A quiralidade nos fármacos
Publicado em 03 de junho de 2011 por Rosane luz silva
A quiralidade nos fármacos
Aline Quadros ; Angela Silva1; Naysa Torres1; Rosane Silva1.
Dourival Ramos
_____________________________________________________________________
RESUMO: O presente estudo tem como objetivo o esclarecimento a respeito dos fármacos quirais, que são substâncias que apresentam em sua estrutura um ou mais átomos de carbono, expressam uma orientação tridimensional muito bem definida. Se ocorrer uma modificação dessa orientação pode levar à diminuição do seu efeito biológico, à sua total supressão ou ao aparecimento de um efeito biológico adverso.
Palavras-chave: Quiralidade, fármacos, síntese assimétrica.
ABSTRACT: This study aims to clarify the respect of chiral drugs, which are substances that present in its structure one or more carbon atoms have well defined three-dimensional orientation. Occur if a modification of this approach can lead to decreases ion of its biological effect, their total elimination or the appearance of an adverse biological effect, what its implications on human health.
Keywords: Chirality, pharmaceuticals, asymmetric synthesis.
INTRODUÇÃO
A quiralidade foi descoberta por um químico Francês chamado de Louis Pasteur, que se interessava por estudos de cristalografia. Ele começou trabalhando com sais cristalizados do ácido tartárico provenientes do vinho. Ao recristalizar uma solução concentrada de tartarato de amônio e sódio fez uma descoberta surpreendente, pois percebeu que houve precipitação de dois tipos de diferentes cristais.
Pasteur observou que uma parte dos cristais era destro e a outra parte era sinistro, esses cristais também eram a imagem especular um do outro. Nas soluções preparadas uma rotacionava a luz polarizada num sentido e a outra em sentido contrário, e que a mistura com iguais quantidades dos diferentes cristais era inativa sob luz polarizada.
A existência de pares enantiômeros levou o pesquisador à idéia de assimetria em toda a natureza, já que o ácido tartárico apresentou pares capazes de rotacionar a luz polarizada para lados opostos.
A partir desse conceito surgiu a pesquisa mais detalhada sobre quiralidade.
É chamado de substância quiral aquela que apresenta o átomo de carbono ligado a quatro ligantes diferentes e esse carbono sempre será saturado.
No caso de moléculas com apenas um centro quiral, a mudança de posição dos ligantes levará a um enantiômero.
Torna-se claro que o conceito de quiralidade refere-se a uma propriedade espacial dos objetos e moléculas.
Como se pode ver pela figura, as mãos são a imagem no espelho uma da outra, no entanto não são sobreponíveis. São chamadas de um par de enantiômeros.
Fonte:http://divulgarciencia.com/categoria/biologia-molecular/page/2/
No século xx ocorreu à polêmica história da talidomida, esse fármaco é um composto quiral onde uns dos seus enantiômeros apresentam efeitos sedativos. Enquanto o outro está relacionado a problemas teratogênicos, que desencadeia a má formação dos fetos.
Dados estatísticos revelam que 1000 crianças foram afetadas e 40% dessas vieram a óbito devido ao uso indiscriminado da talidomida.
Fonte: http://cursoseaulas.blogspot.com/2009/05/lista-de-exercicios-de-vestibular-de_30.html
Nem todos os fármacos quirais irão apresentar graves problemas adversos. É preciso que haja uma conscientização através de análises sobre a eficiência, os efeitos tóxicos, com o objetivo de assegurar que apenas aquele estereoisômero responsável pela atividade seja comercializado.
Há fármacos que podem ser comercializados na forma de racematos por apresentar a capacidade de em solução sofrer uma inversão quiral, unidirecional, envolvendo a conversão do isômero inativo R (-) ao seu enantiômero farmacologicamente ativo S (+). Na figura abaixo temos um exemplo típico desta transformação, empregando o ibuprofeno.
Fonte: http://www.quiprocura.net/aspirina1.htm
Na química a maioria dos exemplos de quiralidade vem da natureza, sendo essa a principal fornecedora de matéria prima na formação de novos fármacos. Aminoácidos, açúcares, proteínas entre outros, possuem formas em geral enantiomericamente puras, onde encontra-se em uma molécula apenas um dos enantiômeros.
Um caso interessante é o limoneno que apresenta um centro quiral. Um dos enantiômeros, (S)-limoneno é responsável pelo cheiro característico do limão; o outro, (R)-limoneno, por sua vez, é responsável pelo cheiro da laranja.
Fonte:http://educacao.uol.com.br/quimica/isomeria.jht
Segundo McMurry 2005, a quiralidade pode afetar drasticamente as propriedades biológicas de uma molécula, um exemplo típico é o que ocorre em vários remédios, como a Fluoxetina, uma medicação muito prescrita vendida nas farmácias com o nome de Prozac. A mistura racêmica de Fluoxetina é um antidepressivo extraordinário mais não tem atividade contra a enxaqueca. O enantiomero s funciona muito bem no combate a enxaqueca.
Fonte:http://www.google.com.br/imgres?imgurl
Os fármacos que apresentam quiralidade necessitam de cuidados especiais por parte das legislações brasileiras e mundiais, com o intuito de garantir que o mesmo apresente somente o estereoisômero responsável pela atividade farmacológica.
A figura abaixo nos dá exemplos de fármacos quirais.
A seleção desses fármacos a fim de diminuir os efeitos adversos tende a elevar o preço do mesmo para o consumidor.
Entretanto com o passar do tempo, o desenvolvimento e aprimoramento de novas técnicas estima-se que o preço desses fármacos venha a diminuir.
MATERIAIS E MÉTODOS
Trata-se de um artigo que foi elaborado a partir de revisões de literatura baseados em outros artigos, livros e conhecimentos obtidos em sala de aula.
CONCLUSÃO
Pode-se concluir que a partir da descoberta da quiralidade, tornou possível saber que o fármaco quiral apresenta um carbono central ligado a quatro átomos diferentes, possuem estrutura assimétrica e moléculas que são enantiômeros. Sendo que se faz necessário saber qual o efeito que cada um dos enantiômeros produz para que não venha a ocorrer efeito infra terapêutico devido à baixa dosagem, ou efeitos indesejáveis no paciente.
Tornam-se necessários métodos químicos que fazem o controle do centro quiral enquanto a droga está sendo formulada, pois qualquer modificação na orientação dos substituintes ao redor do centro assimétrico muda o efeito biológico do medicamento no nosso corpo.
É importante ressaltar que Louis Pasteur foi um grande contribuinte para a descoberta da quiralidade.
A partir da inclusão dos estudos de moléculas racêmicas em fármacos, o mundo dos medicamentos teve um grande avanço para o desenvolvimento de novos fármacos, com maior capacidade de efeito farmacológico e menores riscos de Reações adversas.
Aline Quadros ; Angela Silva1; Naysa Torres1; Rosane Silva1.
Dourival Ramos
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RESUMO: O presente estudo tem como objetivo o esclarecimento a respeito dos fármacos quirais, que são substâncias que apresentam em sua estrutura um ou mais átomos de carbono, expressam uma orientação tridimensional muito bem definida. Se ocorrer uma modificação dessa orientação pode levar à diminuição do seu efeito biológico, à sua total supressão ou ao aparecimento de um efeito biológico adverso.
Palavras-chave: Quiralidade, fármacos, síntese assimétrica.
ABSTRACT: This study aims to clarify the respect of chiral drugs, which are substances that present in its structure one or more carbon atoms have well defined three-dimensional orientation. Occur if a modification of this approach can lead to decreases ion of its biological effect, their total elimination or the appearance of an adverse biological effect, what its implications on human health.
Keywords: Chirality, pharmaceuticals, asymmetric synthesis.
INTRODUÇÃO
A quiralidade foi descoberta por um químico Francês chamado de Louis Pasteur, que se interessava por estudos de cristalografia. Ele começou trabalhando com sais cristalizados do ácido tartárico provenientes do vinho. Ao recristalizar uma solução concentrada de tartarato de amônio e sódio fez uma descoberta surpreendente, pois percebeu que houve precipitação de dois tipos de diferentes cristais.
Pasteur observou que uma parte dos cristais era destro e a outra parte era sinistro, esses cristais também eram a imagem especular um do outro. Nas soluções preparadas uma rotacionava a luz polarizada num sentido e a outra em sentido contrário, e que a mistura com iguais quantidades dos diferentes cristais era inativa sob luz polarizada.
A existência de pares enantiômeros levou o pesquisador à idéia de assimetria em toda a natureza, já que o ácido tartárico apresentou pares capazes de rotacionar a luz polarizada para lados opostos.
A partir desse conceito surgiu a pesquisa mais detalhada sobre quiralidade.
É chamado de substância quiral aquela que apresenta o átomo de carbono ligado a quatro ligantes diferentes e esse carbono sempre será saturado.
No caso de moléculas com apenas um centro quiral, a mudança de posição dos ligantes levará a um enantiômero.
Torna-se claro que o conceito de quiralidade refere-se a uma propriedade espacial dos objetos e moléculas.
Como se pode ver pela figura, as mãos são a imagem no espelho uma da outra, no entanto não são sobreponíveis. São chamadas de um par de enantiômeros.
Fonte:http://divulgarciencia.com/categoria/biologia-molecular/page/2/
No século xx ocorreu à polêmica história da talidomida, esse fármaco é um composto quiral onde uns dos seus enantiômeros apresentam efeitos sedativos. Enquanto o outro está relacionado a problemas teratogênicos, que desencadeia a má formação dos fetos.
Dados estatísticos revelam que 1000 crianças foram afetadas e 40% dessas vieram a óbito devido ao uso indiscriminado da talidomida.
Fonte: http://cursoseaulas.blogspot.com/2009/05/lista-de-exercicios-de-vestibular-de_30.html
Nem todos os fármacos quirais irão apresentar graves problemas adversos. É preciso que haja uma conscientização através de análises sobre a eficiência, os efeitos tóxicos, com o objetivo de assegurar que apenas aquele estereoisômero responsável pela atividade seja comercializado.
Há fármacos que podem ser comercializados na forma de racematos por apresentar a capacidade de em solução sofrer uma inversão quiral, unidirecional, envolvendo a conversão do isômero inativo R (-) ao seu enantiômero farmacologicamente ativo S (+). Na figura abaixo temos um exemplo típico desta transformação, empregando o ibuprofeno.
Fonte: http://www.quiprocura.net/aspirina1.htm
Na química a maioria dos exemplos de quiralidade vem da natureza, sendo essa a principal fornecedora de matéria prima na formação de novos fármacos. Aminoácidos, açúcares, proteínas entre outros, possuem formas em geral enantiomericamente puras, onde encontra-se em uma molécula apenas um dos enantiômeros.
Um caso interessante é o limoneno que apresenta um centro quiral. Um dos enantiômeros, (S)-limoneno é responsável pelo cheiro característico do limão; o outro, (R)-limoneno, por sua vez, é responsável pelo cheiro da laranja.
Fonte:http://educacao.uol.com.br/quimica/isomeria.jht
Segundo McMurry 2005, a quiralidade pode afetar drasticamente as propriedades biológicas de uma molécula, um exemplo típico é o que ocorre em vários remédios, como a Fluoxetina, uma medicação muito prescrita vendida nas farmácias com o nome de Prozac. A mistura racêmica de Fluoxetina é um antidepressivo extraordinário mais não tem atividade contra a enxaqueca. O enantiomero s funciona muito bem no combate a enxaqueca.
Fonte:http://www.google.com.br/imgres?imgurl
Os fármacos que apresentam quiralidade necessitam de cuidados especiais por parte das legislações brasileiras e mundiais, com o intuito de garantir que o mesmo apresente somente o estereoisômero responsável pela atividade farmacológica.
A figura abaixo nos dá exemplos de fármacos quirais.
A seleção desses fármacos a fim de diminuir os efeitos adversos tende a elevar o preço do mesmo para o consumidor.
Entretanto com o passar do tempo, o desenvolvimento e aprimoramento de novas técnicas estima-se que o preço desses fármacos venha a diminuir.
MATERIAIS E MÉTODOS
Trata-se de um artigo que foi elaborado a partir de revisões de literatura baseados em outros artigos, livros e conhecimentos obtidos em sala de aula.
CONCLUSÃO
Pode-se concluir que a partir da descoberta da quiralidade, tornou possível saber que o fármaco quiral apresenta um carbono central ligado a quatro átomos diferentes, possuem estrutura assimétrica e moléculas que são enantiômeros. Sendo que se faz necessário saber qual o efeito que cada um dos enantiômeros produz para que não venha a ocorrer efeito infra terapêutico devido à baixa dosagem, ou efeitos indesejáveis no paciente.
Tornam-se necessários métodos químicos que fazem o controle do centro quiral enquanto a droga está sendo formulada, pois qualquer modificação na orientação dos substituintes ao redor do centro assimétrico muda o efeito biológico do medicamento no nosso corpo.
É importante ressaltar que Louis Pasteur foi um grande contribuinte para a descoberta da quiralidade.
A partir da inclusão dos estudos de moléculas racêmicas em fármacos, o mundo dos medicamentos teve um grande avanço para o desenvolvimento de novos fármacos, com maior capacidade de efeito farmacológico e menores riscos de Reações adversas.