produtos naturais em quÍmica medicinal: … e minicursos/palestra... · este sucesso É resultado...
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Angelo C. Pinto Instituto de Química
Universidade Federal do Rio de Janeiro
www.iq.ufrj.br [email protected]
PRODUTOS NATURAIS EM QUÍMICA
MEDICINAL: HISTÓRICO E ATUALIDADE
Pré-história
Crescente Fértil
Egito
Mesopotâmia
Corredor Sírio-
Palestino
Vale do Nilo
Planície do Tigre e
Eufrates
Faixa Mediterrânea
Coleção de receitas
empíricas de um “ médico ”
Sumério. Este é o texto
médico mais antigo que se
conhece. Data de
aproximadamente 2200 a.C.
University Museum, Filadélfia.
Suméria : antiga região da
baixa Mesopotâmia (Ásia),
entre os rios Tigre e Eufrates.
Escrita cuneiforme.
Papaver somniferum
Papiro de Ebers: 1550 a. C. Descoberto, em Luxor, no Egito
Fórmulas quantitativas
GALENO (131 – 201 a. C.), médico do imperador Marco Aurélio,
sistematizou o trabalho de Dioscórides em um sistema racional de
terapêutica medicinal, por meio de extratos de plantas e outros PN. Estes
para serem eficientes deveriam restabelecer o equilíbrio rompido pela
doença.
Origem da doutrina “contraria contraribus curantur”.
Drogas quentes como a pimenta seriam boas para calafrios, colapsos ...
Sanguíneo;
colérico;
melancólico e
fleugmático
Quente; seco;
úmido e frio
Planta Nome popular Produtos purificados Análogos sint. ou semi-
sintéticos
Papaver somniferum opiáceos morfina,codeína,tebaína heroína,demerol,metadona
Atropa beladona beladona atropina (hioscina) sintropan,bantina,diparcol
Erythroxylon coca coca cocaína procaína,xilocaína
Cinchona ledgeriana cinchona quinina cloroquina, pamaquina, mefloquina
Digitalis purpurea digitalina digitalina,digitoxina,digoxina
Physostigmina fava de Calabar eserina (fisostigmina) prostigmina
venenosum
Ephedra sinica Ma-huang efedrina anfetamina
Pilocarpus jaborandi ------------- pilocarpina
Chondrodendron curare d-tubocurarina flaxedil
tomentosum
Rauwolfia “snake root” reserpina
serpentina
Brasil: Maior floresta equatorial e tropical
úmida do planeta.
ALENCASTRO, R. B.; PINTO, A. C.; SANTOS, N. P.; SILVA, S. M. M. A Pesquisa Química no Rio de Janeiro
Imperial (1847-1889) In.: ALENCASTRO, R. B.; PINTO, A. C.; SANTOS, N. P. A Monarquia do Brasil: 1808-
1889, reflexões sobre as Artes e as Ciências, Rio de Janeiro: Booklink Publicações Ltda, 2001, 26-61.
O ENCONTRO COM O NOVO MUNDO
Cephaelis ipecacuanha A. Rich
Smilax aspera
(Salsaparrilha) Copaifera sp
Sintropan Atropina
Atropa beladona
Erytroxylum coca
OS PIONEIROS
Bernardino Antonio Gomes José Bonifácio Ezequiel Correia
dos Santos
Substâncias isoladas dos curares Poderoso veneno de flecha dos índios
da Amazônia
Flaxedil
O GRANDE ACASO OU O COMEÇO DE UMA NOVA
ERA ?
Penicilium notatum
Estreptomicina, tetraciclina,
cloranfenicol ...
NH
N
MeO2C
N
N
OAc
OHMeO2C
O
H
MeO
NH
N
MeO2C
NMe
N
OAc
OHH2NOC
MeO
OS GRANDES PROJETOS DE BIOPROSPECÇÃO TERRESTRE
O taxol foi isolado em 1971 da casca do teixo-
do-pacífico (Taxus brevifolia)
É a descoberta de maior sucesso da indústria
farmacêutica dos últimos anos.
Para se obter 25Kg de taxol puro são
necessárias cascas de 38000 árvores.
O fungo Taxomyces andreanae produz taxol
associado a T. brevifolia.
Vincristina, vimblastina, paclitaxel, podofilotoxina, teniposídeo, camptotecina
A identificação de nucleosídeos a partir da esponja
"Cryptotheca Crypta, coletada no mar do Caribe, há cerca
de quatro décadas, constituiu a base pra a síntese da
citarabina, o primeiro agente anticâncer de origem marinha
a chegar à clínica.
espongouridina e espongotimidina
UM GRANDE ACASO
BIOPROSPECÇÃO DOS OCEANOS
Mais da metade dos Produtos Naturais marinhos foi
isolado após o ano 2000
1965 – 2006 = 18 500 substâncias
Os estudos começam nos anos 50
13 dos novos fármacos relacionados co m PN foram
aprovados entre 2005 -2007. Destes 5 representam novas
classes de fármacos.
Trabectedina
Ziconotídeo
primeiro
Ecteinascidia turbinata
Aprovado em 2007 pela EMEA para tratamento de
sarcomas de tecidos moles
Fase 3 para câncer de ovário e fase 2 para de próstata e de
mama
Síntese em 4 etapas a partir de cianosafrina B da bactéria
Pseudomonas fluorescens
Conus magnus
Analgésico 1000 X mais potente que a morfina
FDA 2004
OO
OH
OH
H
HO
OH O
O
NH2
(+)-discodermolídeo
Robert Burns Woodward 1917-1979 e a era da síntese orgânica
Nos anos 90 do século XX, a média mundial era de 40
novos fármacos descobertos por ano.
Neste século, essa média tem variado entre 15 e 18
novos fármacos.
Qual a causa desta diminuição se as novas
metodologias robotizadas permitem que se testem
milhares de moléculas contra novos alvos, e se
dispomos hoje de animais transgênicos para os
ensaios farmacológicos?
O DILEMA ATUAL DAS GRANDES INDÚSTRIAS
FARMACÊUTICAS
DE CADA 30 MIL COMPOSTOS SINTETIZADOS PELAS
INDÚSTRIAS, CERCA DE 2 MIL (6,7%) VÃO PARA
ESTUDOS PRÉ-CLÍNICOS. DESSES, 200 (0,67%)
ATINGEM A FASE CLÍNICA I E 40 (0,13%) PASSAM
PARA A FASE II E 12 (0,004%) CHEGAM A FASE
CLÍNICA III. APENAS 8 (0,003%) SÃO APROVADOS E
EM GERAL 1 (0,003%) CONSEGUE OBTER MERCADO
SATISFATÓRIO.
Calixto, J. B. Cienc. Cult. 2003, 55, 37 -39
POSSÍVEIS RESPOSTAS
DOENÇAS NÃO-INFECCIOSAS COMO, POR EXEMPLO, AS
CARDIOVASCULARES, METABÓLICAS, CÂNCER OU DIABETES, SÃO EM
GERAL MULTIFATORIAIS DECORREM DA INTERAÇÃO DE MUITAS
MOLÉCULAS NO ORGANISMO.
Escolha aleatória das quimiotecas
Tomada de consciência da biodiversidade
Criatividade X Máquina
UM GRUPO DE SUCESSO NO BRASIL
DAS 5166 AMOSTRAS AVALIADAS PARA ATIVIDADE
ANTITUMORAL NO PERÍODO DE 2000 a 2007, PELO GRUPO
DO LABORATÓRIO NACIONAL DE ONCOLOGIA
EXPERIMENTAL DA UFC, 3 FORAM SELECIONADAS PARA A
CONTINUIDADE DOS ESTUDOS COMO ANTITUMORAIS.
Costa-Lotufo, L.V. e cols Rev.Virtual Quim. 2010, 2, 47-58.
Banco com mais de 50 linhagens de células tumorais (NCI-
USA)
Extratos 50 µg/mL; Frações 20 µg/mL; Substâncias puras 5
µg/mL
Três linhagens de tumores sólidos SF-295 (SNC); MDA-MB-
435 (Melanoma) e HCT-8 (Cólon)
Método MTT
Theodoro Peckolt (1822- 1912)
(CH2)12COOH
ácido chaulmúgrico - 24,2%
(CH2)10COOH
ácido hidnocárpico - 45%
• 1861-1869: Sapucainha ou chalmoogra brasileira
Carpotroche brasiliensis Endlicher
Ezequiel Corrêa dos Santos (1801-1864)
Do grego: Geisson = telha
spermum = semente
Sinonímias Científicas
Geissospermum vellosii Fr. All.,
Geissospermum laevis Miers,
Tabernaemontana laevis Vell.
Família: Apocynaceae
Localização: Bahia, Minas Gerais,
Espírito Santo e Rio de Janeiro.
Alcalóides do Pau-Pereira
Ação anticolinesterásica,
depressora do SNC,
hipotermizante e antipirética
ação anticolinesterásica,
tratamento da AIDS e
câncer de próstata.
N
N
N
OC H
3O O C
N
H
HH
HH
H
H
H
HH
G eissosperm ina 1
N
O
CH3O
CH3O
HH H
NCH3
Geissovelina3
Terpenes from Copaifera Demonstrated
in Vitro Antiparasitic and Synergic
Activity
Erika Izumi, Tânia Ueda-Nakamura, Valdir
F. Veiga, Jr., Angelo C. Pinto, and Celso
Vataru Nakamura
J. Med. Chem., 2012, 55 (7), pp 2994–
3001
Publication Date (Web): March 22, 2012
(Article)
DOI: 10.1021/jm201451h
Mauro T. Magalhães Otto Gottlieb
Walter B. Mors
CONCLUSÃO
ESTIMA-SE QUE 40% DOS MEDICAMENTOS DISPONÍVEIS NA
TERAPÊUTICA ATUAL FORAM DESENVOLVIDOS DE FONTES NATURAIS:
25% PLANTAS, 13% DE MICRO-ORGANISMOS E 3% DE ANIMAIS.
ENTRE 1983 – 1994, DOS 520 FÁRMACOS APROVADOS PELO FDA, 220
(39%) FORAM DESENVOLVIDAS A PARTIR DE PRODUTOS NATURAIS.
NO CASO DOS FÁRMACOS ANTICANCERÍGENOS E DOS ANTIBIÓTICOS,
ESSE PERCENTUAL É DE 70%.
ESTE SUCESSO É RESULTADO DA SELEÇÃO NATURAL DE
MILHÕES E MILHÕES DE ANOS