INTRODUCCION A LA FARMACOLOGIA

Electivo de Química IV medio 2018

Alrededor del siglo XV, aparece en la historia un período llamado IATROQUIMICA , en

el que se comenzaron a hacer preparados con productos químicos, por ejemplo,

utilizar sustancias de origen metálico, alcohol y opio.

En el siglo XVI se aumentó el arsenal de medicamentos, oriundos la mayor parte de los reinos vegetal y animal, con muchas drogas procedentes del reino mineral, entre ellas las derivadas del mercurio, antimonio, arsénico, zinc, cobre, potasa, sosa y hierro, merced a la revolución operada por Paracelso en las ciencias de curar.

Paracelso fue el primero en introducir la química en la terapéutica, mediante el empleo de numerosos compuestos. Fue un reformador de la medicina, gran conocedor de las plantas medicinales.

¿Qué es la Farmacología?

Es la ciencia que estudia las propiedades , efectos y acciones bioquímicas de

los fármacos (principio activo o droga) en los sistemas biológicos.

¿Qué es un Fármaco ?

- En un sentido amplio: Es una sustancia química de origen natural o sintético , orgánica o inorgánica que es capaz de interactuar con un organismo vivo.

- En un sentido estricto: Es una sustancia química que es capaz de recuperar o modificar la función original de células, tejidos y órganos afectados por alguna enfermedad.

- Sustancia química que ayuda a la detección y diagnóstico de algunas enfermedades:

Trazadores Radiactivos: Y-131 , Tc-99

Quimio y Radioterapia: Co-60

Subdivisiones de

la

Farmacología

Farmacognosia

Estudia el origen

de los fármacos

Farmacocinética

ADME

Farmacodinamia

Mecanismos de

acción y efectos

de los fármacos

Tecnología

farmacéutica

Formas e

industria

farmacéutica

FARMACOGNOSIA:

Es una rama de la farmacología que estudia el origen de los fármacos ,en un sentido amplio los fármacos se pueden dividir en :

Naturales : Provenientes del reino animal, vegetal o mineral.

Fármacos de origen animal

Muy pocas sustancias químicas son las que se extraen de organismos animales.

Los principales componentes son proteínas, grasa, hidratos de carbono y

derivados esteroideos.

Desde el punto de vista farmacológico, los más importantes son las proteínas y los esteroides. SON UTILIZADOS PRINCIPALMENTE EN TERAPIAS DE SUSTITUCIÓN HORMONAL

EJEMPLO

La diabetes mellitus tipo I o también conocida como diabetes juvenil o diabetes

mellitus insulino dependiente, es una enfermedad metabólica caracterizada por una destrucción selectiva de las células beta del páncreas causando una deficiencia absoluta de insulina

• Minerales : sus propiedades son diversas , son Minerales purificados , carbonados , sulfurados y sulfatados, por ejemplo ,el sulfato de magnesio (MgSO4) utilizado como laxante , el sulfuro de mercurio (HgS) , todavía utilizado en el tratamiento de la sífilis y el carbonato de litio utilizado (LiCO3) en el trastorno bipolar ,

El hierro, usado para suplir las diferencias que provoca la anemia o en algunos

caso de embarazo y lactancia.

Algunos minerales en forma de hidróxidos son usados para combatir la acidez,

por ejemplo el Mg(OH)2 y Al (OH)3

Fármacos de origen Vegetal:

La mayoría de los fármacos utilizados en la actualidad provienen del reino vegetal , ya que las plantas presentan una gran cantidad de principios activos orgánicos.

Flavonoides: Derivados fenólicos que reaccionan formando esteres y son utilizados principalmente en la industria farmacéutica como antioxidantes y antidiarreicos y vasoconstrictores , presentan una estructura básica llamada chalcona y la acción de una enzima isomerasa la convierte en una flavona

Pueden sufrir muchas modificaciones y adiciones de grupos funcionales , por lo que son una familia muy diversa de compuestos , aunque todos los productos finales se caracterizan por ser polifenólicos y solubles en agua , al limitar la acción de los radicales libres los flavonoides reducen el riesgo de cáncer , mejoran los síntomas alérgicos y de artritis. Son de sabor amargo y llegan a provocar sensaciones de astringencia , No son considerados como vitaminas.

Algunas de sus propiedades

• Antiateroescleróticos • Antinflamatorios • Antitumorales • Antitrombogénicos • Antiosteoporóticos • Antibacterial • Antiviral • Antifúngicos

Alcaloides. Son sustancias nitrogenadas alcalinas , unidas a un heterociclo , La acción

terapéutica de los alcaloides se basa en que causan ciertas reacciones bioquímicas orgánicas dentro del cuerpo que ejercen una importante estimulación o inhibición del sistema nervioso central y autónomo.

Algunos alcaloides

Glucósidos

Las saponinas son glucósidos cuya genina es denominada sapogenina , son solubles en agua , en la cuál forman espuma, por su capacidad de disminuir la tensión superficial forman emulsiones con aceites y sustancias resinosas, por ejemplo el quillay el «shampoo» mas antiguo que se conoce contiene gran concentración de saponinas.

Planta Medicinal

• De acuerdo a la OMS, es todo vegetal

que contiene sustancias que pueden ser

utilizadas con fines terapéuticos o que

son los precursores de síntesis

farmacéutica.

Principio Activo

• El valor medicinal de una planta

se debe a la presencia en sus

tejidos de una o varias

sustancias químicas que

producen una acción

fisiológica concreta sobre el

organismo humano. Estas

sustancias son las que

denominamos principios

activos.

• Muchos de los p.a. son de estructura química sumamente compleja

y ocasionalmente para algunos se desconoce su naturaleza química;

otros, en cambio, han sido aislados, purificados e incluso

sintetizadoso imitados. Un vegetal puede tener muchos principios

activos

• La célula vegetal se puede comparar a un laboratorio de química

orgánica en plena actividad, en el cual alcaloides, heterósidos,

aceites esenciales, enzimas, terpenos, taninos, están

evolucionando continuamente, condensándose o sintetizándose.

O

O

OHO

OHO

O

O

HO

NH

O

O

O

H3C

O

H3C

CH3

CH3

H

O

En una misma planta pueden existir

sustancias antagónicas. Ej.: el

ruibarbo contiene derivados

antraquinónicos de efecto purgante o

catártico y taninos de acción contraria

(astringente).

Fármacos sintéticos

Son creados artificialmente en laboratorios , a partir de un principio activo o fármaco

llamado cabeza de serie que mediante reacciones orgánicas generan nuevos principios

activos más eficientes y eficazes , llamados Fármacos hijos.

Un ejemplo de fármaco sintético es el Acido acetilsalicilico . (Aspirina)

¿Qué es un medicamento?

Es un preparado farmacéutico que contiene al fármaco , principio activo o droga ,

que debidamente elaborado y según su forma farmacéutica y dosis , puede ser

administrado a un paciente para él diagnóstico , tratamiento y curación de una

enfermedad.

Medicamento

Fármaco o principio activo

Excipientes o vehiculo

No todo el principio activo ejerce acción farmacológica , sino una parte de

la molécula , llamada FARMACOFORO.

EJEMPLO

Una familia de fármacos de amplio uso en la población mundial, son los

analgésicos y antiinflamatorios (AINES). Ejemplo de un subgrupo de ellos son los

derivados de ácido propiónico como Naproxeno.

El mecanismo de acción por el cual fármacos como el naproxeno ejerce

su efecto analgésico y antiinflamatorio es la inhibición de una enzima

clave en la producción de mediadores de esta respuesta fisiológica.

La enzima se llama ciclooxigenasa-2 (COX-2), a la cual el naproxeno

se une en el sitio activo.

Naproxeno

De la misma familia del naproxeno, lo son el ibuprofeno y flurbiprofeno,

cuyas estructuras y puntos de fusión se indican a continuación:

Fármaco : Sustancia química de origen natural o sintético , orgánico o inorgánico que

interactúa bioquímicamente con el sistema biológico , se dice que presenta acción

farmacológica , según su acción o dosis puede ser positiva o negativa.

Excipiente: Sustancias que acompañan al fármaco en la constitución del medicamento ,

no presentan acción farmacológica específica (almidones y solventes orgánicos).

Aspirina (100 mg)

Principio activo:

Acido acetilsalicilico.

Excipientes:

Almidón de maiz

Celulosa en polvo

El envase de un medicamento nos puede proporcionar información muy valiosa , entre ellas:

• Laboratorio Farmacéutico: que elabora y/o distribuye el producto, su razón social y dirección.

• Nº de Registro ISP (Instituto de Salud Pública): inscripción de un producto farmacéutico en dicha institución, que indica que el producto está aprobado para su comercialización en nuestro país.

• Precauciones de almacenamiento y conservación: indica si el medicamento debe mantenerse a temperatura ambiente, refrigerado, etc.

• Vía de administración: indica si el producto se debe ingerir, aplicar externamente, inyectar, etc.

• Composición: se detalla que sustancias y en qué cantidades se encuentran en el producto.

• Advertencias: situaciones que se recomienda considerar para la seguridad. Ej.: " No dejar al alcance de los niños".

• Condición de Venta: indica las condiciones requeridas para despachar el producto en una farmacia. Ej.: venta bajo receta médica retenida

II. Farmacocinética

Esta rama de la farmacología se encarga de estudiar los procesos de absorción,

distribución , metabolismo o biotransformación y la excreción del fármaco desde que

entra al organismo.

Es un proceso DINAMICO , es decir todos los procesos ocurren de manera

simultánea.

Absorción (A)

Este proceso incluye la liberación del fármaco de su forma farmacéutica en el

Estómago, la entrada al organismo a través de las vías de administración y los diversos

mecanismos de transporte.

Vías de administración.

a) Oral : Es la vía mas utilizada , ya que la mayoría de los fármacos se metabolizan en el

hígado y se absorben rápidamente en el tubo digestivo , como los jarábes , capsulas

y comprimidos.

Sin embargo algunos fármacos como la insulina , son inactivados enzimáticamente

por el hígado o son destruidos por los ácidos gástricos y deben ser ingeridos por

otra vía .

b) Vía Intravenosa: Por esta vía de administración el fármaco ingresa directamente a

la circulación sanguínea , evitando las barreras de absorción y

la inactivación enzimática. Es utilizada cuando se necesita un rápido efecto del

fármaco,una administración continua y en grandes cantidades.

c) Vía intramuscular o subcutánea : Los fármacos en disolución acuosa se absorben

rápidamente , pero cuando se necesita una liberación

lenta y prolongada del fármaco , estos se aplican en forma de esteres , así se evita que

la administración del medicamento sea continua.

Como ejemplo tenemos la penicilina con benzatina , un potente antibiótico que debe ser

administrado vía intramuscular para su liberación lenta y progresiva.

La insulina también es inyectada vía intramuscular.

d) Otras vías: La inhalación puede ser una vía de administración bastante efectiva , ya

que produce una rápida respuesta al fármaco debido a la gran superficie de los

pulmones y su gran irrigación sanguínea (aerosoles).

La vía rectal y sublingual es utilizada en aquellos fármacos que se metabolizan

rápidamente ya que al ser ingeridos por esta vía evitan la circulación portal , y son

absorbidos directamente en el intestino delgado.

La vía tópica como las cremas son utilizados para dolores locales y focalizados.

Efecto primer paso y biodisponibildad.

Los fármacos que se administran en el tubo digestivo (por vía oral o rectal) están

sujetos a los siguientes pasos:

• En el hígado (y a veces en la pared intestinal), las moléculas del fármaco y/o toxico se biotransforman (termino preferido a metabolizan), generalmente a sustancias con menor actividad.

• Por lo tanto la cantidad de fármaco activo, que entra a la circulación sistémica tras la administración en el tubo digestivo es inferior a que si hubiese sido administrada por vía intravenosa o intramuscular.

La biodisponibilidad es entonces la cantidad inalterada del fármaco que ingresa a la circulación sistemica y está disponible para acceder a tejidos y órganos y producir un efecto

MECANISMOS DE TRANSPORTE

Los fármacos deben atravesar la membrana plasmática para poder ejercer su acción

farmacológica , debemos recordar que la membrana plasmática es una doble capa

fosfolipídica .

La mayoría de los fármacos deben ser liposolubles para poder atravesar la membrana

plasmática , y además deben estar en forma no ionizada o débilmente disociados,

condición que dan los fármacos que presentan gran cantidad de grupos fenilos y ácidos

y bases débiles (derivados nitrogenados)

Ejemplos : Diazepam : alcaloide sintético , utilizado como ansiolítico y sedativo

Difusión Simple.

Cerca del 95% de los fármacos atraviesan la membrana plasmática a través de esta vía,

siguiendo la Ley de Fick , que indica que la velocidad de absorción de un fármaco

es mayor cuanto mayor sea su gradiente de concentración , menor el tamaño de la

molécula y mayor su liposolubilidad. (Formas no ionizadas o debilmente

ionizadas ).

Difusión Facilitada.

Sigue los mismos principios que la Ley de Fick , con la diferencia que se utilizan

proteínas transportadoras específicas llamadas “carriers” , a favor de la gradiente de

concentración sin el consumo de energía. Esta vía es utilizada para transportar

fármacos poco solubles o insolubles en lípidos , como aquellos que contienen

aminoacidos , glucósidos, etc (Ejemplo : Acido acetilsalicilico).

Endocitosis.

Esta vía es utilizada cuando el fármaco presenta un elevado peso molecular

(mayor a 900 g/mol) , para ser transportado debe ser atrapado y englobado por

movimientos de membrana , originando invaginaciones que contienen al fármaco ,

llamadas vesículas , es un medio de transporte

activo

Ej : Anfotericina (C47H73NO7 PM 924,079 g/mol) , antibiótico y antimicótico.

Coeficiente de partición lípido/agua

Las moléculas de drogas se disuelven en las porciones lipídicas de las

membranas y de esa manera llegan fácilmente al medio intracelular.

De acuerdo con este parámetro, la mayor o menor facilidad para la difusión pasiva

de las drogas depende entonces de su grado de liposolubilidad. MIENTRAS MAS

LIPOSOLUBLES LOS FARMACOS DIFUNDIRAN MAS RAPIDO

Se determina experimentalmente mediante la siguiente relación

Coef .p= Cantidad de fármaco en el lípido /

Cantidad de fármaco en agua

Consideremos los siguientes barbitúricos (alcaloides sintéticos que actúan sobre

el sistema nervioso central , desde la sedación suave hasta la anestesia)

Barbitúrico

Coeficiente de

partición

Porcentaje de

absorción

Barbital

0.7

12

Fenobarbital

4.8

20

Ciclobarbital

13.9

24

Pentobarbital

28.0

30

Secobarbital

50.7

40

Análisis de absorción según la Ionización.

Según lo descrito los ácidos y bases fuertes no se absorberán porque se disocian

completamente en disolución acuosa , en cambio los ácidos y bases débiles pueden

absorberse con facilidad , debido a su escasa ionización.

recordemos que la parte lípidica de un medicamento es su forma NO ionizada .

Distribución (D)

Una vez que el fármaco se absorbe , ingresa a la circulación sanguínea , donde parte

del fármaco se une a proteínas plasmáticas específicas (albúmina) y el resto circula

de forma libre , cuando el fármaco sale del plasma sanguíneo e ingresa al tejido u

órgano blanco , una nueva porción de fármaco se libera de la proteína y reemplaza

al fármaco de acción libre , así se mantiene constante la fracción unida /fármaco libre.

• La porción libre es bioactiva.

• La unión de fármacos a estas proteínas se determina mediante la afinidad del

fármaco por la proteína y la capacidad de unión que presenta la proteína.

* Solo están disponibles unos pocos sitios de unión, por lo que una dosis elevada

puede saturarlos y la cantidad de fármaco libre sobrante circula en el torrente

sanguíneo.

• Si dos o más fármacos presentan afinidad por los mismos sitios de unión, se unirá

aquel que presente mayor afinidad y la concentración plasmática del fármaco

desplazado aumentará.

Cinética de distribución

Dependiendo de la velocidad con que el fármaco ocupa y abandona los compartimentos

biológicos, se pueden considerar tres tipos.

A) Compartimento central: Incluye compartimentos fácilmente accesibles , en donde

el fármaco se distribuye rápidamente , incluye órganos y

tejidos altamente irrigados como corazón, pulmones, hígado , riñones , cerebro,etc.

B) Perisférico superficial: Incluye compartimentos biológicos menos irrigados y poco

accesibles , como la masa muscular , medula osea , etc,

el fármaco se distribuye lentamente

c) Perisférico profundo: incluye compartimentos biológicos pobremente irrigados ,

como la piel y la grasa , la distibución del fármaco es muy lenta y se libera con

lentitud , ya que se unen fuertemente con el tejidos , debido al carácter liposuble del

fármaco como forma no ionizada.