No futuro, os medicamentos não só combaterão as doenças, como também as combaterão de forma mais eficaz e em menos doses. Esta não é uma cena de um futuro distante; Ao melhorar a forma como as drogas interagem com o nosso corpo, esta realidade potencial fica mais próxima. Um estudo recente investigou a arte sutil de alterar moléculas de medicamentos, concentrando-se em um ingrediente chamado acedoben, usado no medicamento antiviral inosina pranoben. Ao adicionar átomos de flúor à estrutura molecular do acedobeno, os investigadores revelaram mudanças significativas nas suas propriedades, revolucionando potencialmente a sua eficácia e a rapidez com que o nosso corpo o utiliza.
Uma pesquisa recente de Thomas Shell, Ph.D., e Joshua Boldon, Ph.D., do Departamento de Química e Física da Lincoln Memorial University, explorou o profundo impacto da substituição de flúor nas propriedades do composto farmacêutico acedoben, um componente chave do medicamento antiviral inosina pranobex. Suas descobertas, publicadas na Chemistry Results, destacam o aumento significativo da absorção humana do derivado trifluoroacetamida do acedobeno, proporcionando implicações promissoras para o design e eficácia de medicamentos.
Acedoben desempenha um papel vital na fórmula do Inosine Pranox (usado para combater várias infecções virais). A introdução do flúor converte o acedobeno num novo derivado, 3F-AcPABA, que apresenta vantagens claras sobre a molécula original na forma como o corpo processa e utiliza o medicamento.
A pesquisa deles mostra que o 3F-AcPABA tem mais de sete vezes a capacidade de se fundir com a gordura do que o AcPABA. Esta capacidade melhorada sugere que o 3F-AcPABA pode atravessar barreiras biológicas de forma mais eficiente, especialmente nos níveis ácidos típicos do estômago, onde o medicamento começa a ser absorvido pela corrente sanguínea. Esta propriedade é crucial porque pode aumentar a disponibilidade do medicamento no organismo, o que significa que mais medicamento pode circular e ter efeitos positivos.
Além disso, o estudo examinou como o efeito de retirada de elétrons dos átomos de flúor afeta a distribuição de elétrons dentro da molécula, afetando assim várias propriedades, incluindo a acidez e a natureza da ligação carbonila. Curiosamente, apesar destas modificações químicas, os níveis de acidez dos grupos de ácido carboxílico em AcPABA e 3F-AcPABA permanecem quase inalterados, destacando a subtileza das mudanças estruturais envolvidas.
Dr Scheer forneceu insights sobre as implicações mais amplas de suas descobertas. “Nossos resultados mostram que mesmo pequenas modificações químicas podem alterar significativamente as propriedades físicas de uma molécula, aumentando assim seu potencial terapêutico. Isso poderia levar a medicamentos mais potentes e melhorar a capacidade de atravessar passivamente as barreiras biológicas”, explica.
As implicações desta pesquisa vão além do acedoben. Por exemplo, o Dr. Thomas Shell e Joshua Boldon relataram recentemente sobre as propriedades físico-químicas dos derivados de trifluoroacetamida do acetaminofeno. O Dr. Shell está atualmente explorando o impacto da substituição do flúor nas propriedades físico-químicas de outros medicamentos de moléculas pequenas. O presente estudo contribui para o crescente corpo de conhecimento que apoia o uso estratégico do flúor no design de medicamentos e ajuda a otimizar as propriedades dos medicamentos para melhores resultados clínicos. Este estudo é uma pedra angular para pesquisas futuras que visam aproveitar todo o potencial do flúor no desenvolvimento de medicamentos.
Referência do diário
Joshua A. Boldon, Thomas A. Shell, “Propriedades físico-químicas do acedobeno e seus derivados de trifluoroacetamida”, Resultados de Química, 2023. doi: https://doi.org/10.1016/j.rechem.2023.101075
Joshua A. Boldon, Thomas A. Shell, “Propriedades físico-químicas e cinética do citocromo P-450 de derivados de trifluoroacetamida de acetaminofeno”, Resultados de Química, 2023. doi: https://doi.org/10.1016/j.rechem.2023.101129
Sobre o autor
Thomas Schell Nascido e criado no centro da Pensilvânia. Ele recebeu seu diploma de bacharel em química e biologia pela Universidade de Richmond, onde conduziu pesquisas de graduação sobre a síntese de pirrol usando sais de enirimina com Stuart Clough e John Gupton. Como estudante de pós-graduação na Emory University, ele trabalhou com Debra Mohler para sintetizar e estudar complexos organometálicos responsivos à luz que poderiam clivar o DNA. Antes de se tornar professor assistente na West Virginia State University, ele atuou como professor assistente visitante no Franklin and Marshall College, onde estudou síntese orgânica de succinimidas e maleimidas assistida por micro-ondas. Ele foi pós-doutorado associado com David Lawrence na UNC e professor assistente de pesquisa na Escola de Farmácia UNC Eshelman, onde estudou a cobalamina como um composto responsivo à luz para manipular sistemas biológicos. Ele descobriu que a hidroxocobalamina catalisa a geração de radicais hidroxila por irradiação ultravioleta na presença de oxigênio. Além disso, ele descobriu que as alquilcobalaminas respondem aos comprimentos de onda da luz infravermelha ligando-se aos fluoróforos apropriados. Esta descoberta é importante para o desenvolvimento de moléculas que respondem aos comprimentos de onda da luz dentro da janela óptica do tecido (os comprimentos de onda que penetram mais profundamente no tecido). Moléculas que respondem aos comprimentos de onda da luz dentro da janela óptica de um tecido são críticas para o uso de moléculas responsivas à luz para terapia direcionada de doenças. Como professor assistente no St. Anselm’s College e professor assistente na Norwich University, ele estudou a capacidade das alquilcobalaminas de clivar o DNA e liberar medicamentos anticâncer sob luz visível e irradiação de raios X. Na Lincoln Memorial University, ele sintetizou conjugados de alquilcobalamina-drogas contra o câncer e estudou as propriedades físico-químicas de derivados fluorados de drogas, que muitas vezes melhoraram a lipofilicidade em relação à molécula original. Ele é professor associado de química na Lincoln Memorial University.
