Dra Lídia Moreira Lima
N NH2 HO H s e rotonina M e diador Inflamatório Aume nto da Pe rme abilidade Vas cular
M e rck 1963
Scre e ning ca. 350 compos tos indólicos
N
H
3CO
OH
O
CH
3O
Cl
Indometacina
(Indocid®, 1963)
N HO H O OH CH3 me tabólito ativoFase I
Hidrólise
O-demetilação
ácido indolilacé tico N HO H O OH
MAO
Similaridade estrutural
Psicose, cefaléia
frontal, depressão,
Vertigem,
alucinações, etc.
“efeito orto”
N
OH
O
CH
3H
3C
O
Tolmetin (Tolecti n®, 1976)
N
OH
O
CH
3O
H
3C
Cl
Zomepirac (1980)
Proteção
metabólica
Proscrito 1983
Reações
anafiláticas
F
CH
3OH
O
S
H
3C
O
sulindaco
serotoninaprotótipo
Modificações
Moleculares
inativo
IC
50> 100
m
M (COX-1)
IC
50= 0,1
m
M (COX-2)
Modificações
Moleculares
R
CF
3Cl
F
CH
3OCH
3SCH
3NHCH
2CO
2H
3-CH
32-CH
3IC
50(COX-1)
<100
m
M
17
m
M
25
m
M
15
m
M
2,58
m
M
1,19
m
M
13,8
m
M
>250
m
M
33,9
m
M
18,1
m
M
IC
50(COX-2)
8,23
m
M
0,01
m
M
0,041
m
M
0,04
m
M
0,008
m
M
0,009
m
M
0,016
m
M
11,2
m
M
0,069
m
M
0,11
m
M
N N CF3 S H3C O O F SC-58125R
1SO
2NH
2SO
2NH
2SO
2NH
2SO
2NH
2SO
2NH
2SO
2NH
2SO
2NH
2SO
2NH
2SO
2NH
2SO
2NH
2 N N CF3 R1 R e sque le to básicot
1/2= 117h
N N CF3 Cl S H2N O O N N CF3 H3C S H2N O O ce le coxib COX-2 se le tivot
1/2= 8 h
N N CF3 F S H3C O Oalpidem 2.250 N N Cl O N CH3 H3C Cl CYP1A2 GTS/GSH N N Cl O N CH3 H3C Cl SG 2.251 N N Cl Cl O HO 2.252 N N H3C O N CH3 H3C CH3 zolpidem 2.37 CYP3A4 ADH N N HO2C O N CH3 H3C CO2H 2.253 homólogo inferior
Alpidem:
Aprovado FDA em 1992
Proscrito em 1995
Hepatotóxico
ansiolítico (agonista de receptores de serotonina); ↑efeito 1ª passagem; ↓ biodisponibilidade oral
N N N N N O O buspirona N N N N N O O buspirona-análogo F IC50 (5HT1A) = 0,025 t1/2 = 4,6 h IC50 (5HT1A) = 0,063 t1/2 = 52,3 h
ansiolíticos (antagonista receptores de taquicinina NK2) O N Cl Cl N CH3 OH Cl Cl N OH pA2 (NK2)= 9.5 t1/2 = < 10 min (HLM) N O pA2 (NK2)= 9.3 t1/2 = ~30 min (HLM) N-desalquilação
Stepan, A. F. et al., Med. Chem. Commun., 2013, 4, 631–652
N H N N N N CH3 H3C rizatriptano (MAO, SIM) N H S eletriptano (MAO, Não) N CH3 O O N H naratriptano (MAO, Não) S N H H3C O O N CH3 N H HO NH2 serotonina (MAO, SIM)t
1/2= ~4h
t
1/2= ~6h
t
1/2= ~2-3h
Agonistas 5-HT1
Pró-Fármaco
:
Substância desprovida de atividade farmacológica intrínseca, termo
cunhado por Albert em 1958
.
Design Ad hoc x Post hoc
PRO-FÁRMACO
5% do total de
medicamentos disponíveis
são pro-fármacos
Posteriormente modificado para:
1) substância com nenhuma ou pouca atividade farmacológica, sofrendo biotransformação a metabólitos ativos
terapêuticamente.
2)
Derivado de um fármaco conhecido, de propriedades físico-químicas melhoradas, aumentando a biodisponibilidade do
fármaco original, e que mediante processo enzimático ou químico é transformado no fármaco que lhe deu origem, antes de
atingir o seu local de ação ou ainda no próprio local de ação (Korolkovas & Burckhalter, 1988).
O processo de obtenção
do pró-fármaco dá-se o nome de latenciação de fármacos
. Consiste essencialmente em converter, mediante
modificação química, um composto biologicamente ativo em forma de transporte inativa que, após ataque enzimático ou
químico, liberará o fármaco ativo.
cloranfenicol
amargo
Post- hoc
insípido
lipases pancreáticas (duodeno)
O
2N
OH
N
H
O
Cl
Cl
OH
O
2N
OH
N
H
O
Cl
Cl
OH
OH
CYP
450O
2N
OH
N
H
O
Cl
OH
O
-cloridrina
O
2
N
OH
OPalmitato
N
H
O
Cl
Cl
Farmicetina® (Pfizer)HO
HO
NH
2CO
2H
HO
HO
NH
2 L-Levodopa/carbidopa (Doença de Parkinson)Post- hoc
MAO/COMT
dopaminaspontaneous
N N N N H2N HN HO 1' 2' 3' 5' 4' abacavir [t1/2 = 3h] adenosina fosfotransferase 4' 5' 3' 2' 1' N N N N H2N HN O P O HO HO Monophosphato de abacavir desaminase citossólica O P O HO HO HN N N N H2N O 1' 2' 3' 5' 4' Monophosphato de Carbovir [metabólito ativo t1/2 = 15~20h] quinases celulares Triphosphato de Carbovir 4' 5' 3' 2' 1' O P O O HO P O OH O P HO O OH HN N N N H2N O abacavir [t1/2 = 3h] 4' 5' 3' 2' N N N N H2N HN HO Fase 1
(Alc. desidrogenase= ADH hepática) Fase 2 (UDPGA) N N N N H2N HN O O HO2C HO OH OH 5' N N N N H2N HN HO O
Yuen, GJ et al Clin Pharmacokinet. 2008;47(6):351-71.
N N N N H2N HN H O
reações
alérgicas
e/ou tóxicas
N N N N NH2 O P CH3 O O O O O O O O O 1' 2' 3' 5' 4' Tenofovir disoproxilfumarato 5' N N N N NH2 O P CH3 HO O HO N N N N NH2 O P CH3 HO O O P O OH OH 5' adenilato quinase Tenofovir Tenofovir difosfato nucleosideo difosfoquinase N N N N NH2 O P CH3 HO O O P O OH P O HO HO Esterase CYP(?)
sulfenamida
ATPase inativada
In vitro
:
Hepatócitos isolados
(humanos ou de espécies animais)
Microssoma hepático
(humanos ou de espécies animais)
CYP450 recombinantes
In vivo
:
Ratos, coelhos, primatas
e humanos (plasma e urina)
Animais transgênicos
In sillico
QSAR, docking,
Programas de predição
metabólica
(e.g. Pallas, Metasite e Meteor)
LC-MC; LC-MS-MS; LC-NMR; NMR-MS
HPLC-MS; HPLC-NMR
Predição Metabólica in Silico
• QSAR
• “Docking”
• Reatividade Química
• SoM
• Banco de dados de
transfor. metabólicas
Qual(is) é (são) a posição mais provável (is) do metabolismo?
Qual a transformação metabólica mais provável?
Qual isoenzima participa do metabolismo?
O O H H H H H H O O H H H H H H Modelagem por homologia (estrutura cristalográfica do CYP2C5)]
CYP1A1 e CYP2A6 O O H H H H H H O O H H H H H H CYP1A1 CYP2A6
CYP1A2
CYP2A6
In silico
In silico
Predição Metabólica in Silico
MetaSite
Predição Metabólica in Silico
MetaSite3 calculations in aprindine substrate. The reactions predicted for aprindine were: N-dealkylation
(position a), N-oxidation (b), aromatic oxidation (c), benzylic oxidation (d), aromatic oxidation (e).
Cruciani, G. et al. Drug Discovery Today: Technologies 2013, 10, e-155
Fígado
Preparação do fígado
1. Centrifugação a 900 g, 30 min, 4 °C 2. Centrifugação a 10.000 g, 1 h, 4 °C
3. (remoção restos celulares e fração nuclear)
Fração citosólica
Fração microssomal
Quantificação
de proteínas
Quantificação
de proteínas
Conservação a -80° C
CABRERA, M. et. al. Toxicology Letters 2009, 190, 140-149.
Fração S9*
Ultracentrifugação 100.000 g, 1 h, 4 °C (sedimentar a fração microssomal)
Enzimas de
Fase I e II
Enzimas de Fase I:
CYP450, FMO e
Carboxilesterase
Glicuronil-transferase
* Fração S9: fração submitocondrial
Fração microssomal + amostra
(Concentração final = 100 μM)
Incubação a 37 °C por
0, 60 e 120 minutos
Centrifugação
(13000 rpm, 15 min, t.a.)
Adição de 500 μL de
metanol gelado e 500 µL
de acetonitrila gelada
Análise do sobrenadante
por CLAE**
Cofatores:
• MgCl
2• NADPH*
• Glicose 6-fosfato
• Glicose 6-fosfato-deidrogenase
Controles:
• Fração microssomal na presença de
cofatores (com e sem amostra);
• Fração microssomal na ausência de
cofatores (com e sem amostra);
•
Sem fração microssomal na presença de
cofatores (com e sem amostra).
Com cofatores
Citocromo P450 (CYP450)
Flavina-mooxigenase (FMO)
Sem cofatores
Carboxilesterase (CES)
Oliveira, R. O. (2010) Dissertação de Mestrado, IQ-UFRJ.
Oliveira, R. O. (2010) Dissertação de Mestrado, IQ-UFRJ.
Cromatogramas obtidos por CLAE-PDA para LASSBio-998 em fração microssomal hepática de ratos utilizando bifenil-4-carboxilato de metila (20 µM) como padrão interno: LASSBio-998 no tempo 0 (A) e incubado por 120 minutos (B) com fração microssomal na presença de cofatores; LASSBio-998 no tempo 0 (C) e incubado por 120 minutos (D) com fração microssomal na ausência de cofatores. A concentração de incubação da amostra com a fração microssomal foi de 100 µM, diluídas para 20 µM para leitura por CLAE-PDA [Shimadzu – LC20AD; coluna Kromasil 100-5C18 (4,6 mm x 250 mm); detector SPD-M20A (Diode Array) em UV 254 nm; fluxo: 1 mL/minuto; fase móvel: 70% de acetonitrila, 30% de água e 0,1% de TFA].
Lima, L M
0
30
60
90
120
0
5
10
15
20
25
Sem Cofatores
Com Cofatotes
Tempo (min)
L
A
S
S
B
io
-9
9
8
(
m
M)
0
30
60
90
120
0
5
10
15
20
25
Sem Cofatores
Com Cofatotes
Tempo (min)
L
A
S
S
B
io
-9
9
8
(
m
M)
Produtos
t
1/2sem
cofatores
(minutos)
t
1/2com
cofatores
(minutos)
LASSBio-998
66
75,3
LASSBio-1494
407,6
533,1
LASSBio-1495
1155
138,6
LASSBio-1496
630
74,5
In vitro
Oliveira, R. O. (2010) Dissertação de Mestrado, IQ-UFRJ.
N O OH NH O NH O O C18H19N3O5 PM = 357.36
