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EJERCICIOS DE QUÍMICA FARMACÉUTICA

Tema 10. Fármacos que regulan el transporte a través de las membranas celulares 131. a) Indíquese la diana biológica, el modo de acción y la utilidad terapéutica de los siguientes fármacos. b)

Indíquese la familia estructural a la que pertenecen. c) Detállense las relaciones estructuraactividad en esta

familia estructural. d) ¿Son adecuados para una buena actividad el grupo fosfonato de dialquilo de la efonidipina y

el sustituyente en posición orto del grupo fenilo de la lacidipina? e) Dibújense tres metabolitos de Fase I de la

efonidipina. f) Dibújese un derivado hidrosoluble de le efonidipina.

NH

H3C CH3

ON

NO2

O

P

O

O

H3C

H3C

O

efonidipina NH

CH3H3C

O

O CH3

O

OH3C

O O CH3

CH3

H3C

lacidipina

132. La distribución asimétrica de iones, especialmente Na+, K+, Ca2+ y Cl-, a ambos lados de las membranas

biológicas genera y mantiene un gradiente de potencial que permite a la célula recibir y transmitir información.

Relacione los siguientes fármacos con el transporte de un determinado ión y comente sus aplicaciones

terapéuticas más importantes.

NH

N(C2H5)2

CH3

CH3

O

NH

CO2CH3H3CO2C

H3C CH3

NO2H3C SO2NH NH-C4H9

O

1 2 3

N

HN

O

O2N

Cl 4

133. El tratamiento farmacológico de la úlcera gástrica puede abordar-se básicamente a dos niveles. Uno es la

administración de omeprazol. ¿Cuál es su modo de acción? ¿A qué otro nivel se puede actuar? Cite algún

fármaco que actué en este segundo nivel, indicando sus principales características estructurales.

134. La cocaína es un alcaloide que puede utilizarse como anestésico local: a) ¿Qué modo de acción presentan

para provocar este efecto? b) ¿A qué crees que es debido su corta duración de acción? c) ¿Se ha utilizado como

modelo para diseñar fármacos con la misma actividad. ¿Qué tipo de modificaciones se han hecho y cuáles són los

requisitos estructurales necessarios para mantener esta actividad? Cite algun ejemplo. d) Si se pudiese

administrar por vía oral, ¿a qué nivel se absorbería? (pKa cocaína = 7,48).

2

N

CH3

CO2CH3

OCO

cocaína

135. a) Indíquese la diana biológica, el modo de acción y la utilidad terapéutica de los siguientes fármacos. b)

Indíquese la familia estructural a la que pertenecen. c) Indíquese el diferente perfil farmacológico y la diferente

farmacocinética que cabe esperar para estos fármacos. En vista de su estructura diséñense los siguientes

derivados: d) Tres análogos de la ambucaína más resistentes a la hidrólisis, dos de ellos por ramificación

(alquilación) y otro por cambio isostérico. e) Un derivado hidrosoluble de la trimecaína. f) Un derivado de la

trimecaína por ciclación. g) Dibújense tres metabolitos de fase I de la ambucaína.

ON CH3

OCH3

O CH3H2N

ambucaína

HN

N CH3

CH3O

CH3

CH3H3C

trimecaína

136. Dadas las siguientes estructuras a) Ordénense de mayor a menor resistencia frente a la hidrólisis metabólica.

b) ¿A qué familia de fármacos pertenecen y cuál es su modo de acción? c) ¿Para cuáles de estos compuestos

cabe esperar un metabolismo enantioselectivo? d) Ordénense según su grado de ionización a pH fisiológico e

indíquese la estructura ionizada de 2.

H2N

O

O

N CH3

CH3

H2N

NH

O

N CH3

CH3

O

OHN

CH3CH3 H

N

CH3O

N

CH3

CH3

NH

CH3

O

CH3

NHPr

pKa 8,8pKa 9,2

pKa 9,1pKa 7,8

pKa 7,9

12

3

45

137. a) Indíquese la diana biológica, el modo de acción y la utilidad terapéutica de los siguientes fármacos. b)

Indíquese la familia estructural a la que pertenecen. c) Detállense las relaciones estructuraactividad en esta

familia estructural. d) A través de qué técnica de farmacomodulación están relacionados la glipinamida y la

tolazamida. e) ¿Qué diferencias cabe esperar en las propiedades farmacocinéticas de la glipinamida y la

tolazamida?

3

SNH

NH

N

OO O

Cl

glipinamida

SNH

NH

N

OO O

NH

O

glisoxepid

SNH

NH

N

OO O

H3C

tolazamidaO NH3C

138. ¿Qué efecto farmacológico presentan los siguientes fárrmacos? ¿Qué modo de acción presentan cada uno

de ellos? ¿Qué características estructurales tienen en común?

S

NN

NH

H3C

O

SO2NH2 SNH

HNCl

H2NO2SO O

OH

HNCl

H2NO2S

O

O

acetazolamida hidroclorotiazida furosemida

a) b) c)

Tema 11: Fármacos que actúan sobre enzimas

139. a) Indíquese la diana biológica, el modo de acción y la utilidad terapéutica del espirapril y del alacepril. b)

Teniendo en cuenta que el espirapril es un profármaco, indíquese la estructura de la especie activa y el

mecanismo de activación metabólica. c) Indíquese el proceso metabólico que transforma el alacepril en captopril.

d) Represéntese mediante un esquema la interacción de la especie activa resultante de la bioactivación del

espirapril con su diana biológica. Hágase lo mismo en el caso del captopril.

NNH

EtO2CCO2H

SS

O

CH3

N

O

CH3

S

NHO

CO2HH3C

O

espirapril

alacepril

140. El captopril (A) es un fármaco antihipertensivo que actúa como inhibidor de una metaloproteasa a través de la

interacción de los tres grupos funcionales señalados con una flecha. Los compuestos B y C son profármacos que

por el metabolismo liberan los correspondientes fármacos activos también inhibidores del mismo enzima. a) ¿De

qué metaloproteasa se trata? b) Indíquese de qué tipo serán las interacciones representadas por flechas. c)

Indíquese cómo se activan metabólicamente los fármacos B y C y cuáles son los grupos responsables de la

interacción de ambos fármacos con el enzima. d) Propóngase un modelo simple de interacción fármaco activo-

enzima, válido para los ejemplos citados. e) ¿A qué tipo de inhibidor enzimático corresponde el fármaco activo

procedente de B?

4

HS N

CH3

COOO

1

2

3

NH

N

EtOOC CH3

O COOP

N

O COO

O

O

H3C

CH3

O

CH3

OA B C

141. A partir de la penicilina G indíquese: a) Tipo de interacción que establece con su receptor. b) ¿Qué pasa si se

trata en medio ácido? c) ¿Y en medio básico? d) Indíquense las modificaciones estructurales que se pueden

realizar sobre la penicilina G con la finalidad de mejorar su utilidad terapéutica.

O

HN

N

S

OCOOH

CH3

CH3penicilina G

142. El fármaco que se indica a continuación es una sal formada por el anión A y el catión B. a) ¿Qué actividad

cabe esperar para el mismo? b) ¿Podría administrarse por vía oral? Razónese la respuesta. c) Dado que B es

también activo si se administra separadamente en forma de hidrocloruro, ¿cuál es la función de A en este

fármaco? d) El fragmento B es un profármaco. Indíquese la estructura del fármaco activo.

O

HN

N

S

O

CH3

CH3

NH3

OO O O

CH3

CH3H3C

Br

N

S

O

CH3

CH3

OO

AB

143. a) Indíquese la diana biológica, el modo de acción y la utilidad terapéutica de la amdinocilina pivoxil y de la

piperacilina. b) Teniendo en cuenta que la amdinocilina pivoxil es un profármaco, propóngase la estructura de la

especie activa y el mecanismo de activación metabólica. c) Dibújese un derivado hidrosoluble de la amdinocilina

pivoxil y de la piperacilina.

N

S CH3

CH3

O OO

O

H3C

O

HH

NCN

amdinocilina pivoxil

N

S CH3

CH3

CO2HO

HH

NH

piperacilinaCH3

CH3

HNN

O

O

NO

O

H3C

144. Clasifíquense las siguientes penicilinas según su utilidad terapéutica como: 1) resistentes a las -lactamasas,

inactivas por vía oral; 2) resistentes a las -lactamasas, activas por vía oral; 3) sensibles a las -lactamasas,

5

inactivas por vía oral; 4) sensibles a las -lactamasas, activas por vía oral. Justifíquese la respuesta. Formúlese el

mecanismo de acción de estos compuestos.

1 2

N

S

HN

CH3

CH3

COOHO

O

OCH3

OCH3

N

S

HN

CH3

CH3

COOHO

O

NH2

N

S

HN

CH3

CH3

COOHO

O

NH2

HO

N

S

HN

CH3

CH3

COOHO

O

ON

CH3

N

S

HN

CH3

CH3

COOHO

O

ON

CH3

Cl

N

S

HN

CH3

CH3

COOHO

O

COOH

N

S

HN

CH3

CH3

COOHO

O

COOH

S

3

4 5 6

7

145. La sultamicilina es un profármaco de reciente introducción. Indíquese: a) ¿Qué utilidad terapéutica cabe

esperar para el mismo? b) ¿Qué papel desempeña en la actividad terapéutica cada uno de los componentes, A, B

y C, de la estructura? c) ¿Qué tipo de farmacomodulación se ha empleado en el diseño de la sultamicilina? d)

Indíquese el proceso metabólico que conduce al fármaco activo. e) En base a su estabilidad química, ¿cabe

esperar que el compuesto sea administrable por vía oral?

N

S

HN CH3

CH3O

O

NH2

O OO O

N

SH3C

H3C O

O O

AC

Bsultamicilina

146. Obsérvense las siguientes estructuras:

N

S O

HN

H2NN

S

COO

O

O

CH3O

NOCH3

Na

N

S O

HN

H2NN

S

COO

NO

NOCH3

O

HN

N

S

COOHO

S

N N

NN

CH3SHOOC

NH2

OCH312

3

6

a) Indíquese a qué familia de fármacos pertenecen. ¿Cuál es su modo de acción? Formúlese el mecanismo del

mismo. b) ¿Qué ventaja puede suponer la utilización de 2 frente a la de 1? ¿y la de 3 frente a la de los otros dos?

147. Dadas las siguientes sulfonamidas a-d indíquese: a) ¿qué utilidad terapéutica cabe esperar para cada una de

ellas? b) Formúlense los productos resultantes de la reacción de b y de c con un equivalente de base. c)

Formúlese el producto resultante de la reacción de b con un equivalente de ácido. d) Sabiendo que el pKa de a es

7,1 y el de b es 6,8, ¿cúal de las dos sulfonamidas penetrará en mayor proporción en la célula bacteriana a pH

fisiológico (7,4)?

S

H2N

NH

OO

NN

SCH3

S

H2N

NH

OO

N

NCH3

S

NH

NH

OO

N

S

O

HOOC

S

H3C

NH

OO

NH

O

Bu

a b

c d

148. El trimetoprim y el sulfametoxazol se formulan conjuntamente en el Septrin®. Explíquese en qué se basa

dicha asociación de fármacos así como su aplicación terapéutica.

N

N

NH2

H2N

OMe

OMe

OMe

SO2NHH2NN O

Me

trimetoprim sulfametoxazol

149. Los antiinflamatorios ácidos no esteroides son inhibidores enzimáticos. ¿De que enzima son inhibidores?

¿Qué características estructurales tienen en común? ¿Cómo se pueden clasificar? Dibújese la estructura general

de tres familias diferentes de fármacos con este tipo de actividad. Indíquese la conveniencia de diseñar inhibidores

selectivos del enzima COX-2. ¿Son inhibidores enzimáticos basados en el mecanismo (inhibidores latentes)?

150. a) Indíquese la diana biológica, el modo de acción y la utilidad terapéutica del ketoprofeno y del suprofeno. b)

Indíquese la familia estructural a la que pertenecen. c) Indíquese a través de qué técnicas de farmacomodulación

están relacionados. d) Diséñese un bioisóstero en cuanto a acidez del ketoprofeno. e) Diséñese un homólogo del

suprofeno que presumiblemente mantenga su actividad. f) Dibújese un derivado hidrosoluble del ketoprofeno. g)

Diséñese un vinílogo del suprofeno. h) Diséñese un análogo por ciclación del ketoprofeno. i) Teniendo en cuenta

que el valor de pKa del ketoprofeno es 4,8, calcúlese su grado de ionización en el estómago (pH = 1,5). j) Dibújese

el eutómero de estos fármacos.

7

CO2H

CH3

ketoprofeno

O O

S

suprofeno

CO2H

CH3

151. ¿Qué actividad farmacológica cabe esperar para el piroxicam? ¿Cuál es su modo de acción? ¿A qué familia

de fármacos pertenece? ¿Cuáles son las características estructurales de esta familia que son necesarias para

poder presentar esta actividad?

piroxicamSN

NH

N

OO

O OCH3

152. a) Indíquese la diana biológica, el modo de acción y la utilidad terapéutica de la fenilbutazona. b) Indíquese la

familia estructural a la que pertenece la fenilbutazona. c) ¿Por qué la suxibuzona y la pipebuzona no son fármacos

activos? d) Teniendo en cuenta que la suxibuzona y la pipebuzona son profármacos de la fenilbutazona, detállese

el mecanismo de activación metabólica de cada uno de ellos. e) A partir del valor de pKa de la fenilbutazona (pKa =

4,5), calcúlese su porcentaje de ionización a pH fisiológico (pH = 7,4). f) Atendiendo únicamente a este valor de

pKa, ¿dónde se debería absorber mayoritariamente la fenilbutazona tras administración oral, en el estómago (pH =

1,5) o en el intestino (pH = 8,0)?

N

N

O

O

H3C

fenilbutazona

N

N

O

O

suxibuzona

O

HO2C O

H3C

N

N

O

O

pipebuzona

N

H3C

NH3C

153. Los siguientes fármacos son inhibidores enzimáticos. Indíquese: a) Qué enzima inhiben. b) Su utilidad

terapéutica. c) ¿A qué familia estructural pertenecen?

COOH

O

O

CH3

N

N

O

O

H3C

fenilbutazona

COOH

NH

ClCl

CH3

NCH3

COOHH3CO

OCl

COOH

CH3

H3CO

ácido acetilsalicílico

ácido meclofenámico indometacina

naproxeno

N NCF3

H3C

H2NO2S

celecoxib

OO O

O

H3C CH3 H3C CH3

OO

Cl Clsimifibrato

8

154. a) Indíquese el modo de acción de cada uno de estos fármacos. ¿Por qué se administran en asociación los

compuestos indicados como 4? b) Indíquense posibles metabolitos de fase I para cada uno de ellos; c) Indíquese

la especie que resulta al tratar 1, 2 y 3 con una disolución acuosa de HCl 1N. ¿Podría formarse un derivado

hidrosoluble de 6 por tratamiento de éste con ácido clorhídrico?

ON

CH3

H3CS

HN

HN

CH3

NO2 NH

O OH3CCH3

O

N

HOOC

1

2

OHN

CH3

F3C

N

SHN

O

NH2

HO O

CH3

CH3

COOH

H

N

O

OCOOH

OHH

4

3

NH

ClCl

NO2

NH

COOCH3H3COOC

CH3H3C

NH

N

O

O O

CH3

H3C5

6

7

COOH

155. La alquilación o la desalquilación de un modelo constituyen técnicas de farmacomodulación ampliamente

utilizadas para el desarrollo de nuevos fármacos. A pesar del pequeño cambio estructural que supone la

introducción de un grupo metilo o etilo en la molécula modelo, las consecuencias que este cambio tiene sobre la

actividad farmacológica del compuesto resultante son, en ocasiones, muy importantes. Tal es el caso de las

siguientes parejas de compuestos, en las cuales uno de los compuestos presenta actividad de interés terapéutico,

mientras que su análogo alquilado o desalquilado es inactivo o presenta una actividad muy baja. a) Indíquese cuál

es el compuesto activo en cada una de las siguientes parejas: 1 / 5; 2 / 6; 3 / 7; 4 / 8. Razónense las respuestas.

b) Indíquese cuál es el modo de acción y qué tipo de actividad presenta el compuesto activo de cada pareja.

NH

NHO

O

OEt

NH

NHO

O

OH

NN

O

OH3C

NN

O

OH3C

Me

H2N S

O

O

HN

N

H2N S

O

O

NMe

N HS N

Me

O CO2H

HS N

O CO2H1 2 3 4

5 6 7 8

156. Indicad el mecanismo de acción y que tipo de actividad presenta el compuesto 1. Indicad cuál es el grupo

farmacóforo. Dibujad un bioisóstero del compuesto 1 y justificad la respuesta.

9

Tema 12: Fármacos relacionados con hormonas y mensajeros secundarios

157. En base a la estructura de los siguientes fármacos de núcleo esteroídico, indíquese: a) ¿A través de qué

técnicas de farmacomodulación están relacionados los dos fármacos de las siguientes parejas: 1 3; 3 2; 2

4? b) ¿Cuál es el resultado de las modificaciones estructurales 1 3 y 2 4 en cuanto al perfil farmacológico de

los fármacos implicados en estos cambios? Razónense las respuestas.

OH

O

H

OH

O

HCH2CH3

OH

O

HC CH

OH

O

HCH3

1 2 3 4

158. Dados los siguientes esteroides indíquese: a) cuáles serán adecuados para la administración oral; b) cuáles

serán adecuados como formas de depósito. c) Indíquese la actividad terapéutica de los compuestos 1, 2 y 6.

OH

H3CO

OH

O

O

OHHO

F

O

O(CH2)8CH3

O

12

3

O

OHC CH

O

CH3O OH

CH3

HNN

45 6

159. A la vista de los siguientes fármacos de naturaleza esteroídica, indíquese: a) la actividad terapéutica que

cabe esperar para cada uno de ellos. b) ¿Cuál es la función del grupo acetónido en el compuesto 2? c) ¿Cuáles

de estos compuestos podrían utilizarse por vía oral?

10

O

CH3

CH3

O

CH3

O

O

O

F

F

HO

O

CH3

CH3

OH

O

O

Cl

HO

CH3

OH

OCH3

CH3CH2CH2O

OH

HO

C CHH

O

OH

1 2 3

654

160. Indíquese qué actividad terapéutica cabe esperar pera los compuestos 1-8 e indíquense las características

estructurales responsables de su actividad.

O

HO

CH3

OH

OH

O

OHCH3

O

OHC

O

OHCH2CH3

O

OHCH3

O

CH3

OH

HO

O

H3C O

OH

1 23

4

5 6 7 8

OH

HO

C CH

CH

.