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Analgésicos opióides Ma. Rita Yanka Pereira da Silva Doutoranda - PPgCF Termos importantes Opióides: Termo usado para se referir a todos os compostos endógenos, sintéticos, semi-sintéticos e de ocorrência natural que interagem com receptores opióides do corpo. Opiáceos: Analgésicos estruturalmente derivados da morfina. Histórico Produzido a partir do látex desidratado extraído das frutos ainda imaturas da papoula; O látex possui mais de 20 alcalóides em sua composição; Ópio: Termo grego para suco Papaver somniferum Erva medicinal mais antiga usada pela humanidade contra dor e diarreia; Histórico Entre os séculos XVIII e XIX o láudano de ópio passou a ser usado para fins recreativos; Os problemas causados pelo ópio levaram, em meados do século XX, à criação de leis que restringiam o uso; Principais problemas relacionados ao uso do ópio: Dependência, redução de peso, redução da resistência do organismo à infecções, deterioração intelectual, apatia, indisposição, sintomas de abstinência quando o uso é suspendido; A causa mais comum de morte associada ao uso de morfina é asfixia (menor sensibilidade do centro respiratório do cérebro ao dióxido de carbono). As relações comerciais entre China e Inglaterra não eram equilibradas e como forma de aumentar a importação de seus produtos para a China, a Inglaterra passou a transportar Ópio para a China. A guerra do ópio Dos alcalóides presentes no ópio, o principal é a morfina (10%) Morfina Síntese total 1958 Identificação de grupos funcionais da estrutura 1881 Isolamento e purificação em escala comercial 1833 Isolamento da morfina 1803 Invenção da seringa hipodérmica 1853 Elucidação da estrutura completa por Sir Robert Robinson 1925 Confirmação da estrutura por Raio-X 1968 O único jeito de identificar a estrutura era degradar em fragmentos menores já conhecidos. Por ex.: o tratamento com base forte produz metilamina Estrutura em forma de T com 16 carbonos e 5 aneis Morfina Alterações que não modificaram a ação analgésica do composto Morfina - Alterações estruturais Morfina - Alterações estruturais Alterações estruturais que prejudicaram a atividade analgésica do composto Existem apresentações associadas a outros princípios ativos que são também utilizadas no tratamento da tosse. Uso off-label Síndrome das pernas inquietas e diarreias persistentes Morfina Morfina - Enantiômero Isômero da morfina gerado em uma mistura racêmico quando o fármaco foi sintetizado pela primeira vez Não possui atividade farmacológica A atividade analgésica não está relacionada apenas à presença dos importantes grupos funcionais essenciais, mas também à posição deles em relação ao farmacóforo. Morfina - Epimerização Modificação na posição do anelApenas 10% da atividade original Morfina - Relação Estrutura Atividade Protonado e ionizado quando o fármaco se liga ao sítio receptor Tipo de ligação van der Waals Ligações de Hidrogênio Iônica Morfina - Farmacodinâmica Sedação e efeito analgésico mais forte. Efeitos adversos mais fortes, como depressão respiratória, euforia, dependência, redução do trânsito intestinal. Receptores opioides µ 𝛋 𝜹 Analgesia e efeitos adversos mais leves. Menor potencial de causar dependência. Considerado o mais seguro dos três. Analgesia mais leve e menos efeitos adversos. Associado à mudanças de humor. Ansiedade, depressão e psicose. ORL1 Receptor semelhante ao receptor opioide (opioid receptor-like receptor). Considerado “orfão”, mas se liga à nociceptina. Receptores opioides Redução na liberação de neurotransmissores excitatórios, como glutamato, norepinefrina, acetilcolina Receptores acoplados à Proteína G Hiperpolarização celular e redução da sensibilidade dos receptores à ação dos neurotransmissores Morfina - Farmacocinética Fármacos polares/ionizados Polar Baixa absorção no TGI Naõ atravessa a BHE Base fraca, portanto, atravessa a BHE na forma de base livre e depois se ioniza para interagir com o receptor opioide Sal de morfina Mascaramento de grupos - Polaridade Diamorfina (Heroína) 2x mais ativo que a morfina Mais eficiente em atravessar a BHE Menos potente que a 6-acetil-morfina Grupo fenol precisa ser desacetilado 6-acetil-morfina 4x mais ativo que a morfina Menos polar Atravessa a BHE com mais facilidade Atinge maiores concentrações Efeitos adversos (tolerância e dependência) Considerada perigosa e sua síntese é banida em alguns países Mascaramento de grupos - Meia vida Codeína R = Me A hidroxila fenólica torna a molécula susceptível à metabolismo de fase II (conjugação) e aumenta a excreção (90% em 24 h) Apenas 0,1% de afinidade pelos receptores opioides 20% da atividade analgésica Pró-fármaco (Sofre O-demetilação no fígado) Dor moderada, tosse e diarreia Análogos da Morfina TIPOS DE MODIFICAÇÃO 1. Variação de substituinte 2. Extensão de fármaco 3. Simplificação estrutural 4. Restrição conformacional Análogos - Variação de substituinte Normorfina Zero atividade Atividade volta ligeiramente Butil Pentil, Hexil Cloreto de viniloxicarbonila Normorfina (25% da atividade da morfina) Substituintes pequenos não são importantes para a atividade Análogos - Extensão de fármaco Oxomorfona 2,5x mais ativo que a morfina Oxicodona R = OH Hidrocodona R = H Interações de van der Waals Extensão Nova ligação H N-fenetil-morfina 14x mais ativo que a morfina Grupos volumosos são mais favoráveis para a atividade Naloxona Análogos - Extensão (antagonistas) Naltrexona é 8x mais ativa que a naloxona e bloqueiam os efeitos que os viciados buscamNaltrexona X = O Nalmefina X = CH2 Nalmefina se liga mais fortemente do que a naltrexona e bloqueia opioides endógenos Efeito rápido Usada em situações de emergência Análogos - Extensão (antagonistas) Retém atividade analgésica fraca Antagonista de receptores µ Agonista fraco de receptores κ Nalorfina Pensaram que não haveria efeitos adversos, mas provoca alucinações Remoção do anel E provocou perda total da atividade, reforçando a importância do grupo amina Análogos - Simplificação estrutural Remoção do anel E Análogos - Simplificação estrutural Remoção do anel D (morfinanos) N-metilmorfinano 20% da atividade da morfina Levorfanol 5x mais ativa que a morfina Efeitos adversos Maior absorção V.O. Levalorfano Antagonista 5x mais potente que a nalorfina N-fenetil-levorfanol 15x mais potente que a morfina No geral são mais potentes, têm maior tempo de ação e são estruturas mais simples, mas são mais tóxicos e têm as mesmas características de dependência. Remoção dos anéis C e D (benzomorfanos) Análogos - Simplificação estrutural Metazocina Mesma potência que a morfina Fenazocina 4x mais potente que a morfina Menor potencial de dependência Remoção dos anéis C e D (benzomorfanos) Análogos - Simplificação estrutural Pentazocina 33% mais ativo que a morfina Baixo potencial de dependência Agonista total de receptores kappa (efeitos alucinógenos) Remoção dos anéis C e D: - Não são essenciais para a atividade; - Analgesia e dependência não necessariamente co-existem; - Se ligam aos receptores opioides da mesma forma que a morfina; - São mais fáceis de sintetizar. A semelhança com a morfina foi descoberta por acaso, já que estavam tentando encontrar análogos da cocaína Análogos - Simplificação estrutural Remoção dos anéis B, C e D (4-fenil-piperidinas) Petidina Atividade analgésica fraca e de curta duração Por esse motivo, passou a ser usada em partos. Mesmos efeitos adversos Análogos - Simplificação estrutural Remoção dos anéis B, C e D (4-fenil-piperidinas) Tramadol Mistura racêmica: Um é agonista µ e o outro inibe a recaptação de noradrenalina (efeito sinérgico) Análogo da codeína (precisa sofrer demetilação) A adição de um resíduo de ácido cinâmico aumenta a atividade em 30xMolécula mais flexível, maior possibilidade de interações O mesmo grupo, quando inserido na morfina, a torna inativa Análogos - Simplificação estrutural Remoção dos anéis B, C e D (4-fenil-piperidinas) N-cinamoil derivado da petidina Morfina com resíduo de ác. cinâmico 4-fenil-piperidinas: Tirando vantagens dos efeitos adversos Opioides como agentes antidiarreicos Uma molécula cujos efeitos adversos são predominantes Sintetizada pela primeira vez em 1976 Baixa absorção e propenso à metabolização, portanto, atual somente nos receptores opioides do TGI Livres de efeitos eufóricos DifenoxilatoLoperamida Análogos - Simplificação estrutural Remoção dos anéis B, C e D (4-anilil-piperidinas) Fentanil Agonista mais potente dos receptores µ 100x mais ativo que a morfina Lipofilicidade que facilita a passagem pela BHE Alfentanil Remifentanil Adição de grupos ésteres para ser um fármaco de curtíssima duração Análogos - Simplificação estrutural Remoção dos anéis B, C e D (4-fenil-piperidinas e 4-anilil-piperidinas): - Atividade analgésica potente; - Ação muito rápida; - Mesmos efeitos adversos; - Também são usadas como fármacos antidiarreicos. Análogos - Simplificação estrutural Remoção dos anéis B, C, D e E Mesmas propriedades físicas (solubilidade, capacidade de ligação ao receptor) R-enantiômero > ativo S-enantiômero > inativo Metadona Menos efeitos adversos de constipação e eméticos; Sedação, euforia e sintomas de abstinência também são mais leves; Usados para substituir o vício em morfina e heroína. Dipipanona Analgésico oral Análogos - Simplificação estrutural L-a-acetil-metadol Também usado como alternativa em casos de dependência de opióide Remoção dos anéis B, C, D e E (análogos da metadona) Menos efeitos adversos; Usados como alternativa ao vício de opioides; A restrição conformacional limita o número de de conformações que a molécula pode adotar, retendo apenas aquela que detém maior atividade e que pode se ligar à diferentes alvos. Análogos - Restrição conformacional Apresenta atividade relativamente alta e diferem na adição de um anel Presença de um grupo hidrofóbico aumenta a atividade Orvinois ou oripavinas Etorfina 10.000x mais potente que a morfina Atravessa a BHE 300x mais fácil 20x mais afinidade pelo receptor Análogos - Restrição conformacional Dihidroetorfina 10x mais potente que a etorfina Orvinois ou oripavinas Um dos analgésicos mais fortes já reportado. Usado na China como analgésico e para o tratamento do vício em opioides. Diprenorfina Análogos - Restrição conformacional Antagonista 100x mais potente que a nalorfina e capaz de reverter efeitos da etorfina Não tem propriedades analgésicas Orvinois ou oripavinas Adição de grupos que favorecem a interação com o receptor kappa Análogos - Restrição conformacional Buprenorfina Orvinois ou oripavinas Atividade analgésica, com baixo risco de dependência Relativamente seguro, menor risco de overdose Usado em pacientes pós-cirúrgicos e como alternativa à metadona para os dependentes Se liga fortemente aos receptores µ e atua como antagonista de receptores kappa Não apresenta os mesmo efeitos adversos Se liga fortemente, mas por ser um agonista parcial, a analgesia não é tão forte Orvinois: - São mais lipofílicos e atravessam a BHE facilmente; - Mais potentes; - Estruturas mais complexas. Tirando vantagem dos efeitos adversos Opioides como agentes antidiarreicos Atropina Atropa belladonna L. Bloqueia efeitos muscarínicos Colírio dilatador de pupila Agonistas e antagonistas Transdução de sinal Conformação ativa Conformação inativa Agonista Equilíbrio entre as duas conformações Se liga à proteínas G Agonistas e antagonistas Conformação ativa Conformação inativa Agonista Transdução de sinal Se liga à proteínas G Agonistas e antagonistas Transdução de sinal Conformação ativa Conformação inativa A ntagonista Sítio de ligação - agonista Conformação ativa Conformação inativa Região de interação hidrofóbica maior e mais distante do sítio de ligação iônica Sítio de ligação - antagonista Conformação ativa Conformação inativa Região de interação hidrofóbica menor e mais próxima do sítio de interação iônica Peptídeos opioides endógenos Encefalinas H-Tyr-Gly-Gly-Phe-Met-OH Tem preferência pelos receptores δ Met-encefalina H-Tyr-Gly-Gly-Phe-Leu-OH Leu-encefalina PODEM ser responsáveis pelos efeitos analgésicos da acupuntura Pró-encefalinas Pró-dinorfinas Pró-opiomelanocortinas Encefalinas Mais de 15 peptídeos que variam de 5 a 33 aminoácidos, mas todos têm, na região do N-terminal, Leu-OH ou Met-OH Encefalinas Dinorfinas Endorfinas Morfina Encefalinas Resíduo de tirosina na estrutura da morfina Met-Encefalina Também pode ser importante para a interação com o receptor Interação adicional com o receptor Conceito mensagem-endereço Transmite a mensagem Direciona ao endereço/receptor Encefalinas Receptor δ Dinorfinas Receptor 𝛋 β-endorfinas Receptores µ e δ Última encefalina descoberta (1995) Possui maior afinidade pelo receptor ORL-1 Encefalinas Ao invés de tirosina, possui um resíduo de fenilalanina na porção do N-terminal, o que parece influenciar a afinidade pelo receptor Nociceptina Diferem das encefalinas porque estas possuem glicinas como segundo e terceiro aminoácido da cadeia e por serem tetrapeptídeos Alta afinidade e seletividade pelos receptores μ São mesmo opioides endógenos? Podem ser produtos de degradação resultantes do processo de extração utilizado para isolar proteínas Endomorfinas H-Tyr-Pro-Trp-Phe-NH2 H-Tyr-Pro-Phe-Phe-NH2 Endomorfina-1 Endomorfina-2 Análogos das encefalinas O conceito mensagem-endereço foi fundamental no desenvolvimento dos análogos Resíduo de fenilalanina que funciona como endereço (seletividade para o receptor δ) Resíduo de tirosina que atua como mensageiro Leu-encefalina Grupo espaçador Análogos das encefalinas Adição de um anel Nautrindol Enquanto a naltrexona é um antagonista não seletivo, o naltrindol é um antagonista δ seletivo, com 240 vezes mais potência no receptor δ. Análogos das encefalinas Agonistas não-peptídeos Teoria de ligação das encefalinas Região de interação iônica Região de interação P Região de interação T São equidistantes da região de interação iônica Teoria de ligação das encefalinas Região de interação P Região de interação T Região de interação iônica Por ser uma estrutura rígida a morfina não consegue se ligar ao sítio de interação P Teoria de ligação das encefalinas Região de interação T Região de interação P Região de interação iônica Ptidina (molécula sem os anéis B, C e D) capaz de interagir mesmo sem o anel fenólico Inibidor da peptidase Adição de um grupo Tiol que interage com o ion Zinco da peptidase H-Phe-Gly-OH (Composto de partida) Tiorfano Rececadotril (Pró-fármaco) Usado como antidiarreico A ligação a um dos dímeros pode alterar a conformação do sítio de ligação do outro Isso pode explicar porque ligantes seletivos para receptores opioides mostram resultados contraditórios quando testados em diferentes tecidos Dímeros de receptores opioides se formam em diferentes tecidos Receptores dímeros MDAN-21 50x mais ativo que a morfina Receptores dímeros Oximorfona Agonista µ seletivo Natrindol Antagonista δ seletivo Não causa tolerância ou dependência Indicações Império da dor O crime do século Breaking Bad Requiem para um sonho