Programa-Quimica-Med..

FACULTAD DE FARMACIA
QUÍMICA MEDICINAL I
Créditos 3
Primer cuatrimestre 2011
Tiempo: 6 horas semanales (3 h de teoría y 3 h laboratorio)
Propósito: 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
Objetivos: E 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
Cronograma: 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
Evaluación:
1er. Examen parcial
semana 5
25%
2do. Examen parcial
semana 10
25%
3er. Examen parcial
semana 15
30%
Trabajo en el Laboratorio y resultados 6% (*)
Libreta, manual, reportes
6% (*)
Evaluaciones Laboratorio
8% (*)
La asistencia las lecciones prácticas es obligatoria y una ausencia injustificada hará
perder el curso. Se podrá recuperas 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
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.
CONTENIDOS Y OBJETIVOS
1. Conceptos básicos en Química farmacéutica. Nomenclatura de fármacos
1
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
3.1.4.1. 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.
3.2.8.
4. Optimización de un prototipo. Correlaciones cualitativas estructura químicaactividad biológica.
4.1. Contenidos
2
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
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
3
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.
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
4
Semana
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
Fechas
17-21 enero
24-28 enero
31/1-4/2
7-11 febrero
14-18 febrero
21-25 febrero
28/2-4/3
7-11 marzo
14-18 marzo
21-25 marzo
28/4-1/4
Tema
Repaso Química Orgánica y Bioquímica
Capítulo 1
Capítulos 1 y 2
Capítulo 3 y repaso
1er Examen teórico
Examen Lab. Y Capítulo 3
Capítulo 4
Capítulo 5
Resolución problemas
2do Examen
Capítulo 6
4-8 abril
11-15 abril
18-22 abril
25-29 abril
Capítulo 7
Resolución de problemas
Semana Santa
3er Examen
5