quimica-medicinal1-I..

FACULTAD DE FARMACIA
QUÍMICA MEDICINAL I
Créditos 3
Segundo cuatrimestre 2012
1. Descripción del curso: Los cursos de Química Medicinal I y II dotan al estudiante de
Farmacia de la relación de la estructura molecular y actividad farmacológica; así como,
posibles nuevas estructuras, considerándose además los efectos biológicos y bioquímicos.
2. Objetivos: El estudio de los cursos de Química Medicinal I y II, permiten obtener
conocimiento en:
1. Interacciones entre fármacos y receptores
2. Relación estructura-actividad de fármacos
3. Metabolismo de fármacos
4. Variación estructural y diseño de nuevos fármacos
5. Utilización de profármacos
6. Efectos sobre enzimas. Inhibición
7. Actividad de grupos de fármacos específicos
3. Estrategia metodológica:
Las lecciones de teoría son magistrales y ayudas con presentaciones en “Power Point” con el
fin de obtener una visión general de la Química Medicinal, enfocada en la acción, el
metabolismo y el diseño de fármacos
El alumno debe resolver problemas; relacionar las estructuras químicas y su acción
farmacológica, su metabolismo y su posible síntesis.
El tiempo semanal asignado para las lecciones de teoría es de 3 horas y para las sesiones
prácticas es también de 3 horas. El estudiante debe dedicar al estudio independiente al menos
9 horas semanales
4. Evaluación:
1er. Examen parcial
semana 6 (18-22 junio)
2do. Examen parcial
semana 11 (23-27 julio)
3er. Examen parcial
semana 14 (13-17 agosto)
2 parciales de laboratorio
Libreta y reportes
Evaluaciones (orales y escritas)
30%
30%
20%
8% (*)
4% (*)
8% (*)
La asistencia las lecciones prácticas es obligatoria y una ausencia injustificada hará
perder el curso. Se podrá recuperar sólo una práctica, con ausencia justificada según lo
reglamentado. Para aprobar el curso se requiere un mínimo del 70% en la nota de
laboratorio (*). Una nota inferior, conlleva a la pérdida automática del curso y constituirá
1
la nota final del mismo. Salvo que el promedio de la nota obtenida en la práctica junto
con la nota obtenida en la parte teórica, respetando los porcentajes asignados, sea
menor; en cuyo caso, esta última constituirá la nota final del curso.
5. Recursos didácticos:
Libro de Texto (ver bibliografía), presentaciones en Power Point, artículos de Internet
6. Cronograma:
Semana
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Fechas
14-18 mayo
21-25 mayo
28/5-01/6
04-08 junio
11-15 junio
18-22 junio
25-29 junio
02-06 julio
09-13 julio
16-20 julio
11
23-27 julio
12
13
30/7-03/8
06-10 agosto
14
15
13-17 agosto
20-24 agosto
Tema
Repaso Química Orgánica y Bioquímica
Capítulo 1
Capítulos 1 y 2
Capítulo 3
Resolución de problemas
Exámenes de Teoría y Laboratorio
Capítulo 4
Capítulo 5
Capítulo 6
Resolución de problemas
Exámenes de Teoría y Laboratorio
Miércoles 25 feriado
Capítulo 7
Jueves 2 Feriado
Resolución de problemas
Examen Teoría y Asignación
Miércoles 15 feriado
Examen Extraordinario
7. TEMAS ADMINISTRATIVOS:
o
o
o
o
o
o
o
o
Es obligación del profesor pasar lista en todas las clases para poder controlar la asistencia
que se está dando en el curso.
La asistencia es obligatoria tanto a las clases de teoría como a las sesiones de laboratorio.
Después de 15 minutos de la hora de entrada a clases el alumno no puede entrar al aula,
además pierde el quizz de entrada en caso de que se hiciera.
Con TRES ausencias JUSTIFICADAS o INJUSTIFICADAS el alumno pierde el curso.
Cuando la ausencia es en un examen, aunque esta sea JUSTIFICADA, no se le repite el
examen a menos que cancele un monto de 20,000 colones en el Departamento de
Registro y contra recibo se le reprogramará la fecha del próximo examen.
En caso de ausencia a laboratorios no se le repondrá, el estudiante tendrá que ver como
se pone al día en lo atrasado.
Es EXIGIDO la permanencia de los alumnos con GABACHA en los laboratorios.
Se prohíbe el uso de celulares dentro del aula.
2
o
o
o
Se prohíbe el uso de gorras y ropa no apropiada de un estudiante de medicina dentro de
las aulas y laboratorios.
Si un estudiante se encuentra copiando en los exámenes, en la primera llamada de
atención se les quitará el examen y tendrá nota CERO (0).
Nota para ganar el curso: 70 o superior.
8. Bibliografía Básica
a. Avendaño, Carmen, Introducción a la Química Farmacéutica, Editorial Mc Graw
Hill, 2ª Edición, Madrid, 2001
b. Wermuth, Camille, The Practice of Medicinal Chemistry, Academic Press, Elsevier
Science, 2nd edition, London, 2003.
c. Williams, David; Lemke, Thomas. Foye`s Principles of Medicinal Chemistry,
Lippincott Williams & Wilkins, 5th Edition, Philadelphia, 2002.
d. Lemke, Thomas, Introduction to Medicinal Chemistry. Review of Organic Functional
Groups, Lippincott Williams & Wilkins, 4th Edition, Baltimore, 2003
9. CONTENIDOS Y OBJETIVOS
1. Conceptos básicos en Química farmacéutica. Nomenclatura de fármacos
1.1. Contenidos
1.1.1. Conceptos básicos de química farmacéutica
1.1.2. Nomenclatura de fármacos
1.1.2.1. Códigos de fabricante
1.1.2.2. Nombres comerciales
1.1.2.3. Denominaciones comunes
1.1.2.4. Nombres químicos sistemáticos
1.2. Objetivos
1.2.1. Definir: fármaco, droga, medicamento, receptor y tipos de receptos
1.2.2. Justificar los nombres de diferentes fármacos.
2. Evolución de los métodos de búsqueda y descubrimiento de fármacos.
2.1. Contenidos
2.1.1. Panorama histórico.
2.1.2. Búsqueda de fármacos.
2.1.2.1. Descubrimiento tradicional de un nuevo prototipo o “cabeza de serie”
2.1.2.2. El descubrimiento de un “cabeza de serie” en la actualidad
2.1.3. Etapas del desarrollo de un fármaco
2.1.4. El coste de la innovación.
2.2. Objetivos.
2.2.1. Definir el concepto de prototipo o “cabeza de serie”
2.2.2. Justificar el concepto de prototipo o “cabeza de serie”.
2.2.3. Dar ejemplos estructurales de prototipos o “cabeza de serie”.
2.2.4. Describir el concepto de simplificación de prototipo.
2.2.5. Describir el concepto de Química combinatoria
2.2.6. Mencionar las etapas del desarrollo de un fármaco e indicar brevemente las
actividades experimentales de cada una de ellas.
3. Dianas biológicas: receptores
3.1. Contenidos
3.1.1. Introducción: dianas biológicas y sus ligandos
3.1.2. Experimentación farmacológica: Curvas dosis-respuesta
3.1.3. Enfoque bioquímico mediante unión de radioligandos.
3.1.4. Tipos de receptores
3
3.1.4.1. Localización de las dianas biológicas y acontecimientos que tienen lugar al
activarse el complejo ligando-diana
3.1.4.2. Aspectos dinámicos de los receptores
3.1.4.3. Analogías y diferencias entre F-R y la interacción sustrato-enzima
3.1.4.4. Aspectos físicos y químicos relacionados con la interacción F-R. Fuerzas
intermoleculares que operan en las interacciones F-R.
3.1.5. Aspectos estereoquímicos relacionados con la interacción F-R.
3.2. Objetivos.
3.2.1. Definir diana biológica.
3.2.2. Definir: agonista y antagonista, tanto competitivo como no competitivo.
3.2.3. Justificar las formas de las diferentes curvas dosis-respuesta
3.2.4. Definir “índice terapéutico”
3.2.5. Describir los diferentes tipos de receptores e indicar el mecanismo de
funcionamiento de cada uno de ellos.
3.2.6. Justificar las analogías entre los complejos F-R y Sustrato-Enzima
3.2.7. Justificar las interacciones estereoquímicas de los complejos F-R.
4. Optimización de un prototipo. Correlaciones cualitativas estructura químicaactividad biológica.
4.1. Contenidos
4.1.1. Introducción
4.1.2. Modalidades del procedimiento de modificación molecular
4.1.2.1. Simplificación de prototipo
4.1.2.2. Asociación de dos moléculas
4.1.2.3. Replicación moduladora
4.1.3. Criterios clásicos para la modificación sistemática de unidades estructurales
4.1.3.1. Homología y ramificaciones de cadena
4.1.3.2. Introducción de grupos aromáticos en la búsqueda de antagonistas
4.1.3.3. Apertura o cierre de anillos. Restricciones de la libertad de conformación
4.1.3.4. Introducción de enlaces múltiples. Vinilogía
4.1.3.5. Bioisosterismo
4.1.4. Un ejemplo de aplicación: Modificaciones del enlace peptídico
4.1.4.1. Concepto de peptidomimético
4.1.4.2. Diseño de peptidomiméticos por modificaciones isostéricas en la estructura
primaria de los péptidos
4.1.4.3. Restricciones conformacionales
4.1.4.4. Diseño de peptidomiméticos por modificaciones en la estructura secundaria
4.1.5. Validez de las conclusiones alcanzadas a través de correlaciones cualitativas
estructura-actividad
4.2. Objetivos
4.2.1. Definir el concepto de farmacóforo y dar ejemplos
4.2.2. Definir el término “simplificación del prototipo y dar ejemplos
4.2.3. Justificar la modificación estructural por homologación y/o ramificación de
cadenas de carbonos; la introducción de anillos aromáticos; la apertura o cierre
de anillos; la introducción de enlaces múltiples
4.2.4. Definir Bioisosterismo e indicar con ejemplos los diferentes tipos o criterios de
equivalencia
4.2.5. Justificar el término de peptidomimético y dar ejemplos
4.2.6. Comentar sobre la validez de las conclusiones alcanzadas a través de
correlaciones cualitativas estructura-actividad
4
5. Optimización de un prototipo. Correlaciones estructura química-actividad biológica
cuantitativas.
5.1. Contenidos
5.1.1. Introducción.
5.1.2. Parámetros o descriptores de las propiedades fisicoquímicas de los
compuestos orgánicos
5.1.2.1. Descriptores de los efectos hidrófobos
5.1.2.2. Descriptores electrónicos
5.1.2.3. Descriptores del tamaño de los sustituyentes
5.1.3. Ejemplo de aplicación del análisis QSAR al diseño de un fármaco
5.1.4. Bioisosterismo y QSAR
5.1.5. QSAR 3D
5.1.6. Diseño de series por métodos semicuantitativos.
5.2. Objetivos
5.2.1. Realizar cálculos para coeficientes de reparto y liposolubilidad con base en los
aportes de diferentes grupos funcionales.
5.2.2. Con base en valores de la literatura, realizar cálculos para el coeficiente de
distribución. Aplicar los factores de corrección
5.2.3. Utilizar los efectos electrónicos para predecir el comportamiento de un fármaco
con base en la adición o sustitución de sustituyentes
5.2.4. Comentar sobre los efectos que tiene el tamaño de una molécula sobre su
actividad farmacológica. Resolver problemas con el análisis de los grados de
conectividad
5.2.5. Comentar sobre las relaciones cuantitativas QSAR y el diseño de fármacos
5.2.6. Justificar el uso de los diagramas de Craig, los árboles de decisión de Topliss
6. Modelos moleculares tridimensionales y su uso en el estudio de relaciones
estructura-actividad.
6.1. Contenidos
6.1.1. Introducción.
6.1.2. Representación gráfica de una molécula.
6.1.3. Coordenadas moleculares.
6.1.4. Obtención de la estructura tridimensional de un compuesto
6.1.5. Optimización geométrica
6.1.6. Análisis conformacional
6.1.7. Dinámica molecular
6.1.8. Mecánica molecular
6.1.9. Función de onda molecular
6.1.10. Propiedades derivadas de la función de onda molecular
6.1.11. Potenciales de interacción molecular
6.1.12. Estudio de la relación entre la estructura molecular de ligando y su actividad
biológica
6.1.13. Estudios cuantitativos de relaciones entre propiedades moleculares 3D de
ligandos y la actividad biológica
6.2. Objetivos
6.2.1. Justificar la importancia de la optimización geométrica sobre la actividad
farmacológica.
5
7. Metabolismo de fármacos
7.1. Contenidos
7.1.1. Principios de farmacocinética
7.1.2. Transporte a través de membranas biológicas
7.1.3. Absorción
7.1.4. Distribución
7.1.5. Excreción
7.1.6. Metabolismo
7.1.6.1. Reacciones de fase I
7.1.6.1.1. Oxidación
7.1.6.1.2. Reducción
7.1.6.1.3. Hidrólisis
7.1.6.2. Redacciones de fase II
7.1.6.2.1. Conjugación con ácido glucurónico
7.1.6.2.2. Conjugación con sulfato
7.1.6.2.3. Acetilación
7.1.6.2.4. Metilación
7.1.6.2.5. Conjugación con glutatión
7.1.6.2.6. Conjugación con aminoácidos
7.1.6.3. Factores que influyen en el metabolismo de fármacos
7.1.6.4. Inductores e inhibidores del metabolismo
7.1.6.5. Selectividad en el metabolismo de fármacos
7.1.6.6. Problemas toxicológicos
7.2. Objetivos
7.2.1. Describir las vías principales de administración, absorción, distribución y
excreción de fármacos
7.2.2. Describir los diferentes modelos de transporte a través de las membranas
7.2.3. Justificar como la variación de pH influye en la adsorción y excreción de
fármacos
7.2.4. Mencionar las diferentes reacciones de las fases I y II del metabolismo de
fármacos y reconocerlas de una serie de ellas.
7.2.5. Justificar la razón de ser de cada una de las reacciones en el metabolismo de
fármacos
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