FACULTAD DE FARMACIA
LICENCIATURA EN FARMACIA


Química farmacéutica

Tipo: Troncal
Créditos: Teóricos: 8.5. Prácticos: 4.
Curso: Curso 3º. Carácter anual.
Departamento: Química Farmacéutica y Orgánica
 
Descriptores:
Diseño y desarrollo de nuevos fármacos. Descriptiva sistemática de los diversos aspectos químicos y sintéticos de los distintos agentes terapéuticos.
 
Programa teórico:

INTRODUCCIÓN

TEMA 1.- Concepto e historia de la Química Farmacéutica. Concepto y fines de la Química Farmacéutica. Evolución histórica: de la droga al fármaco. Fármaco y medicamento. Estado actual y relación con otras ciencias.

DESARROLLO Y DISEÑO DE FÁRMACOS

TEMA 2.- Concepto básico y desarrollo de fármacos. Origen, clasificación y nomenclatura de los fármacos. Búsqueda de prototipos o cabezas de serie. Propiedades fisicoquímicas y acción farmacológica: Principio de Ferguson . Anestésicos generales.

TEMA 3.- Aspectos estructurales y modificación estructural de los fármacos. Fármacos estructuralmente específicos: zona quimiofuncional y biofuncional. Propiedades fisicoquímicas y metabolismo de los fármacos. Profármacos. Isostería y bioisostería. Fundamento y utilidad de la farmacomodulación en el diseño de fármacos.

TEMA 4.- Receptores e interacciones fármaco-receptor. Concepto de receptor. Interacciones fármaco-receptor: tipos de enlace. Teorías receptoriales sobre la acción de los fármacos. Aspectos estereoquímicos de los fármacos. Estrategias bioquímicas en el diseño de fármacos.

TEMA 5.- Diseño racional de fármacos. Relaciones cualitativas estructura-actividad (SAR). Descriptores de las propiedades fisicoquímicas: parámetros electrónicos, estéricos e hidrofóbicos. Modelo QSAR. Ecuación de Hansch. Modelos subestructurales y secuenciales en la optimización de series. Diseño de fármacos asistido por ordenador (CADD). Modelización molecular.

DESCRIPTIVA Y SÍNTESIS DE FÁRMACOS

TEMA 6.- Fármacos que actúan en el Sistema Nervioso. Introducción al Sistema Nervioso. Transmisión nerviosa y sus distintas dianas. Los barbitúricos como hipnótico-sedantes. Anticonvulsivantes. Anestésicos locales de síntesis que actúan sobre ionóforos de membrana.

TEMA 7.- Acetilcolina I. Acetilcolina y receptores muscarínicos. Parasimpáticomiméticos: fármacos colinérgicos directos. Fármacos colinérgicos indirectos: anticolinesterasas. Inhibidores irreversibles de la acetilcolinesterasa. Bloqueadores muscarínicos: atropina y fármacos de síntesis.

TEMA 8.- Acetilcolina II. Acetilcolina y receptores nicotínicos. Fármacos gangliopléjicos. Bloqueantes neuromusculares como antagonistas competitivos o despolarizantes.

TEMA 9.- Noradrenalina I. Receptores adrenérgicos y sistema neuronal adrenérgico. Fármacos adrenérgicos con efectos presinápticos: inhibidores de la biosíntesis de catecolaminas y falsos neurotransmisores. Inhibidores del almacenamiento y liberación de catecolaminas. Agonistas adrenérgicos indirectos: efedrinas y anfetaminas.

TEMA 10.- Noradrenalina II. Fármacos adrenérgicos con efecto postináptico. Receptores alfa y beta. Agonistas adrenérgicos y selectividad receptorial. Antagonistas alfa-adrenérgicos. Antagonistas beta-adrnérgicos. Relaciones estructura-actividad y cardioselectividad.

TEMA 11.- Dopamina. Dopamina y receptores dopaminérgicos. Aspectos estereoquímicos del agonismo dopaminérgico. Terapia dopaminérgica antiparkinsoniana. Antagonismo dopaminérgico: neurolépticos tricíclicos y butirofenonas. Acción timoléctica y/o neuroléptica. Antidepresivos tricíclicos e inhibidores de la MAO.

TEMA 12.- Serotonina. Serotonina y receptores serotoninérgicos. Fármacos serotoninérgicos de acción presináptica. Agonistas serotoninérgicos postsinápticos. Ansiolíticos pirimidilpiperazínicos. Antagonistas de la serotonina.

TEMA 13.- Aminoácidos inhibidores y excitatorios. Aminoácidos neutros y ácidos. Receptores y neuronas gabaérgicas. Benzodiazepinas como ansiolíticos. Síntesis y relaciones estructura-actividad. Aminoácidos excitatorios: agonistas y antagonistas.

TEMA 14.- Encefalinas y endorfinas: Analgésicos narcóticos. Receptors opiáceos y sus agonistas endógenos. Alcaloides del opio. Derivados semisintéticos de la morfina como agonistas y antagonistas. Derivados sintéticos: morfinanos, 6,7-benzomorfanos, 4-fenilpiperidinas y 3-fenilpropilaminas.

TEMA 15.- Agentes cardiovasculares. Sistemas peptídicos como mediadores celulares: renina-angiotensina. Inhibidores de la enzima conversora de la angiotensina (ECA). Fármacos que actúan sobre ionóforos: glicósidos cardiotónicos, antiarrítmicos y antagonistas del calcio. Vasodilatadores y anticoagulantes.

TEMA 16.- Antalgésicos. Mediadores celulares lipídicos: eicosanoides y factor activador plaquetario (PAF). Estructura y función de las prostaglandinas, tromboxanos y leucotrienos. Antagonistas PAF. Antiinflamatorios no esteroídicos (AINE). Compuestos enólicos y derivados no ácidos.

TEMA 17.-Histamina. Histamina como autacoide: formas tautómeras y aspectos conformacionales. Agonistas histamínicos. Antihisamícos H1: Aminoéteres, etilendiaminas, arilpropilaminas y derivados tricíclicos. Antihistamínicos H2: desarrollo de cimetidina y análogos.

TEMA 18.- Agentes que afectan al metabolismo. Hormonas tiroideas y antitiroideos. Insulina y antidiabéticos orales. Hormonas paratiroideas. Calcitonina y vitamina D. Colesterol y fármacos antilipemiantes.

TEMA 19.- Sistemas hormonales I. Esteroides: clasificación, nomenclatura, estereoquímica y biogénesis. Corticoesteroides. Aspectos estructurales de glucocorticoides y mineralocorticoides. Antagonistas de la aldosterona.

TEMA 20.- Sistemas hormonales II. Hormonas sexuales. Estrógenos y progestágenos. Estrógenos de síntesis. Antiestrógenos e inhibidores de la aromatasa. Anticonceptivos orales. Antagonistas de la progesterona. Andrógenos y anabolizantes.

TEMA 21.- Quimioterápicos I. Bases de la Quimioterapia. Descubrimiento de las sulfamidas y mecanismo de acción. Aspectos estructurales y sinergismos con antifolatos. Desarrollo de sulfamidas con nuevas aplicaciones terapéuticas.

TEMA 22.- Quimioterápicos II. Antibióticos: Clasificación estructural y mecanismo de acción. Antibióticos b-lactámicos: Penicilinas y cefalosporinas: Variaciones estructurales y monolactamas. Otros antibióticos que actúan en la síntesis proteica bacteriana.

TEMA 23.- Quimioterápicos III. Los ácidos nucléicos como diana: fármacos antineoplásicos, antiparasitarios y antivirales. Antagonistas de pirimidinas y purinas. Potencial terapéutico de los inhibidores de enzimas del ADN. Agentes alquilantes e intercalantes. Fármacos que actúan sobre los surcos mayor y menor del ADN. Inhibidores de la síntesis protéica y la formación de microtúbulos.

TEMA 24.- Síntesis de fármacos I. Seminario. Principios generales de la síntesis de fármacos. Especies carbonadas electrófilas y nucleófilas. Carbaniones estabilizados. Funcionalización de esqueletos alifáticos. Funcionalización de hidrocarburos y heterociclos aromáticos. Formación de ciclos. Interconversión de grupos y protección.

TEMA 25.- Síntesis de fármacos II. Seminario. Síntesis peptídica. Protección de grupos y activación de grupos condensantes. Síntesis con reactivos de acoplamiento y en fase sólida. Diseño sintético de una proteína. Análisis retrosintético de diversos fármacos.

TEMA 26.- Fármacos de semisíntesis. Seminario. Obtención de fármacos por semisíntesis. Semisíntesis de antibióticos -lactámicos: 6-APA, 7-ACA y 7-ADCA. Transformaciones de penicilinas en cefalosporinas. Semisíntesis de cefamicinas, tetraciclinas y aminoglucósidos. Semisíntesis de esteroides: transformaciones parciales en anillos y cadenas. Transformaciones microbiológicas.

NOMENCLATURA Y ANÁLISIS DE FÁRMACOS. (Seminarios y Prácticas).

TEMA 27.- Nomenclatura de fármacos. Sistemas de nomenclaturas. Nomenclatura de los grupos funcionales no nitrogenados y nitrogenados. Orden de preferencia para la elección del grupo funcional. Normas de la IUPAC de nomenclatura sistemática en sistemas aromáticos y heterocíclicos. Nomenclatura de productos naturales. Normas de la OMS para los fármacos. Desarrollo, con ejemplos prácticos, de la nomenclatura sistemática de los fármacos.

TEMA 28.- Análisis de fármacos (I). Normativa en Farmacopeas, Formularios y GLP. Elección de métodos de análisis y preparación de muestras. Técnicas de separación, pureza óptica y separaciones quirales. Análisis enzimáticos y farmacocinéticos.

TEMA 29.- Análisis de fármacos (II). Análisis cuali y cuantitativo. Análisis funcional orgánico. Análisis de sistemas policarbocíclicos y heterocíclicos. Análisis espectrofotométrico: estructura y formación de derivados. Descripción de ejemplos prácticos en análisis de fármacos.

TEMA 30.- Análisis de fármacos (III). Determinación estructural por métodos espectroscópicos. Análisis de mezclas e impurezas específicas. Métodos cuantitativos basados en técnicas cromatográficas. Determinación de las propiedades fisicoquímicas de los fármacos. Aplicaciones prácticas con ejemplos útiles en el análisis de fármacos y medicamentos.

 
Programa práctico:
Práctica nº 1.

Síntesis por pasos de teofilina y cafeína. Duración: 14 horas.

1. Síntesis de 4-amino-1,3-dimetil-1,2,3,6-tetrahidropirimidin-2,6-diona.
2. Síntesis de 4-amino-1,3-dimetil-5-nitroso-1,2,3,6-tetrahidropirimidin-2,6-diona.
3. Síntesis de 4,5-diamino-1,3-dimetil-1,2,3,6-tetrahidropirimidin-2,6-diona.
4. Síntesis de 4-amino-1,3-dimetil-5-formamido-1,2,3,6-tetrahidropirimidin-2,6-diona.
5. Síntesis de 1,3-dimetil-2,6-dioxo-1,2,3,6-tetrahidropurina (TEOFILINA).
6. Síntesis de 1,3,7-trimetil-2,6-dioxo-1,2,3,6-tetrahidropurina (CAFEINA).

Práctica nº 2.
Síntesis por pasos de la fenitoína. Duración: 6 horas.

1. Síntesis de la benzoína.
2. Síntesis del bencilo.
3. Síntesis de la fenitoína
 
Evaluación:
Se contempla la realización de tres parciales a lo largo del curso, que deberán ser superados o bien un examen final de toda la asignatura. Asimismo las prácticas de la asignatura se deben superar para presentarse al examen final.
 
Bibliografía:

1. C. Avendaño. Introducción a la Química Farmacéutica. Ed. Interamericana-McGraw-Hill. Madrid 2001.

2. W. O. Foye. Principios de Química Farmacéutica. Ed. Reverté. Barcelona. 1988. (5ª Ed. en inglés: Lea and Febiger. Filadelfia. 2001).

3. A. Korolkovas. Fundamentos de la Química Farmacéutica. Ed. Reverté. Barcelona 1978. (Ed. En inglés: Wiley. Nueva York. 1988).

4. A. Delgado y col. Introducción a la Química Terapéutica. Ed. PPU. Barcelona 2000.

5. S. Cuéllar. Introducción a la Química de los Medicamentos. Ed. CGCF. Madrid 1995.

6. T. Nogrady. Medicinal Chemistry. A Biochemical Approach. Ed. Oxford University Press. Oxford 1988.

7. D. Lednicer. Organic Chemistry of Drug Synthesis. Vols. 1-6. Ed. Wiley. New York 1977-1999.

8. D. Mauleón y A. Delgado. Nomenclatura química sistemática de los fármacos. Ed. PPU. Barcelona 1987.

9. C. Avendaño. Ejercicios de Química Farmacéutica. Ed. Interamericana-McGraw-Hill. Madrid 1997.