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FARMACOQUÍMICA I INTRODUCCIÓN
UNIVERSIDAD PRIVADA ANTONIO GUILLERMO URRELO
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD
CARRERA PROFESIONAL DE FARMACIA Y BIOQUÍMICA
Prof. Dr. Q.F Julio Benites Vilchez
Mg. Q.F. Patricia I. Minchán Herrera
¿Cómo define a la Farmacoquímica?
CONCEPTO DE FARMACOQUÍMICA
• Es una rama de las ciencias farmacéuticas, encargada
del estudio de las propiedades biológicas y físico-
químicas de los fármacos, explicando la relación
existente entre su estructura química y su actividad
fármaco-tóxica (efecto farmacológico y toxicológico).
CONCEPTO DE FARMACOQUÍMICA
La Química Farmacéutica tiene como objetivos el descubrimiento,
desarrollo, identificación e interpretación del modo de acción de
compuestos biológicamente activos, a nivel molecular.
Se enfatiza en el estudio de los fármacos aunque el interés de la Química
Farmacéutica no se restringe sólo a todos ellos, sino que se extiende, en
general, a todos los compuestos bioactivos.
Comprende también el estudio, identificación y síntesis de productos
metabólicos de los fármacos y compuestos relacionados.
IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry) - 1974
¿Cuál es la Evolución Histórica de la Farmacoquímica?
Evolución histórica
Hace mas de 5000 años diferentes drogas de origen vegetal que
contenían compuestos activos fueron utilizadas por chinos,
civilizaciones indoamamericanas y los aztecas.
El siglo XVII marcado uso en medicina de drogas de origen vegetal.
En el siglo XVIII domino el pensamiento en el estudio de la relación de la
acción de la droga con los diferentes órganos.
Siglo XIX: comienzo de la era de los fármacos.
Primeros hallazgos relacionados con la anestesia (oxido nitroso, éter
etílico y cloroformo).
Purificación de extractos vegetales, primeras aproximaciones a la
determinación de la estructura.
Evolución histórica
Los fármacos son considerados el descubrimiento más importante del siglo XX
El arsenal terapéutico del que actualmente dispone la humanidad se ha
desarrollado a partir de un pequeño numero de prototipos, que en química
orgánica se denominan “cabezas de serie”.
Finales del siglo XIX: Paul Ehrlich (1854 - 1915) las
relaciones químicas que van a tener lugar en las células
son decisivas para determinar las relaciones entre la
estructura química y la actividad biológica de los fármacos,
planteo el concepto receptor, que es una de las piedras
angulares del pensamiento científico para el desarrollo de
fármacos.
Evolución histórica
En la actualidad la Química Farmacéutica:
Se desarrollan cálculos teóricos con ayuda de ordenadores,
que intentan elucidar los aspectos electrónicos,
configuracionales y conformacionales de las moléculas,
para ayudar a predecir cuáles son las estructuras que
presentarán una actividad farmacológica selectiva óptima.
En el proceso de descubrimiento y desarrollo de un
nuevo fármaco se distinguen tres etapas:
- Descubrimiento
- Optimización
- Desarrollo
1) Descubrimiento:
Identificar + Aislar + Caracterizar
Nueva sustancia con actividad biológica
(prototipo o cabeza de serie)
Obtiene: síntesis orgánica (a partir de fuentes
naturales o mediante biotecnología
Descubrimientos de prototipos a partir de metabolitos
secundarios de plantas
Alcaloides de plantas dan lugar a análogos estructurales o se han
incorporado al arsenal terapéutico.
MORFINA CODEÍNA PAPAVERINA
R - VERAPAMILO
2) Optimización:
Estudio del SAR
Se realizan modificaciones sintéticas del
prototipo con objeto de mejorar su potencia y
selectividad, así como disminuir su toxicidad y
efectos laterales.
3) Desarrollo:
Optimización de la ruta sintética
• Obtener el mejor compuesto.
• Producción en grandes cantidades (escalado)
• Modificación de propiedades farmacocinéticas y farmacéuticas del
fármaco para su utilización clínica.
• Preparar nuevas formulaciones: mejorar la absorción, la solubilidad
en agua o alargar el tiempo de duración de efecto.
• Intentar eliminar propiedades que dificulten su administración (mal
sabor, mal olor o irritación en los sitios de inyección).
¿Por qué es importante la Farmacoquímica?
¿Cuál es el objetivo de la Farmacoquímica?
“Estudio de los fármacos desde el punto de vista
químico, con la químico, con a finalidad de determinar
la relación existente entre estructura química, las
propiedades químicas y la respuesta biológica así
como de los principios básicos utilizados en la
creación de nuevos medicamentos.”
¿Cuál es la Relación de la Farmacoquímica con otras ciencias?
Farmacoquímica y su relación con otras ciencias
Química Orgánica Química Analítica
Bioquímica y Biología Molecular
Farmacología / Farmacocinética
Tecnología Farmacéutica
Fisicoquímica
Biotecnología
Matemáticas
FARMACOQUÍMICA
Conceptos Básicos
Concepto de Fármaco
Cualquier agente químico o biológico que actúa sobre los seres vivos.
Compuesto químico bien definido, puro, natural o sintético, dotado de una actividad biológica, que puede ser aprovechable (o no) por sus efectos terapéuticos.
También puede actuar como tóxico.
Concepto de Fármaco
Más restringido: fármaco es toda sustancia química pura con actividad
biológica (cualquiera sea su origen) utilizada para el tratamiento,
prevención o diagnóstico de una enfermedad, o para evitar la aparición
de un proceso fisiológico no deseado.
Fármaco (p.a) medicamento
Droga
Sinónimo de fármaco.
Materia prima de origen natural (vegetal o animal) dotada de
actividad biológica, que puede contener uno o varios p.a y
que no ha sufrido manipulación química, salvo la necesaria
para su conservación.
Medicamento (Producto Farmacéutico)
Es el p.a y sus asociaciones destinadas a ser utilizadas en personas o
animales, que tengan propiedades para prevenir, diagnosticar, tratar, aliviar
o curar enfermedades, o para modificar funciones fisiológicas.
Cualquier producto aplicado con fines terapéuticos.
Medicamento: fármaco + ingredientes formulados.
Forma Farmacéutica
“Forma o estado físico en el cual se presentan un producto para
facilitar su fraccionamiento, dosificación, administración o empleo”
Principio Activo
“Sustancia o mezcla de sustancias dotadas de efecto farmacológico
específico, o bien, que sin poseer actividad farmacológica, al ser
administrada al organismo la adquieren”
Prototipo
“Es un modelo natural o sintético utilizado como base, plantilla
o cabeza de serie para la síntesis de otros fármacos”
Análogo
“Es el fármaco derivado del prototipo con una estructura
química similar y que tiene actividad in vitro e in vivo”
Profármaco
“Es aquella sustancia inactiva que en el organismo va a liberar un
análogo (la forma activa), y no manifiesta actividad in vitro”
Porción Farmacofórica
“Son los grupos químicos o la porción de la estructura
química del medicamento, así como su estereoisomería que
le brindan la actividad. Siendo por lo tanto indispensable
para que se manifieste su acción”
Excipiente
“Cualquier materia prima utilizada en la elaboración de un producto,
excluyendo los principios activos”
Ej: ácido láctico
Materia prima
“Toda sustancia activa o inactiva que interviene directamente en la
fabricación de un producto”
Especialidad Farmacéutica
“Producto farmacéutico registrado que se presenta en
envase uniforme y característico, condicionado para su uso y
designado con nombre genérico o de marca comercial”
Potencia
Actividad terapéutica de un producto farmacéutico para
producir un efecto dado.
Según la [ ] de los p.a que constituyen la formulación, se
expresa como p/p, p/v, u.d/v o en unidades referidas a un
estándar internacional.
Biodisponibilidad
Viene a ser la fracción del fármaco inalterado que llega a la
circulación sistémica, luego de su administración. Si la vía
utilizada del fármaco es igual a la unidad.
Es el estudio de la medición de la cantidad de un fármaco que
alcanza la circulación general y de la velocidad en que ocurre.
Puede ser modificado por factores fisiológicos, patológicos o por
la forma farmacéutica utilizada.
Farmacocinética
Estudia el movimiento o cinética de los medicamentos
en los procesos de absorción, distribución,
biotransformación o metabolismo y excreción de los
fármacos en el hombre y los animales, utilizando
modelos matemáticos que logra interpretar el proceso
ocurrido en c/u de las fases.
Receptor
Fracción estructural de un biopolímero (enzima, ácido nucleico,
canal iónico, etc) cuya interacción con una molécula endógena o
exógena se traduce en una respuesta biológica, generalmente
consecuencia de una sucesión de fenómenos bioquímicos.
La mayor parte de los receptores
se localizan en las membranas celulares,
aunque otros son intracelulares o
nucleares. En muchos casos las
enzimas son receptores de fármacos.
¿Cómo se clasifican los Fármacos?
Se han seguido distintos criterios de clasificación:
* Tradicional: agrupa los fármacos en:
- Estructuralmente inespecíficos
- Estructuralmente específicos
Criterios de clasificación de los Fármacos
a) Estructuralmente inespecíficos:
Grupo minoritario que incluye fármacos cuya actividad no
presenta una relación conocida con su estructura.
La acción se explica por la capacidad para modificar las
propiedades fisicoquímicas de un medio biológico, con
frecuencia una membrana.
Por lo tanto, compuestos de estructuras muy diferentes ejercen
una misma acción.
a) Estructuralmente inespecíficos:
b) Estructuralmente específicos:
Fármacos en los que una mínima variación estructural puede
inducir cambios notables en su actividad biológica, dando lugar a un
compuesto inactivo o con una actividad biológica diferente, a veces
inesperada.
• La clasificación tradicional de tipo farmacológico, empleada en los
textos clásicos de farmacología y de química farmacéutica se
organiza de acuerdo con:
a) La acción terapéutica de los fármacos sobre órganos (SNC,
glándula tiroidea, etc).
b) Síndromes patológicos (anticonvulsivantes, antilipidémicos, etc),
c) Efectos idénticos (anestésicos locales, antihipertensores, etc).
• Esta clasificación se estructura en subgrupos basados en la
similitud estructural de sus componentes. Por ejm:
• La FQ, clasifica los fármacos en cuatro grandes grupos:
Agentes que actúan sobre el SNC
Agentes quimioterápicos
Agentes farmacodinámicos
Agentes que actúan sobre enfermedades metabólicas y
sobre funciones endocrinas.
Agentes que actúan sobre el SNC:
a) Fármacos psicotrópicos: afectan el estado de animo y al
funcionamiento de la mente: antidepresivos, ansiolíticos,
antipsicóticos, y psicomiméticos.
b) Fármacos neurológicos: los anticonvulsivantes
(epilepsia) los hipnóticos y sedantes (transtornos del
sueño), los analgésicos y los fármacos anti- Parkinson.
Agentes quimioterápicos:
Se utiliza en la defensa frente a microorganismos y parásitos
(antiparasitarios, antimicrobianos, antivirásicos, antifúngicos,
etc) alterando su ciclo vital por interacción con sus procesos
bioquímicos, aprovechando las diferencias entre estos y los
de los organismos superiores a los que infectan.
También se considera los anticancerígenos
Agentes farmacodinámicos:
Fármacos que modulan las funciones fisiológicas (enzimas,
hormonas, neurotransmisores, etc.), cuya alteración puede corregirse
mediante el empleo de sustancias externas que mimeticen o
antagonicen la acción de dichas biomóleculas, o que modulen su
biosíntesis, liberación, almacenamiento o metabolismo.
A este grupo pertenecen los antiarrítmicos, vasodilatadores,
antihipertensivos, antitrombóticos, etc. También los antialérgicos y
los fármacos que actúan en el TGI, SR y SUG.
Agentes que actúan sobre enfermedades metabólicas y sobre funciones endocrinas:
Comprende una serie de fármacos que no se pueden incluir
alguna de las categorías anteriores, (antiinflamatorios,
antiartríticos, antidiabéticos, agentes hipolipémicos y
anoréxicos, y la mayoría de la hormonas peptídicas y
esteroídicas).
A medida que se van conociendo los tipos de receptores sobre
los que actúan la mayoría de los fcos, se utiliza una clasificación
de los fcos que atiende al tipo de receptor sobre el que actúa
(α-adrenérgicos, β-bloqueantes, antagonista de H2, etc).
Mg. Q.F. PATRICIA IVONNE MINCHÁN HERRERA