Introdução à Química Farmacêutica

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U N I D A D E 1
Introdução à Química 
Farmacêutica
Objetivos de aprendizagem
Ao final deste texto, você deve apresentar os seguintes aprendizados:
 � Conceituar Química Farmacêutica e compreender a sua importância.
 � Descrever a origem e a descoberta dos fármacos.
 � Identificar os princípios básicos de planejamento e desenvolvimento 
de novos fármacos, da modelagem molecular, da latenciação, do 
reposicionamento de fármacos e da relação estrutura-atividade.
Introdução
A Química Farmacêutica é uma ciência voltada para o planejamento e o 
desenvolvimento dos fármacos.
Trata-se de uma área interdisciplinar que combina os conhecimentos 
de Química avançada com diversas outras disciplinas, a fim de aperfeiçoar 
o processo de desenvolvimento de fármacos. 
Inicialmente, os fármacos se originaram a partir de produtos de origem 
natural, como as plantas medicinais, no entanto, com o avanço da ciência, 
inclusive da Química Orgânica, a origem dos fármacos passou a ser, em 
sua maior totalidade, atribuída à síntese química.
Atualmente, a Química Farmacêutica dispõe de várias estratégias de 
planejamento e desenvolvimento de fármacos, como a síntese química, 
a latenciação e a modelagem molecular, além de estratégias como o 
reposicionamento de fármacos e outras.
Neste capítulo, você vai aprender os princípios e as etapas básicas da 
Química Farmacêutica e as estratégias utilizadas no planejamento e no 
desenvolvimento de fármacos. Tais conhecimentos servirão como base 
para o entendimento e a compreensão sobre a Química Farmacêutica e 
a produção de fármacos na atualidade.
Conceitos e etapas principais
A Química Farmacêutica é uma ciência que tem como base teórica a Química 
aplicada à Medicina. Essa área de conhecimento se preocupa em planejar, 
sintetizar, identificar e desenvolver um agente terapêutico que tenha o efeito 
biológico desejado quando este for exposto a um organismo vivo. Além disso, 
a Química Farmacêutica também se detém nos estudos de relação estrutura-
-atividade biológica (REA) desses agentes.
Para atingir tais objetivos, a Química Farmacêutica faz uso do conhecimento 
advindo de várias outras ciências, como Química, Farmacologia, Fisiologia, 
Imunologia, Biologia Molecular, Bioquímica, Toxicologia, Microbiologia, 
entre outras que, quando combinadas, auxiliam a construção do conheci-
mento, formando a disciplina e o alicerce inicial da Química Farmacêutica. 
De maneira mais simples, podemos dizer que a Química Farmacêutica é uma 
ciência interdisciplinar.
Mas para que você possa entender de forma clara e objetiva a Química 
Farmacêutica, é de fundamental importância fixar alguns conceitos que serão 
abordados ao longe deste capítulo. Tais conceitos permitirão uma melhor 
compreensão sobre o assunto abordado e servem como base para estruturar e 
formar o conhecimento acerca do assunto. São eles (AGÊNCIA NACIONAL 
DE VIGILÂNCIA SANITÁRIA, 2018):
 � droga: qualquer substância que, quando administrada a um organismo,
produz algum efeito;
 � fármaco: substância conhecida com características ativas e efeito
terapêutico;
 � medicamento: quando são adicionados componentes ao fármaco para
que este seja administrado terapeuticamente;
 � remédio: substância mineral, animal ou sintética, banho, terapia,
ginástica;
 � forma farmacêutica: forma final de um medicamento, como comprido, 
capsula ou injetável;
 � farmacocinética: estudo dos mecanismos de absorção, distribuição,
metabolização e excreção de fármacos;
Introdução à Química Farmacêutica16
 � farmacodinâmica: estudo das intenções entre o fármaco e seus alvos 
terapêuticos;
 � droga ideal: droga ou fármaco livre de efeitos tóxicos e altamente 
seletivo para um determinado alvo terapêutico.
Agora que você já conhece tais conceitos, podemos dar continuidade 
ao nosso estudo sobre a Química Farmacêutica. De forma geral, a Química 
Farmacêutica está dividida em etapas fundamentais: descoberta, otimização 
e desenvolvimento de fármacos.
Descoberta
A primeira etapa, ou a descoberta de fármacos, consiste basicamente em 
pesquisar novos candidatos a fármacos, sendo os dois principais processos: a 
síntese química e a semissíntese, ou a partir de produtos naturais de origem 
vegetal, animal ou mineral. 
Embora a descoberta de fármacos tenha iniciado com os resultados obtidos 
por intermédio da medicina popular, hoje com a evolução e o desenvolvimento 
de disciplinas, como a Biologia Molecular, a Farmacologia e até mesmo a 
Química, também é possível desenvolver fármacos direcionados a um alvo 
terapêutico específico. Tal processo também é conhecido como modelagem 
molecular. 
A etapa de descoberta engloba ainda ensaios biológicos pré-clínicos de 
triagem in vitro e in vivo de um possível candidato a fármaco. A triagem de 
um novo candidato pode ser entendida como um processo no qual o composto 
protótipo descoberto é avaliado frente a uma determinada atividade farma-
cológica, podendo ser uma atividade antiviral, antitumoral, antibacteriana, 
antifúngicas, entre diversas outras. A triagem se caracteriza por ensaios 
iniciais que fornecem informações farmacológicas a respeito do composto. 
Muitos protótipos de fármacos têm sua pesquisa e seu desenvolvimento 
interrompidos nessa etapa, caso apresentem baixa ou nenhuma atividade 
terapêutica e/ou pronunciada toxicidade.
A etapa da descoberta de um novo agente terapêutico é de fundamen-
tal importância, haja vista que é o alicerce inicial para a produção de um 
medicamento. 
A Figura 1 mostra alguns exemplos de fármacos descobertos a partir da 
síntese química e de fármacos provenientes de produtos naturais de origem 
vegetal.
17Introdução à Química Farmacêutica
Figura 1. Estruturas químicas de fármacos origi-
nários de fontes naturais ou sintéticas.
Fonte: Adaptada de molekuul_be/Shutterstock.com.
Mor�na
Fonte vegetal: Papaver somniferum
Uso terapêutico: analgésico
Cisplatina
Fonte sintética: derivado da platin
Uso terapêutico: antitumoral
Otimização
Depois de descoberto o novo agente terapêutico, inicia-se a fase da otimização, 
cujo principal objetivo consiste em melhorar, potencializar a ação terapêutica 
ou ainda reduzir os potenciais efeitos colaterais. 
Nessa etapa, é possível inserir ou retirar grupamentos químicos existentes 
na molécula inicial, o que irá fornecer a síntese de um composto que atenda, 
o mais próximo possível, às expectativas esperadas de uma droga ideal. Di-
Introdução à Química Farmacêutica18
versas estratégias podem ser utilizadas para otimizar o desenvolvimento 
de fármacos, tais como a simplificação molecular, o bioisosterismo e a 
hibridização molecular. 
O bioisosterismo se baseia em estratégias de substituição de grupos fun-
cionais instáveis ou tóxicos por grupamentos químicos com propriedades 
químicas semelhantes, mas sem tais inconvenientes. Esses grupamentos quí-
micos utilizados como substituintes são chamados de grupamentos isósteros, 
ou seja, eles têm as mesmas propriedades químicas (número de elétrons) e 
biológicas que os grupamentos iniciais do fármaco. 
Por meio da otimização de fármacos por bioisosterismo, é possível desen-
volver um protótipo com efeitos terapêuticos melhorados (farmacodinâmica) e 
estabilidade físico-química (farmacocinética). A epotilona (Figura 2), fármaco 
anticâncer otimizado a partir da ixabepilona, é um exemplo de otimização 
por bioisosterismo, no qual a substituição de um grupamento amina por um 
oxigênio diminuiu a instabilidade metabólica existente na ixabepilona.
Figura 2. Estruturas químicas dos fármacos ixabepilona (a) e epotilona (b).
S
N H
OOH
HN
O
O
OH
(E)
S
N
OOHO
O
OH
O
H2N
a)
b)
19Introdução à Química Farmacêutica
A hibridização molecular é outra estratégia clássica de sucesso utilizada 
pela Química Medicinal na otimização de fármacos. A hibridação molecular 
pode ser entendida como uma conjugação de estruturas de compostos bio-
ativos distintos em uma única molécula, sendo uma alternativa eficaz para 
arquitetar racionalmente estruturas molecularesde novos compostos protótipos 
(ARAÚJO et al., 2015). 
Um exemplo clássico de hibridização molecular é o obtido para a síntese 
do fármaco acetaminossalol (Figura 3), um fármaco anti-inflamatório, anal-
gésico e antipirético obtido mediante reação entre o paracetamol (analgésico 
e antipirético) e o ácido salicílico.
Figura 3. Estrutura química do fármaco acetaminossalol.
Fonte: Adaptada de Araújo et al. (2015).
O
O O
OHN
H
Paracetamol Ácido salicílico
Acetaminossalol
Além de melhoras farmacodinâmicas, é possível também melhorar os 
aspectos farmacocinéticos, como a solubilidade, a estabilidade química, a 
resistência à degradação por enzimas endógenas, o aumento do tempo de 
meia vida, entre outros.
Introdução à Química Farmacêutica20
Desenvolvimento
A última etapa da Química Farmacêutica se preocupa com o desenvolvimento 
de um novo fármaco e consiste, basicamente, em estudar as fases clínicas I, 
II, III e IV (ensaios com humanos), os quais envolvem estudos a acerca da 
farmacodinâmica, da farmacocinética, da farmacotécnica e da farmacovigi-
lância do candidato a fármaco. 
Nessa etapa, o agente terapêutico é conduzido a experimentos, a fim de 
serem coletadas as informações sobre:
 � farmacocinética: como ele é absorvido, distribuído, metabolizado e 
excretado;
 � farmacodinâmica: efeitos benéficos e mecanismo de ação;
 � via de administração: oral ou injetável;
 � toxicidade: efeitos colaterais e efeitos adversos;
 � interação medicamentosa: como ele interage com outros fármacos 
e tratamentos;
 � eficácia: comparação com medicamentos similares.
Depois de coletadas essas informações, o candidato a fármaco pode ser ou 
não aprovado como medicamento. A aprovação é feita pela Food and Drug 
Administration (FDA), órgão do governo dos Estados Unidos, cuja função é 
controlar os alimentos e medicamentos, por meio de diversos testes e pesquisas. 
A etapa de desenvolvimento é de extrema importância, uma vez que define 
parâmetros de eficácia e segurança do novo agente terapêutico. 
Embora seja bastante promissor, é importante salientar que o processo de 
desenvolvimento de um novo fármaco acarreta elevado custo, demanda tempo 
e, na maioria das vezes, os estudos são interrompidos em uma ou mais fases 
de produção. Segundo a FDA, a cada 10 mil compostos estudados, apenas um 
medicamento é aprovado como fármaco, além disso, o custo em toda a cadeia de 
produção é estimado em 1 bilhão de euros. Como já comentado anteriormente, 
o processo de pesquisa pode ser interrompido em qualquer uma das fases da 
pesquisa, caso o candidato a fármaco não atenda aos requisitos mínimos de 
eficácia e segurança (KAUR; SHARMA; SHARMA, 2014).
21Introdução à Química Farmacêutica
A FDA é um órgão dos EUA que é responsável pelo registro e controle de medica-
mentos e alimentos. Cada candidato a fármaco, depois de ser aprovado nas etapas 
de descoberta, otimização e desenvolvimento, passa a receber um registro, com o 
nome e o número de lote de produção. 
A cada novo fármaco introduzido no mercado, a FDA lança uma nota em seu site 
com todas as informações acerca do composto. 
Origem e descoberta dos fármacos
Em algum momento você já deve ter ouvido alguém, ou até mesmo um parente, 
indicar algum chá com propriedades medicinais para aliviar a dor, como, por 
exemplo, um chá para a gripe. Embora essa prática ainda hoje seja utilizada 
com frequência, esses conhecimentos populares acerca de plantas medicinais 
não são novos e datam de séculos antes de Cristo. 
Em meados de 129 a.C., Galeno, considerado hoje o pai da Farmácia, divul-
gou o uso de extratos vegetais para a cura de diversas doenças, emprestando 
o nome às formulações farmacêuticas, denominadas fórmulas galênicas.
Por volta de 1550 a.C., os egípcios formularam um guia medicinal, que
mais tarde foi chamado de papiro de Ebers. Esse guia continha formulações 
medicinais e procedimentos cirúrgicos e atualmente é considerado o primeiro 
registro encontrado de medicamentos. Do período de 1.550 a.C. até meados 
dos anos 1700 d.C., a origem dos fármacos permaneceu basicamente oriunda 
de conhecimentos advindos de plantas medicinais associados à religião e a 
bruxarias para o tratamento de enfermidades.
Em 1786 d.C., um grande avanço na medicina foi alcançado com a des-
coberta da vacina contra a varíola por Edward Jenner. A partir de então, 
estabeleceram-se várias práticas preventivas por meio da vacinação para 
prevenir diversas doenças.
O primeiro fármaco descoberto surgiu em meados de 1829 e teve como 
ponto de partida o isolamento do composto salicina, presente nas cascas da 
planta salgueiro, pelo farmacêutico H. Leroux. Mais tarde, descobriu-se que a 
salicina, quando ingerida e absorvida pelo organismo humano, é convertida no 
ácido salicílico. A partir de então, surgiu o primeiro fármaco sintético, o ácido 
salicílico, o qual foi sintetizado pela primeira vez pelo alemão Kolbe, sendo 
este utilizado no tratamento de diversas doenças por um bom período de tempo. 
Introdução à Química Farmacêutica22
Embora seja bastante eficaz, o ácido salicílico apresentava pronunciados 
efeitos colaterais, que incluíam a elevada irritação estomacal. Esse inconve-
niente impulsionou a descoberta do ácido acetilsalicílico (AAS), por Felix 
Hoffmann, um farmacêutico alemão que trabalhava na Bayer. 
Hoffman tinha como objetivo tentar ajudar seu pai, que sofria de reumatismo 
e reclamava de dores estomacais oriundas do uso constante do ácido salicílico. 
O AAS é considerado um derivado semissintético do ácido salicílico e pode ser 
obtido pela reação de acetilação entre o ácido salicílico e o anidrido acético, 
como pode ser visto na Figura 4.
 A introdução do AAS como fármaco por Hoffmann é considerado o marco 
inicial do desenvolvimento de fármacos. A partir da modificação inserida na 
estrutura do ácido salicílico, foi possível sintetizar um derivado com o mesmo 
potencial terapêutico que o ácido salicílico, mas com mínimos efeitos colaterais. 
Com o surgimento do AAS, a indústria farmacêutica passou a direcionar 
suas pesquisas não apenas na busca por produtos naturais, como também na 
síntese de fármacos.
Figura 4. Síntese do AAS. 
O
O
O
O
O
O
O
O
OH
OH
OH
OH
+ H3C CH3
H2SO4 CH3 + H3C 
Ácido acéticoÁcido acetilsalicílicoAnidrido acéticoÁcido salicílico
A partir da descoberta do AAS, diversos outros pesquisadores começaram 
a desenvolver suas pesquisas na tentativa de isolar, identificar e sintetizar 
compostos a partir de produtos naturais. Embora a busca por tais compostos 
tenha se mostrado promissora, ainda era preciso conhecer mais sobre como 
esses compostos interagem com o organismo humano. Com isso, surgiram 
perguntas do tipo:
 � O quanto devo tomar de tal medicamento?
 � Quais são os efeitos colaterais existentes?
 � Lactantes e crianças também podem usar?
23Introdução à Química Farmacêutica
Para tentar responder essas e outras perguntas e ainda registrar tais res-
postas, em 1906, foi promulgada, no EUA, a lei que cria a FDA, existente até 
os dias de hoje. A FDA tem como princípio garantir a eficácia e a segurança 
dos medicamentos oferecidos à população, de forma a minimizar os potenciais 
riscos existentes. Com o surgimento da FDA, passou-se a estabelecer critérios 
e usar a notificação de medicamentos, o que foi um grande avanço na área 
farmacêutica.
Apoiadas pela FDA, as pesquisas e as buscas por novos compostos tera-
pêuticos continuaram em ritmo crescente. Essas pesquisas ganharam força 
com o desenvolvimento de ciências, como a Biologia Molecular, a Fisiologia, 
a Anatomia e a Química. O avanço no conhecimento acerca dessas disciplinas 
permitiu planejar e executar estratégias mais promissoras no que se refere à 
busca por agentes terapêuticos. Um bom exemplo de avanço é a introdução 
do modelo chave-fechadura de ação dos fármacos, proposto por Emil Fischer 
em 1902. O modelo de Fischer serviu como ponto inicial para o entendimento 
de mecanismos de ação dos fármacos. A partir de então, diversos outrosmedicamentos foram introduzidos no mercado farmacêutico, porém, esses 
compostos passaram a ser regulamentados e registrados pela FDA.
Outra descoberta marcante que não devemos deixar de mencionar aqui foi 
a da penicilina, por Alexander Fleming, em 1928. A descoberta da penicilina 
ocorreu por acaso. Fleming desenvolvia pesquisas com bactérias causadoras 
de infecção e o seu objetivo era identificar possíveis alvos terapêuticos no 
combate desses microrganismos. Antes de sair de férias, Fleming aciden-
talmente esqueceu uma de suas placas de cultura de Staphylococcus aureus 
aberta. Quando retornou de férias, percebeu que ela estava contaminada com 
um certo tipo de mofo (fungo) e ainda notou que, nas regiões onde o fungo se 
alojou, não havia mais colônias de Staphylococcus aureus. O cientista resolveu 
então estudar o fungo para entender como esse microrganismo era capaz de 
inibir as colônias de bactérias. 
Mais tarde, Fleming descobriu que se tratava do fungo pertencente ao gênero 
Penicillium e que este produzia uma substância com ação bacteriostática. Com 
base no gênero do fungo, surgiu então o analgésico penicilina.
Os achados de Fleming contribuíram para a inserção de outras fontes na 
busca por moléculas com potencial terapêutico, mas não apenas as advindas 
de produtos vegetais e sintéticos. 
Na sequência, diversos outros fármacos foram descobertos e introduzidos 
no mercado, como a indometacina, o propranolol, o aciclovir, o captopril, o 
imatinibe, entre outros. 
Introdução à Química Farmacêutica24
A Figura 5 mostra uma linha do tempo relativa à descoberta de vários 
fármacos. Note que o surgimento dos fármacos está diretamente ligado à 
evolução de outras ciências, como já mencionado anteriormente. Um bom 
exemplo é a descoberta do imatinibe, um fármaco antitumoral (antileucêmico), 
cujo desenvolvimento e planejamento foi feito com base no conhecimento 
molecular da leucemia. 
Ainda hoje, a ciência e o desenvolvimento de fármacos caminham juntos 
na evolução e na busca por novos agentes terapêuticos.
Figura 5. Linha do tempo da origem dos fármacos.
Papiro de Ebers
Formulações
Galenas
Criação da FDA
AAS
Indometacina
Penicilina
Aciclovir
Propanolol
1906
1964 19811962
192618891550 a.C.129 a.C.
Imatinibe
Captopril
20001977
A diversidade de fármacos na atualidade
Como já mencionado, a fonte inicial da origem dos fármacos foi a partir de 
produtos naturais, principalmente de produtos de origem vegetal. Por décadas, 
os produtos de origem vegetal (plantas medicinais) permaneceram como a 
fonte de primeira escolha na busca de candidatos a fármacos.
Contudo, a partir do descobrimento e da síntese do AAS pela Bayer, em 
meados de 1889, a síntese química de fármacos vem ganhando espaço na 
indústria farmacêutica e hoje supera, em quantidades, o número de fármacos 
circulantes no mercado farmacêutico. Isso se deve, em partes, aos avanços no 
25Introdução à Química Farmacêutica
conhecimento das ciências de Química Orgânica e Biologia Molecular, uma 
vez que juntas elas permitiram a síntese de compostos em alvos moleculares.
Ao longo do tempo, os avanços em Química Orgânica permitiram a síntese 
simplificada de diversos tipos de moléculas, que, em sua totalidade, são ins-
pirados em produtos naturais ou planejados para atingir um alvo específico. 
O gráfico apresentado na Figura 6 ilustra o arsenal terapêutico da origem 
de fármacos disponíveis na atualidade. Perceba que os fármacos de origem 
sintética (S) lideram o ranking produtivo, representando aproximadamente 
39%. Em segundo lugar, ocupando 27%, estão os fármacos naturais modifi-
cados (ND), também chamados de fármacos semissintéticos. Na sequência, 
temos os sintéticos inspirados em produtos naturais e modificados (S/NM) 
representando 12%, os puramente sintéticos com 5% (S*), os sintéticos não 
inspirados em produtos naturais com 11% (S*/NM) e os puramente naturais 
representando 6% (N) (CRAGG; NEWMAN, 2015).
Figura 6. Percentual das fontes de origem de fármacos na atualidade. 
Fonte: Adaptada de Cragg e Newman (2005).
S/NM
12%
S
39%
ND
27%
N
6%
S*/NM
11%
S*
5%
Introdução à Química Farmacêutica26
Princípios básicos de planejamento e 
desenvolvimento de novos fármacos
O planejamento e o desenvolvimento de fármacos compreende uma das etapas 
principais da Química Farmacêutica, ciência que tem como princípios básicos 
a descoberta, a otimização e o desenvolvimento de novos agentes terapêuticos. 
O planejamento de um novo agente terapêutico, também chamado de 
protótipo de fármaco, engloba, em toda a sua extensão, os princípios básicos 
da Química Farmacêutica. No planejamento, estão inseridas as etapas de 
descoberta e otimização, que, dependendo de seu sucesso, poderão seguir 
para a etapa de desenvolvimento de fármacos. 
 É importante ressaltar que o planejamento e o desenvolvimento de fárma-
cos, ou estratégia P&D de pesquisa, é um processo longo e oneroso e acarreta 
elevados custos para a indústria farmacêutica. A Química Farmacêutica dispõe, 
atualmente, de diversas estratégias para o planejamento de fármacos, das quais 
podemos citar: síntese de análogos isômeros ativos de produtos naturais ou 
biológicos, simplificação molecular, latenciação, modificação de sistemas 
anelares e modelagem molecular (KOROLKOVAS; BURCKHALTER, 1988). 
A seguir, você irá conhecer um pouco mais sobre cada estratégia utilizada 
pela Química Farmacêutica no desenvolvimento e no planejamento de fármacos.
Síntese de análogos e isômeros
A síntese de análogos e isômeros se baseia em sintetizar (produzir) um com-
posto inspirado em um produto natural. A síntese de análogos também é co-
nhecida como semissíntese de produtos naturais, uma vez que busca conservar 
o esqueleto molecular central do produto de partida e inserir neste pequenas 
modificações estruturais em diversas porções da molécula. Dessa forma, é 
possível produzir análogos ao composto original inserido nos grupamentos 
ativos, chamados de farmacóforos, ou retirar grupamentos que promovem a 
toxicidade do composto de partida. 
A Figura 7 mostra a síntese do etoposídeo, um fármaco com atividade 
anticâncer análogo estrutural da podofilotoxina. 
A podofilotoxina é um composto natural tóxico encontrado na planta 
Podophyllum peltatum L. Por intermédio da estratégia de síntese de análogos 
estruturais, obteve-se o etoposídeo, um derivado livre dos efeitos tóxicos da 
podofilotoxina. Note que as estruturas químicas das moléculas são bastante 
semelhantes, contudo, a inserção de uma cadeia de glicose (circulado na 
figura) foi a responsável pela eliminação dos efeitos tóxicos no etoposídeo. 
27Introdução à Química Farmacêutica
Figura 7. Estrutura química do etoposídeo, fármaco análogo a podofilotoxina.
6
4
Podo�lotoxina Etoposídeo
A síntese de isômeros, diferentemente da síntese de análogos estruturais, busca 
a síntese de um composto com estrutura exatamente igual ao produto de partida, 
mas com isomeria diferente. Um exemplo bastante ilustrativo é a talidomida. 
A talidomida, ilustrada na Figura 8, apresenta dois isômeros óticos: talido-
mida (R) e talidomida (S), sendo apenas a isômera talidomida (R) responsável 
pelos efeitos terapêuticos analgésicos e sedativos da talidomida, enquanto o 
isômero (S) é teratogênico, ou seja, provoca mutações fes em gestantes. A partir 
desses conhecimentos, surgiu a síntese de isômeros ativos ou desprovidos de 
toxicidade de diversos produtos naturais.
Figura 8. Estrutura química dos isômeros R e S da talidomida.
Fonte: Adaptada de Barbosa (2018).
O
NH
O
O
O
N
(S) — Talidomida
Teratogênico
(R) — Talidomida
Sedativo e hipnótico
O
NH
O
O
O
N
Introdução à Química Farmacêutica28
Simplificação molecular
A simplificação molecular, como o próprio nome sugere, tem como objetivo 
simplificar a estrutura molecular de um determinado protótipo de fármaco. Essa 
estratégia visa ao desenvolvimento de uma estrutura química mais simples, 
quando comparada com o protótipo de partida. 
Semelhante a outrasestratégias, a simplificação molecular tem como 
propósito potencializar o efeito terapêutico e diminuir os efeitos tóxicos, bem 
como melhorar os aspectos referentes à fase farmacêutica do protótipo. Para 
que você entenda de forma mais clara a simplificação molecular, vamos tomar 
como exemplo a síntese da mefloquina (Figura 9). 
Figura 9. Simplificação molecular da síntese da mefloquina.
Fonte: Adaptada de Barreiro (2002).
N
N
H
HO
CF3
CF3
N
N
HO
MeO
Simpli�cação
molecular
7
Quinina
8
Me�oquina
A mefloquina é um fármaco antimalárico derivado da quinina por simpli-
ficação molecular. Ao observar a Figura 9, note que houve uma substituição 
do anel rubânico da quinina pelo anel piperidínico além de inserções dos 
substituintes trifluormetila nos carbonos 2 e 8. Essas modificações promoveram 
uma maior atividade farmacológica e reduziram os parâmetros de toxicidade 
existentes na estrutura química do quinina.
29Introdução à Química Farmacêutica
Latenciação
A latenciação é uma estratégia de planejamento de fármacos que se baseia 
na ideia de pró-fármaco. 
O pró-fármaco é uma substância inativa que, ao ser metabolizada in 
vivo, converte-se para um composto ativo por meio de reações enzimáticas. 
A latenciação de fármacos é bastante útil quando há compostos que, depois 
de absorvidos, são facilmente degradados (compostos instáveis). De maneira 
mais didática, podemos dizer que a latenciação é um processo de proteção 
do fármaco. 
É importante que você compreenda que a latenciação pode ser obtida tanto 
com reações químicas (p. ex., reações de proteção de grupos farmacofóricos) 
como por processos farmacêuticos (encapsulação, nanopartículas e sistemas 
de liberação controlada). Em resumo, a latenciação busca manter as atividades 
terapêuticas de um determinado fármaco, alterando apenas os seus parâmetros 
farmacocinéticos.
O processo de latenciação se baseia nas estratégias de 
produção de pró-fármacos. 
Pró-fármacos são os compostos inicialmente inativos, 
que, depois de serem metabolizados no organismo 
humano, transformam-se em metabolitos ativos, sendo 
estes responsáveis pelo mecanismo de ação do fármaco. 
O desenvolvimento de um fármaco com base na laten-
ciação é bastante útil do ponto de vista farmacocinético 
e farmacodinâmico. Para saber mais sobre a latenciação, 
não deixe de ler o artigo disponibilizado no link a seguir.
https://goo.gl/Z39mFo
Introdução à Química Farmacêutica30
https://goo.gl/Z39mFo
Modelagem molecular e a relação estrutura-atividade
A modelagem molecular representa, atualmente, a estratégia mais sofisticada 
para o planejamento de fármacos. Tal estratégia surgiu com o desenvolvimento 
de ciências, como a Biologia Molecular e Patologia. A partir dos conhecimen-
tos advindos dessas ciências, foi possível conhecer dados moleculares das 
doenças em estudo. Esses dados facilitaram o conhecimento da REA entre 
os fármaco-receptores. O conhecimento acerca da ligação do fármaco a um 
alvo específico permite estabelecer níveis de afinidade entre os fármacos e o 
seu local de ação ou seu receptor. 
Com isso, surgiram os fármacos planejados por modelagem molecular, ou 
seja, os fármacos planejados para se ligarem especificamente a um receptor. 
O estudo de docking é considerado como a mais importante técnica da mo-
delagem molecular no desenvolvimento de fármacos e faz uso de programas 
computacionais que, com diversos cálculos matemáticos, conseguem prever 
possíveis afinidades e sítios de ligação entre o fármaco e o seu receptor. 
Reposicionamento de fármacos
A estratégia de descoberta e otimização e o desenvolvimento de novos fár-
macos, além de ser um processo bastante trabalhoso e demorado, também é 
bastante caro e pode demorar, em média, de 12 a 15 anos. 
O reposicionamento de fármacos surgiu como uma estratégia de recolo-
cação, ou uso de um fármaco já registrado para outra ação terapêutica que 
não usa a ação original. Trata-se de uma prática que visa a reduzir os custos 
com a pesquisa e a descoberta e ganhar tempo, uma vez que o fármaco já está 
registrado e aprovado pela FDA. 
Um exemplo clássico de reposicionamento de fármacos é o obtido para o 
fármaco citrato de sildenafila (Viagra®), o qual foi planejado, inicialmente, 
para a atividade anti-hipertensiva, porém, com o passar do tempo, descobriu-
-se que esse medicamento poderia lançar uma nova luz sobre o tratamento de 
disfunções eréteis. Assim, o citrato de sildenafila foi reposicionado e hoje é 
amplamente utilizado no tratamento da disfunção erétil.
31Introdução à Química Farmacêutica
1. A Química Farmacêutica é uma 
ciência interdisciplinar que, 
para atingir seus objetivos, 
utiliza estratégias e etapas 
definidas na busca por novos 
agentes terapêuticos. As 
três etapas fundamentais da 
Química Farmacêutica são:
a) descoberta, otimização e 
desenvolvimento de fármacos.
b) descoberta, inovação e 
desenvolvimentos de fármacos.
c) otimização, modelagem 
molecular e desenvolvimento 
de fármacos.
d) otimização, latinização e 
desenvolvimento de fármacos.
e) desenvolvimento, 
planejamento e otimização.
2. O etoposídeo, fármaco derivado 
semissintético da podofilotoxina, é 
amplamente utilizado no tratamento 
de diversos tipos de câncer. O 
motivo principal da modificação 
molecular da podofilotoxina foi:
a) aumentar a solubilidade 
e prever melhores perfis 
de biodisponibilidade.
b) manter os efeitos terapêuticos 
e diminuir os efeitos tóxicos 
da podofilotoxina.
c) melhorar o perfil 
farmacodinâmico da 
podofilotoxina, prevendo maior
afinidade por seu receptor.
d) aperfeiçoar o perfil organoléptico 
e de estabilidade in vivo.
e) promover a latenciação 
para o desenvolvimento 
de pró-fármacos.
3. Selecione a alternativa que descreve 
as características de um pró-fármaco.
a) Um pró-fármaco é uma 
substância ativa que, depois 
de ser administrada no 
organismo, transforma-se 
em uma substância inativa, 
eliminando os efeitos tóxicos. 
b) O pró-fármaco se refere a 
uma substância ativa que, 
depois de ser metabolizada, 
é degradada, exercendo o 
seu mecanismo de ação por 
meio de sua degradação. 
c) O pró-fármaco é uma substância 
inativa que, depois de ser 
administrada, é metabolizada 
em um composto ativo, o qual 
é responsável por sua ação. 
d) Pró-fármaco é um termo 
utilizado para descrever a 
recolocação de fármacos.
e) Os pró-fármacos são protótipos 
de fármacos, os quais podem 
ser otimizados para melhorar 
a sua solubilidade.
4. Selecione a alternativa que se 
descreve o reposicionamento 
farmacêutico.
a) Insere no mercado farmacêutico 
fármacos com registro e patentes 
já disponíveis pela FDA, mas 
voltados para um atividade 
terapêutica diferente da que 
foi planejada inicialmente. 
b) Insere um novo medicamento 
no mercado farmacêutico, 
visando a ampliar seus aspectos 
de solubilidade, bem como 
seus perfis farmacocinéticos 
e farmacodinâmicos. 
Introdução à Química Farmacêutica32
c) A estratégia principal da 
Química Farmacêutica voltada 
ao desenvolvimento de 
medicamentos se preocupa 
em otimizar um composto 
candidato a fármaco. 
d) Refere-se a um termo 
amplamente utilizado para 
estudos de fase clínica 
e pré-clínica quando o 
candidato a fármaco não 
é aprovado pela FDA.
e) Insere um novo agente 
terapêutico para uma patologia 
com um tratamento já existente.
5. São características da modelagem 
molecular e da síntese de 
análogos, respectivamente: 
a) planejamento de fármacos 
baseado em sua REA e 
planejamento de fármacos 
pela latenciação.
b) planejamento de fármacos 
usando técnicas de Química 
Analítica e planejamento 
de fármacos a partir da 
simplificação molecular.
c) desenvolvimento de fármacos 
usando unicamente a Biologia 
Molecular e planejamento 
de fármacos a partir de 
Química Orgânica. 
d) planejamento de fármacos 
a partir de dados de sua 
REA por docking e a partir 
da semissíntese orgânica. 
e) planejamento de fármaco com 
base no conceito de pró-fármaco 
e planejamento de fármaco a 
partir de estudos dedocking.
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