou
neurotransmissor
Metabolismo
Enzimas
Receptor
Enzimas
Acção
Hormona vs neurotransmissor
Receptores
„ O que são? São glicoproteínas situadas na membrana da célula
nervosa ou célula alvo com a qual a substância transmissora ou
farmaco pode interagir produzindo uma resposta biológica.
„ Que tipos de ligações estabelecem com o neurotransmissor?
– Ligações de hidrogénio
hidrofóbico
ligação de hidrogénio
iónica ou ião-dipolo
– Ligações iónicas
– Forças de Van der Waals
transferência de carga
– Ligações covalentes
N
H3CH2CH2CH2CO
H
H
N CH2CH2 N CH2CH3
CH2CH3
O
dipolo-dipolo
Ex: dibucaine (analgésico local)
hidrofóbico
hidrofóbica
Neurotransmissores
O
H3C
O CH2CH2N(CH3)3Cl
Acetilcolina
OH
HO
HO
NH2
HO
HO
R = H noradrenalina = norepinefrina
R = CH3 adrenalina = epinefrina
Dopamina
HO
NH2
N
H
Serotonina
NHR
HN
N
NH2
Histamina
H2N CH2CH2 CO2H
Ácido γ-aminobutirico
(GABA)
Receptores tipos e subtipos
Receptor
Tipo
Subtipo
Colinergico
Nicotinico
(N)
Muscarinico
(M)
Nicotinico
(4
subtipos)
M1-M5
Adrenergico
α1, α2
(Adrenoreceptores) β
Histamina
α1A, α1B,
α1D α2Aα2C
β1, β2, β3
D1, D2,
D3, D4,
D5
H1-H3
Opiáceos ou do
tipo
µ,κ, δ,
ORL1
Dopamina
Serotonina (5Hidroxi-triptamina)
Estrogénio
5HT1-5HT7
5HT1A,
5HT1B,
5HT1D-1F
5HT2A-2C
5HT5A
5HT5B
Exemplo de
terapia
agonista
Estimulação
da mobilidade
do tracto GI
(M1)
Glaucoma
Anti-asmático
(β2)
Doença de
Parkinson
Exemplo de
terapia
antagonista
Bloquedor
neuromuscular
e relaxante
muscular (N)
Úlceras
pepticas
Vomito (M)
Bloqueadores
β ( β1)
Antidepressivo
(D2, D3)
Vasodilatação Tratamento
(uso limitado) das alergias,
sedação (H1)
Antiulcera (H2)
Analgésico
Antidoto da
(k)
morfina
(overdose)
Antimigraina
Anti-emetico
(5-HT1D)
(5-HT3)
Estimulação
Ketanserina
da mobilidade (5-HT2)
do tracto GI
(5-HT4)
Contracepção
Cancro da
mama
Target dos farmacos
Quando
ocorre doença
2 situações
podem
ocorrer:
1.São
libertados
muitos
mensageiros,
o que faz com
que a célula
fique
“saturada”;
2.Falta de
mensageiros
a célula tornase lenta
Regulação
Biosíntese
Hormona ou
neurotransmissor
Metabolismo
Antagonista
Agonista
Receptor
Efeito
Célula
Agonista vs Antagonista
„ Agonista: substância biológicamente
activa que ao ligar-se ao receptor causa
efeito
„ Antagonista: substância que ao ligar-se
ao receptor não produz efeito
O que se passa a nível molecular?
„ Neurotransmissor liga-se ao receptor através de um
sitio que lhe é análogo, provocando uma alteração
da forma do receptor o que pode conduzir a uma de
duas hipóteses:
– Abertura dos canais dos iões;
- Activação de enzimas ligados à membrana via
proteina -G
Controle dos canais de iões
O movimento dos iões Na+ K+ e Cl- é crucial no
funcionamento de uma célula nervosa
Hiperpolarização e despolarização
célula
K+
ClNa+
Estrutura de receptores
„ Podemos agrupar os receptores em “famílias” de acordo
com a sua estrutura e função:
1. Receptores que controlam os canais de iões (2-TM, 3-TM, 4-
TM; TM = transmembranares);
2. Receptores acoplados à proteína-G (7-TM);
3. Receptores ligados à kinase (1-TM);
4. Receptores intracelulares: situam-se no citoplasma, levam
horas ou dias a responder.
esteróides.
Interagem com as hormonas
Estrutura dos receptores dos canais de
iões (4-TM)
Estrutura de outros receptores
Estrutura de receptores acoplados a
proteina-G
Receptores acoplados a proteina-G
„ São activados por vários tipos de neurotransmissores e
hormonas:
serotonina,
monoaminas
acetilcolina,
(dopamina,
histamina,
noradrenalina),
nucleotidos,
lipidos, neuropeptidos, hormonas peptidas, hormonas
proteicas e hormonas glicoproteicas, glutamato e iões
cálcio.
„ Diferentes
mensageiros
ligam-se
diferentes áreas da proteína G.
ao
receptor
em
Activação das enzimas via proteina-G
Função da subunidade α
„ Existem pelo menos 20 tipos diferentes cada
uma com diferente alvo e efeito;
„ Consideremos apenas duas vias a activação
da adenilato
fosfolipase C.
ciclase
e
activação
da
Activação da adenilato ciclase , pela αs
Activação da adenilato ciclase (ex:
adrenalina)
Inactivação da adenilato ciclase , pela
αi
ƒ αi resulta da fragmentação da proteína-Gi
que inibe a adenilato ciclase.
ƒ Receptores
muscarínico
da
M2
adrenoreceptores-α2
proteína-Gi
(músculo
(músculo
são:
cardíaco),
liso)
e
receptores opiáceos no sistema nervoso
central.
Farmacos que actuam com a cAMP
O
H3C
O
O
H
N
H3C
N
N
CH3
O
N
Teofilina
N
CH3
N
N
N
CH3
Cafeina
Inibem a fosfodiesterase que á enzima responsável
pela metabolização do cAMP, pelo que a sua
actividade é prolongada
Activação da fosfolipase C
„ Receptores
7-TM
→
activação da proteina Gq →
libertação da subunidade αq
→ activação da fosfolipase
C que catalisa a hidrólise
fosfatidilininositol difosfato →
forma-se o inositoltrifosfato
(IP3) + diacilglicerol (DG)
Acção do mensageiro secundáriodiacilglicerol
Acção do mensageiro secundário inositol trifosfato
Estudo do modo de acção de alguns
farmacos usados no tratamento da:
„ Asma
„ Doenças de coração
„ Hipertensão
„ Úlcera
„ Doença Parkinson
„ Epilepsia
Constituição do sistema nervoso
Sistema
nervoso
central:
cérebro
e
espinal
medula
„ Sistema nervoso somático: está associado ao
movimento voluntário;
„ Sistema
nervoso
autónomo
(vegetativo):
juntamente com o sistema endocrino controla
o meio interno. È constituído pelo sistema
nervoso simpático e parassimpático.
Neurotransmissores no sistema nervoso
periférico
Adrenoreceptores- respondem à
adrenalina e noradrenalina
„ Existem dois tipos principais de
adrenoreceptores os α e os β
Receptores
majoritários
α
β
contracção
-
Útero
-
Relaxa
Músculo bronquial
-
Relaxa (β2)
Batimentos
cardíacos
-
Aumenta (β1)
Intestino
-
diminui motilidade
Sistema vascular
Farmacos anti-asma
„ Asma: falta de ar, respirar a
HO
custo devido à constrição dos
H
H
C CH2 N CH3
OH
HO
músculos lisos dos pulmões;
Adrenalina
„ Broncodilatador natural:
adrenalina
HO
„ Efeitos adversos adrenalina:
HO
aumentos dos batimentos
cardíacos e da pressão arterial
CH3
H
C CH2 N CH3
OH
Isoprenalina
„ Isoprenalina: selectiva para os
β-receptores mas era
metabolizada rapidamente
HO
HO
H
C
OH
Isoprenalina
CH3
CH2 N CH3
MAO
(oxidação)
HO
HO
H
C COOH
OH
(ácido 3,4-dihidroximandelico)
Evolução dos brondilatadores
HO
H CH3
H
C CH2 N C CH3
OH
CH3
HO
H3CO
COMT
(catecol metil
transferase)
HO
H CH3
H
C CH2 N C CH3
OH
CH3
β2 selectivo
(só enantimero "R" é activo
HOH2C
HO
Pontes de
hidrogénio
∗
H CH3
H
C CH2 N C CH3
OH
CH3
(R)-Salbutamol
Amina pode ser prim ou sec ou aryl
Síntese do salbutamol (agonista β2)
Rearranjo de Fries
HO2C
HO2C
AlCl3/PhNO2
CH3CO2
CH3CO2
MeO2C
COCH3
MeOH/HCl
CH3CO2
COCH3
Br2/CHCl3
MeO2C
CH3CO2
CH2Ph
COCH2 N
R
MeO2C
PhCH2NH-R
CH3CO2
EtCOMe
COCH2Br
LiAlH4/THF
HOH2C
CH3CO2
CH(OH)CH2 N
CH2Ph
R
H2, Pd/C
HO2C
CH3CO2
H
COCH2 N
R= t-Bu = salbutamol
R
Farmacos usados no tratamento de
doenças de coração e hipertensão
„ São bloqueadores β = antagonistas β = antagonistas da
adrenalina e noradrenalina
„ Aumentam os batimentos cardíacos sem afectar a força de
contracção e têm uma função vasodilatadora das artérias
conorárias. Têm ainda a capacidade de dilatar os vasos
sanguíneos periféricos, pelo que têm uma função anti
hipertensão.
„ A nível molecular: evitam a subida intracelular do Ca2+ →
diminuição do complexo Ca2+/calmudolina o que impede a
contracção do músculo
Farmacos contra a angina de peito
Passa a barreira hemato-encefálica
O
H H2
C C N CH CH
3
H2
OH
CH3
1965 - Propanolol
H2NOCH2C
O CH2CH CH2 NH CH(Me)2
OH
Atenolol
Têm também actividade anti-hipertensiva
Farmacos anti-hipertensivos
NH(CH)(Me)2
OH
R
O
N
O
NC
R'
R'
Me
O
Me
Cromakalim
Causam activação
Dos canais de K+
Pressão
Arterial
Relaxamento
Musculo
liso
K+ intracelular
Entrada de Ca2+
é inibida
Hiperpolarização
Fecho dos
canais de Ca2+
Síntese da Cromakalim
NC
o-Ph(Cl)2
O
Me
Me
NBS
DMSOaq
NC
refluxo
O
OH
NC
Br
Me
Me
Me
Me
KOH
Et2O
O
N
NC
∗
∗
O
OH
Me
Me
NaH, DMSO
2-pirrolidinona
O
NC
O
Me
Me
Histamina
HN
N
NH2
•
É uma hormona local (autocóides) ou
neurotransmissor
•
Tem vários efeitos farmacológicos:
1. A nível circulatório provoca dilatação arteriolar
e aumenta a permeabilidade capilar
2. Broncoconstrição: causa ataques de asma
3. Estimula a secreção do ácido gástrico
•
Existem 3 tipos de receptores: H1 (existem nos
músculos
do
intestino,
brônquios,
e
vasos
sanguíneos) H2 (existem nas células parietais do
estômago, útero) e H3 (CNS)
Antagonistas H1
Farmacos usados na inflamação e
descongestionamento bronquial
N
Mepyramine: usado na febre, asma
e nas mordidas de insecto
N
MeO
N
CHOCH2CH2N(CH3)2
Difenilhidramina
Antagonistas H2
NH
(CH2)nXC NH2
HN
„ Tipo de composto a ser
sintetisado
N
n = 2 ou 3, X = N ou S
NH
H
N
S
S
HN
N
H
N
N
O
S
N
Cimetidine
H2N
NH
NO2
H2N
NH2
N
Ranitidina
N CN
S
HN
Metiamida
NH
H
N
S
N
S
Famotidine
N
S NH2
O O
Síntese da cimetidina
CO2C2H5
HN
CH2OH
LiAlH4
N
HN
HS
NH2HCl
N
CH2SCH2CH2NH2
HN
N
(CH3S)2C=N.CN
H
N
S
HN
N
NH
N CN
CH2SCH2CH2NH
CH3NH2
HN
N
N
SCH3
C N
Farmacos usados na doença de
Parkinson
„ Doença de Parkinson caracteriza-se
por uma falta de dopamina
„ Não passa a barreira hemato-
HO
NH2
HO
Dopamina
encefálica
„ L-Dopa foi administrada como pro-
farmaco
„ Carbidopa inibe enzima responsável
pela transformação da L-Dopa em
Adrenalina e noradrenalina
NH2
HO
„ Efeitos secundários: L-Dopa é
percursor da adrenalina e
noradrenalina
COOH
HO
L-Dopa
CH3
COOH
HO
NHNH2
HO
Carbidopa
Outros agonistas da dopamina
O
NMe
N
NPr2
HO
HO
Ropirinole
Apomorfinas
NH2
HO
OH
2-Aminotetralinas
NH2
Amantadine: diminui o
armazenamento da dopamina
Inibidores do metabolismo da dopamina
HO
MeO
COOH
COMT
NH2
HO
COOH
NH2
HO
O
HO
NEt2
C N
HO
NO2
Entcapone (inibidor da COMT)
HO
HO
MeO
COOH
NH2
MAO-B
FAD
COOH
O
HO
FADH2
N
CH3
CH
CH3
Selegiline (inibidor da FAD)
Antagonistas da dopamina
„
São usados em doenças psicóticas como esquizofrenia
„
São usados 3 classes de compostos
1.
Fenotiazinas e outros triciclicos: usam o isosterismo na
alteração da estrutura; Bloqueiam D1 e D2
2.
Butirofenonas: ex haloperidol
3.
Análogos de indol: podem afectam também os receptores
de serotonina
Fenotiazinas e outros triciclicos
S
Antidepressivo
Tranquilizante
CH2O
CH CH
O
S
Cl
N
(CH2)3NMe2
Cloropromazina
(CH2)3NMe2
N
Cl
(CH2)3NMe2
Benzoxapinas
(CH2)2NMe2
Dibenzocicloheptadienos
Butirofenonas: ex haloperidol
O
F
OH
(CH3)3 N
Cl
Síntese
+
F
(CH2)3Cl
Cl
H
O
H
O
+ NH4Cl +
H3C
H2C
AlCl3
OH
(CH2)3Cl +
F
O
HN
Cl
HBr
NaOH
HN
Cl
Cl
Análogos de indol
(CH2)2 N
MeO
N
Me
N
MeO
Oxypertine
• Tem a capacidade de elevar o moral, pelo
que
é
usado
associada
a
no
tratamento
esquizofrenia
e
da
apatia
em
outras
situações.
• Afectam receptores da serotonina
Serotonina
„ Estimula o sistema nervoso: pessoas com
depressão têm níveis baixos
NH2
HO
N
„ Farmacos usados no bloqueio da reabsorção da
serotonina temos a fluoxetine (Prozac)
F3C
O
NHMe
Farmacos usados na epilepsia
„ Epilepsia está associada a alterações do sistema GABA
„ Existem dois tipos principais de receptores: GABA-A e
GABA-B
„ Biosintese
O
O
H2N
ácido glutâmico
OH
CO2H
H2N
descarboxilase
OH
Ácido γ−aminobutirico
„ Metabolismo
O
H2N
GABA
OH
transaminase
O
HO
OH
O
Ácido succinico
Farmacos usados na epilepsia (2)
„ Farmacos que bloqueiam o metabolismo do GABA
H3C
H2C
COONa
H3C
H2N
Sódio valproato
COOH
Vigabatrin
„ Farmacos que actuam no receptor do GABA. Este é constituído
por 4 hélices α, β, γ e δ formam um canal de Cl-. Quando
activado o canal abre causando a hiperpolarização da célula e
O
H3C
O
logo inibição neuronal
HN
C2H5
N
O
R
HN
O
Cl
N
Fenobarbital
(barbiturico)
R = H Diazepam
(valium)
R = OH Temazepam
Síntese dos barbitúricos e benzodiazepinas
O
O
alquilação
EtO
EtO
R1
R2
EtO
EtO
O
O
ClH2C
Cl
O
N
2)NaOMe
Cl
O
N
NH2
NH
NH3
O
Cl
R1
R2
HN
O
Cl
O
Cl
O
NH2
NH
Cl
1)Piridina
O
(ureia)
O
O
NH2
O
H2N
N
H
O
Compostos usados para o receptor
GABA-A
•
Agonistas GABA-A
H
H2NH2C C
OH
H2N
O
N
Muscinol
Cl
(Halucinogénio)
•
CH2CO2H
Baclofen
(Relaxante muscular)
Antagonistas GABA_A
O
NMe2
O
O
O
O
O
Bicucullin
(Convulsante)
Farmacos/GABA
Design de farmacos
– Antes do Século XX a medicina consistia em ervas e
poções. A partir do meio do sec XIX houve esforços no
sentido de isolar e purificar os compostos.
Apareceu
a
industria farmacêutica.
– A passa a haver um esforço no sentido de sintetizar os
princípios activos isolados e inclusive melhorá-los.
– Existe um método pela qual se desenvolve e descobre um
farmaco mas continua a haver uma componente importante
de tentativas e erros envolvidos no processo.
Composto condutor (lead compound)
ƒ (def.) é o principio activo isolado da planta. É um
composto com actividade farmacológica.
ƒ Na
investigação
recente
dado
o
avanço
do
conhecimento de como o corpo funciona a nível
molecular e celular, é possível identificar o possível
alvo e depois desenhar o farmaco que vai interagir
com ele. A investigação é agora orientada pelo alvo.
Passos do processo da descoberta e
desenvolvimento de um farmaco
„
„
„
„
„
„
„
„
„
„
„
„
„
„
„
„
„
Escolha da doença
Escolha do alvo do farmaco
Identificar os bioensaios
Encontrar o composto condutor
Isolar e identificar o composto condutor se necessário
Determinar a sua estrutura
Identificar a relação entre a actividade e a estrutura (SARs)
Identificar o farmacoforo
Melhorar as interacções com o alvo
Melhorar as propriedades farmacocinéticas
Fármaco é patenteado
Estudo do metabolismo do farmaco
Testes de toxicidade
Processo de design e manufacturação
Ensaios clínicos
Mercado do medicamento
Fazer dinheiro
Escolha da doença
„ A indústria farmacêutica concentra-se na procura de
um novo farmaco ou em melhorar as já existentes;
„ Os
projectos de investigação tendem
a ser
direccionados a farmacos utilizados no 1º Mundo,
uma vez que é aí que se centra o poder económico;
„ As
doenças mais em voga são: enxaquecas,
depressão, úlceras, obesidade, gripe, cancro e
doenças cardiovasculares. Actualmente a malária
também é uma doença alvo de investigação devido
ao turismo para sítios exóticos.
Escolha do alvo do farmaco
„ Definir se o alvo é um receptor, enzima ou
ácido nucleico. Desenhar o agonista ou
antagonista para o receptor ou o inibidor para
a proteína.
„ Exemplo do Prozac (fluoxetina) inibe a
remoção da serotonina. Esta descoberta foi
feita ao acaso.
Design de agonistas
Têm que ter uma estrutura que seja semelhante ao
mensageiro:
1.
A droga tem que ter os grupos de ligação correctos;
2.
Grupos
de
ligação
têm
que
ser
correctamente
posicionados;
3.
A droga tem que ter o tamanho correcto para o sitio de
ligação.
Design de agonistas (2)
„ Interacções
ligantes
possíveis
devem
estar
todas
presentes caso contrário poderá significar uma perda de
actividade .
„ Posições das interacções ligantes: os grupos ligantes têm
que estar na posição correcta para se estabelecer as
ligações. Ex: Enantiómeros
„ Tamanho e forma adequada ao espaço do sitio ligante no
receptor.
Design dos antagonistas
„ É
o
caso
em
que
temos
muita
quantidade
de
neurotransmissor em que é necessário desenhar uma
farmaco de forma tamanho adequado ao receptor, sem
que com esta ligação o receptor altere a forma, não
havendo qualquer efeito biológico. Neste caso existe uma
competição entre o agonista e o antagonista vencendo
este último dado que se liga mais fortemente.
Antagonistas que actuam fora do sitio
ligante
1.
Antagonistas alostéricos
O sitio de ligação é alterado pela ligação do antagonista a uma
parte do receptor.
2.
Antagonistas pelo efeito “guarda-chuva”
„
A ligação do antagonista a sítios vizinhos ao sitio de
ligação e impede tapando o sitio de ligação, que o
neurotransmissor se ligue.
„
Existe antagonistas que se ligam ao sitio de ligação e ao
sitio vizinho, fortemente
Agonistas Parciais
„ São drogas que produzem um efeito biológico, mas não tão
grande como com o agonista verdadeiro.
„ Explicação para o facto:
1. Ligação ao receptor provoca uma mudança conformacional que
não é a ideal, como tal o efeito biológico diminui;
2. A molécula do agonista pode-se ligar a dois sítios diferentes no
sitio de ligação, num activa o receptor enquanto no outro não.
3. O agonista parcial consegue destinguir entre diferentes tipos de
receptor.
Agonistas inversos
„ Têm o mesmo efeito que o antagonista.
„ Impede a actividade inerente do receptor, ou seja aquela
que ocorre sem que o mensageiro se ligue.
„ Existe um equilíbrio entre a conformação activa do
receptor e a conformação inactiva do mesmo.
Identificar os bioensaios
„ Escolher o melhor teste: deve ser simples, rápido e relevante, dado que
elevado número de compostos vão ser analisados.
„ Os testes podem ser in vitro (células isoladas, tecidos, enzimas ou
receptores) ou in vivo (em animais).
Testes in vivo
„ Há que induzir a doença no animal de modo produzir sintomas observáveis.
Esse animal é depois tratado com o fármaco com o objectivo de aliviar os
sintomas;
„ Nos animais transgénicos usados nestes testes parte dos seus genes são
substituídos por genes humanos. São normalmente ratos. Estes ganham a
capacidade de sintetizar o receptor ou o enzima ou alternativamente pode
tornar-se susceptível a uma doença particular (ex: cancro do mama). Os
fármacos são então testados.
Desvantagens dos testes in vivo:
1. É lento e causa sofrimento do animal;
2. Problemas de farmacocinética
3. Os resultados obtidos podem ser enganadores e difíceis de
racionalizar;
4. Resultados diferentes podem ser observados em diferentes
animais; exemplo ester metil penicilina que são hidrolisados no
rato produzindo penicilina activa mas não são hidrolisados no
coelho nem no cão ou homem.
Testes in vitro
„ São usados tecidos específicos, células ou enzimas.
„ Inibidores de enzimas são testados em soluções da enzima;
„ Agonistas ou antagonistas são testados em tecidos isolados que
expressam na sua superfície o receptor. Ex: broncodilatores são
testados no músculo liso traqueal para ver se há contracção;
„ A afinidade dos receptores ao ligando pode ser feita fazendo a
marcação radioactiva do receptor.
„ Gene que codifica o enzima ou receptor é clonado e depois
expresso em células de levedura ou de Escherichia Coli ou em
células tumorais. Ex foi protease do HIV.
Descoberta do composto condutor
Existem várias formas de o descobrir:
„ Por pesquisa na natureza
„ Medicina tradicional
„ Por pesquisa nas bases de dados de compostos sintetizados
„ Farmacos existentes
„ Começando com um ligando natural ou modulador
„ Síntese combinatorial
„ Design de substâncias pelo computador
„ Por acaso
„ Procura por computador em bases de dados estruturais
Relação estrutura-actividade
– Tem que se saber quais os grupos funcionais que são importantes na
ligação ao receptor ou à enzima;
– Isto envolve um procedimento geral: há que sintetizar a molécula fazendo
variar em cada síntese um grupo funcional. Se a actividade do composto
diminuir com a remoção de grupo funcional significa que ele é determinante
a sua presença na molécula para a actividade biológica.
– Grupos
funcionais
hidroxilos:
formam
ligações
de
hidrogénio.
Desaparecem ou tornam-se mais fracas quando o grupo é transformado
num ester.
– Grupos funcionais amino: formam ligações de hidrogénio e ionicas ( as +
importantes). Transformam-se em amidas.