A minha amiga Valéria me deu a dica desse site interativo lançado pela Sociedade Brasileira de Química.
O nome dele é Quid+.
Autor: Márcio Martins
Sou Bacharel em Química (UFRGS), Licenciado em Química (ULBRA) e Doutor em Química Teórica (UFRGS). Atuei na UFPel, UNIFRA, UFFS e atualmente na UNIPAMPA Campus Bagé. Sou professor de Físico-Química, TIC e otras cositas más! Atuei no Mestrado Profissional em Ensino de Ciências e Matemática (UNIFRA - Santa Maria). Atuei em programas de Pós-Graduação Stricto Sensu. Atualmente faço parte do Programa de Pós-Graduaçãao em Ensino de Ciências (Mestrado Profissiional) e no Programa de Mestrado Acadêmico em Ensino, ambos da UNIPAMPA Campus Bagé. Sou blogueiro amador, embora esteja brincando disso desde 2008. Curto muito tecnologias digitais, principalmente se elas puderem ser aplicadas ao ensino.
Seguindo a minha série de moléculas interessantes, vocês ficam hoje com a minha tradução livre para o texto sobre o paracetamol.
E, para aqueles que são estudantes de Química, tem umas partes sobre a síntese do fármaco que podem ser interessantes lá no final do texto.
Paracetamol ou acetaminofeno é o metabólito ativo da fenacetina, um analgésico derivado do alcatrão.
Diferentemente da fenacetina, o paracetamol não apresenta efeitos carcinogênicos em nenhum nível. Ele tem propriedades analgésicas e antipiréticas, mas, ao contrário da aspirina, não é muito efetiva como agente anti-inflamatório.
Ela é bem tolerada, carece de muito esfeitos colaterais da aspirina, e é vendido sem prescrição médica, por isso é comumente usado para o alívio da febre, dores-de-cabeça, e outras dores menores.
O paracetamol é também utilizável no gerenciamento de dores mais severas, ela permite dosagens menores de drogas adicionais anti-inflamatórias do tipo não-esteroidal ou de analgésicos opiáceos (derivados do ópio, que loucura :), minimazando os efeitos colaterais globais desses medicamentos.
O paracetamol é um ingrediente majoritário em numerosos medicamentos contra resfriados e gripes, incluindo tilenol e panadol, entre outros. Ele é considerado seguro para uso humano; entretanto, doses agudas podem causar danos hepáticos fatais comumente agravadas pelo uso de álcool, e o número de auto-envenenamentos acidentais e suicídios tem crescido nos anos recentes. As palavras acetaminofeno e paracetamol vêm dos nomes químicos dos compostos: para–acetilaminofenol e para–acetilaminofenolA marca comercial tilenol também deriva desse nome: para-acetilaminofenol
História
Nos tempos antigos e medievais, conhecidos agentes antipiréticos eram compostos contidos na casca do salgueiro branco (uma família de compostos químicos conhecidos como salicinas, veja post anterior), e compostos contidos na casca da cinchona.
Casca de cinchona também era usada para criar a droga anti-malária conhecido por quinino (ou quinina), a qual possui efeitos anti-piréticos. Esforços para refinar e isolar a salicina e o ácido salicílico foram feitos na metade e final do século XIX, e foram completados por Bayer (não o das calças jeans, mas o outro que era dono da indústria química) e por Feliz Hoffmann (isto também foi conseguido pelo químico francês Charles Frederic Gerhardt 40 anos mais tarde, mas ele abandonou o trabalho após decidir que era impraticável).
Quando a árvore da cinchona tornou-se escassa nos anos 1880, as pessoas começaram a procurar por alternativas. Duas alternativas antipiréticas foram desenvolvidas nessa época: acetanilida em 1886 e fenacetina em 1887.
Harmon Northrop Morse sintetizou primeiro o paracetamol via redução do p-nitrofenol com estanho em ácido acético glacial em 1878; entretanto, o paracetamol não foi usado em tratamentos médicos por outros 15 anos. Em 1893, o paracetamol foi descoberto na urina de indivíduos que tinham ingerido fenacetina, e foi concentrada em um composto branco, cristalino com sabor amargo. Em 1889, o paracetamol foi identificado como um metabólito da acetanilida. Esta descoberta foi largamente ignorada naquela época.
Em 1946, o Institute for the Study of Analgesic and Sedative Drugs concedeu uma bolsa ao New York City Department of Health para estudo dos problemas associados com agentes analgésicos. Bernard Brodie e Julius Axelrod foram designados para investigar por que agentes não-aspirínicos eram associados com o desenvolvimento de metemoglobinemia, uma condição que diminui a capacidade de carreamento de oxigênio do sangue e é potencialmente letal. Em 1948, Brodie e Axelrod conseguiram associar o uso de acetanilidade com a doença e determinaram que o efeito analgésico da acetanilida era devido ao seu metabólito ativo paracetamol. Eles recomendaram o uso de paracetamol, desde que ele não apresentava os efeitos tóxicos da acetanilida.
O produto foi vendido primeiramente em 1955 pelos Laboratórios McNeil como um aliviante da febre infantil, sob o nome comercial de Elixir Tylenol para Crianças.
Em 1956, tabletes de 500 mg de paracetamol foram vendidos no Reino Unido sob a marca comercial Panadol, produzidos por Frederick Steam & Co, uma subsidiária da Sterling Drug Inc. Em 1958, uma fórmula infantil de panadol passou a ser vendida.
A patente americana do paracetamol já expirou faz tempo, versões genéricas da droga são amplamente disponíveis no mercado, embora algumas formulações estejam protegidas até o ano de 2007 sob a patente US 6,126,967 arquivada em 3 de setembro de 1998. (ou seja, a patente já venceu também a essa altura do campeonato).
<Dr. Chatoff mode on>Química
Estrutura e Reatividade
O paracetamol consiste de um anel benzênico, substituído por um grupamento hidroxila e o átomo de nitrogênio de um grupo amida na posição para (1,4). O grupamento amida é a acetamida (etanamida). Ele constitui um sistema extensivamente conjugado, assim como o par isolado no oxigênio da hidroxila, a nuvem eletrônica pi do benzeno, o par isolado sobre o nitrogênio, o orbital p no carbono carbonílico, e o par isolado no oxigênio carbonílico estão todos conjugados. A presença de dois grupos ativadores também faz com que o anel benzênico seja altamente reativo em relação à substituição eletrofílica aromática. Como os substituintes são orto, para-diretores e para com respeito um ao outro, todas as posições no anel estão mais ou menos ativadas. A conjugação também reduz enormemente a basicidade dos oxigênios e do nitrogênio, enquanto fazem com que a hidroxila seja mais ácida através da deslocalização da carga desenvolvida no ânion fenóxido.
Síntese do paracetamol
Partindo do fenol, o paracetamol pode ser feito da seguinte maneira:
- O fenol é nitrado usando ácido sulfúrico e nitrato de sódio (como o fenol é altamente ativado, sua nitração requer condições muito brandas se comparado à mistura de ácido sulfúrico-ácido nítrico fumegante requerida para nitrar o benzeno).
- O isômero para é separado do isômero orto por destilação fracionada (existirá um pouco do isômero meta, já que o OH é orto-para-diretor).
- O 4-nitrofenol é reduzido a 4-aminofenol usando um agente redutor como o sódio borohidreto em meio básico.
- 4-aminofenol reage com anidrido acético a fim de produzir o paracetamol.
Note que a síntese do paracetamol carece de uma dificuldade muito significativa inerente a quase todas as sínteses de drogas. Falta de estereocentros significa que não existe necessidade de desenvolver uma síntese estereosseletiva. Sínteses industriais mais eficientes estão também disponíveis nos dias de hoje.
Notice that the synthesis of paracetamol lacks one very significant difficulty inherent in almost all drug syntheses: Lack of stereocenters means there is no need to design a stereo-selective synthesis. More efficient, industrial syntheses are also available. <Dr. Chatoff mode off> FONTE:World of Molecules P.S.:Versão 3D da molécula aqui.Resolvi testar esse negócio do formspring, vamos ver se é tão bacana como costumo ler em outros blogs.
Quem tiver paciência para digitar sua pergunta terá alguma resposta, mesmo que seja um simples “não sei”. Ta aí o widget do formspring, contate-me e vamos ver se a gente chega a um acordo quanto à sua pergunta.Estava de bobeira aqui em casa (mentira, estava preparando aulas mesmo) e lembrei dessa apresentação em PPT que eu preparei para um evento que sediamos na minha universidade no ano passado.
Decidi disponibilizar para vocês, espero que gostem.Trata-se de uma tentativa despretensiosa de abordar o trinômio CTS na educação em Química.
P.S.: A conversão que o posterous faz com o arquivo pptx pode não ser perfeita. 🙂
Para quem nao tem dinheiro para comprar um bom livro de quimica pode se virar muito bem com o Scribd.
E o que é o Scribd, Márcio?
Basta dizer que no Scribd você pode procurar diversos documentos, livros, apresentações, etc.
Tudo que está lá é disponibilizado pelos próprios usuários do site.
Para vocês terem um exemplo, dá para procurar por livros de Química, aulas em formato Powerpoint (variados assuntos), etc.
Achei lá um experimento de físico-química, o qual incorporei ao conteúdo desse post só par exemplificar o que é possível encontrar por lá.
Vamos dar uma pausa nos posts sérios?
Que tal mais um pouco de curiosidades?Fui lá no Learn Something Everyday
e achei essa informação:
TRADUÇÃO: “Um corpo humano mediano contém ferro suficiente para produzir um prego de 3 polegadas”.
Isso se deve ao fato de nosso sangue possuir muito ferro, sem ele a gente não conseguiria respirar adequadamente. <Dr. Chatoff mode on> No nosso sangue existe a famosa hemoglobina, responsável por capturar o oxigênio da respiração nos brônquios pulmonares e levá-lo até as células, onde ele é recebido pela mitocôndria e participa de uma séria de reações bioquímicas que resultam em calor e CO2. Querem conhecer a molécula na qual o Ferro do sangue fica “preso”? Eis o famoso grupo HEME, ou porfirina para os íntimos.
Espero que tenham gostado dessa curiosidade, fiquem bem e até o próximo post (acho que vai ser um mais bem humorado).
No post anterior (clica aqui) eu falei do Bayer fundador da indústria química alemã que leva o seu sobrenome e associei ao cara que causou uma revolução na química orgânica.
Parece que eu me enganei um pouquinho, os dois caras foram importantes para a ciência, mas são pessoas diferentes.
O Bayer que fundou a companhia que inventou a aspirina é o Friedrich Bayer. O Bayer sobre o qual eu gostaria de falar nesse post é o Sr. Johann Friedrich Wilhelm Adolf von Baeyer.
O nosso amigo conseguiu fazer a síntese de uma substância conhecida por azul índigo, ou indigo blue para os mais íntimos. Essa substância causou uma revolução na indústria química da época, pois até então o azul índigo só poderis ser obtido a partir da planta que só existia na Índia e, portanto, precisava ser importada.
Essa planta fornecia um corante natural, extremamente desejado pelas tecelagens da época, que produzia um azul muito intenso e admirado pelos consumidores de fios e tecidos tingidos.
O azul índigo era tão importante para as pessoas que foi um dos motivos que impulsionou o povo português a buscar novas rotas comerciais que permitissem chegar às Índias contornando o continente africano. Vasco da Gama foi um desses navegadores, e um dos que logrou sucesso.
Mas, voltando ao Sr. Bayer, ele descreveu a planta que produzia o azul índigo, obteve corantes a base de ftaleína, investigou poliacetilenos, sais de oxônio, compostos nitrosilados e derivados do ácido úrico. Também descobriu o ácido barbitúrico (que mais tarde daria origem a medicamentos psiquiátricos). Ele foi o primeiro químico a propor uma fórmula correta para o indol (uma substância ótima como adubo mas que tem um cheiro extremamente nauseante para nós humanos, visto que é uma das substâncias presente nas fezes).
Bayer também criou teorias de ligações químicas, auxiliando na compreensão das ligações triplas e nos compostos carbônicos cíclicos de aneis tensionados.
O Sr. Bayer descobriu em 1871 como sintetizar a fenolftaléina (quem já teve aulas experimentais de química conhece bem esse indicador, que de incolor passa a um rosa muito intenso em meio básico). Ele descobriu no mesmo ano como obter a fluoresceína, um composto químico que reage à luz e produz luz fluorescente (quem usa lentes de contato rígidas e faz revisão regularmente sempre recebe umas gotinhas dessa substância nos olhos e fica com o maior olhão de vampiro o/).
Em 1872 ele experimentou misturar fenol e formaldeído, quase antecipando a descoberta do polímero baquelite do Sr. Leo Baekeland.
Em 1881 a Royal Society of London agraciou-o com a medalha Davy pelo seu trabalho com o o azul índigo.
Em 1905 ele foi agraciado com o Prêmio Nobel de Química em reconhecimento aos seus serviços prestados para o avanço da Química Orgânica e da Indústria Química.
E se você usa uma bela calça jeans com aquela linda cor azul, não se esqueça de agradecer ao Sr. Bayer pelo seu trabalho pioneiro. Antes dele, era preciso colher muitos quilogramas de folhas da planta para poder tingir algumas peças de tecido.
FONTE (parcial): Wikipedia
Aspirina é o nome comercial criado pela Companhia Bayer da Alemanha para o ácido acetilsalicílico, parte da família dos salicilatos, comumente usado como um analgésico, antipirético e anti-inflamatório.
A Aspirina é uma droga não-esteroide anti-inflamatória.
Ela era comumente usada para controlar a febre e a dor causadas por resfriados ou gripes.
Há uma conexão entre o uso de aspirina e o bloqueio da formação de uma substância que auxilia no espessamento do fluido sanguíneo (tromboxano A2), ela vem sendo usada em tratamentos prolongados e de baixa dosagem para prevenir problemas cardíacos.
Os salicilatos são produzidos nas frutas como um mecanismo de defesa natural
Como derivada da casca do salgueiro, a substância é bastante ácida e pode provocar problemas intestinais graves. Outro efeito colateral da aspirina deve-se às suas propriedades anticoagulantes, ela causa aumento no sangramento menstrual.
Os salicilatos são produzidos pelas frutas como um mecanismo de defesa: induzindo células danificadas ou doentes a cometer suicídio. O homem moderno tem uma preferência por frutas e vegetais em estado perfeito, com aparência impecável, isso tem feito com que comamos menos salicilatos que no passado.
Há um estudo publicado no European Journal of Nutrition (vol. 40, p. 289) que indica sopas contendo vegetais orgânicos contém aproximadamente seis vezes mais salicilatos que os seus equivalentes não-orgânicos.
História
Hipócrates, o pai da medicina moderna, escreveu no século V A.C sobre um pó amargo extraídp da casca do salgueiro que podia curar dores e reduzir febres. este remédio é também mencionado em textos da antiga Suméria, Egito e Assíria. Os índios nativos americanos usavam esse extrato para dores de cabeça, febre, dores musculares, reumatismo e calafrios.
O Reverendo Edmund Stone, um vigário de Chipping Norton em Oxfordshire (Inglaterra), observou em 1763 que a casca do salgueiro era efetiva na redução da febre, mas a sua explicação para tal fato continha muitos erros.
O extrato ativo do salgueiro, chamado salicna, graças ao nome Latino para o salgueiro branco (Salix alba), foi isolado em sua forma cristalina em 1828 por Henri Leroux, um farmacêutico Francês, e por Rafaelle Piria, um químico Italiano, o qual teve sucesso em separar o ácido em seu estado puro. A salicina é altamente ácida quando em solução saturada de água (pH = 2,4), e é chamada de ácido salicílico por essa razão. O nome sistemático do ácido salicílico é ácido 2-hidroxibenzoico. (fórmula abaixo).
Esta substância química foi também isolado da ulmária (ou barba-de-bode, ou filipêndula, ou spiraea) por pesquisadores alemães em 1839. Apresentava eficácia, mas também causava problemas digestivos e diarreia. Podia até mesmo matar em altas dosagens. Em 1897 Feliz Hoffmann, um químico que trabalhava para Friedrich Bayer & Co. na Alemanha, derivatizou (criou um similar químico a partir do ácido salicílico) o grupo funcional hidroxila (-OH) adicionando um grupamento acetila (formando o éster acetila), o que reduzia os efeitos colaterais nocivos e negativos da droga.
O novo produto foi nomeado a- (por causa do grupo acetila) -spir- (por causa da flor) -ina (uma terminação comum para uma droga naquela época). Apresentava menos efeitos colaterais e era mais efetiva que a salicina ou o ácido salicílico. Esta foi a primeira droga sintética da história humana moderna, não uma cópia ou algo que existisse na natureza, e foi o início da indústria farmacêutica. Bayer registrou a aspirina como uma marca comercial em 6 de Março de 1899.
Entretanto, a companhia Alemã perdeu o direito de usar a marca em muitos países na medida que os aliados se apoderaram da fórmula da droga e dos ativos da empresa alemã após a I Guerra Mundial. nos EUA, o direito ao uso do termo “Aspirina” foi comprado do governo americano por Sterling Inc em 1918. Mesmo após a patente ter caído em domínio público em 1917, a Bayer tem sido incapaz de impedir os competidores de copiar a fórmula e usar o seu comercial, e com isso tem-se um mercado inundado de clones da droga, com um público incapaz de reconhecer “aspirina” como sendo propriedade de um único fabricante. Sterling também foi incapaz de evitar que o termo “aspirina” se tornasse uma marca genérica (e portanto desprotegida) em uma corte federal em 1921.
E essa foi a história da aspirina, outro dia eu conto como um outro Sr. Bayer foi capaz de ganhar um prêmio Nobel. Posso adiantar que ele influenciou muita gente ao redor do mundo com a sua descoberta, principalmente os que gostam de usar calças jeans.
FONTE: Aqui tem uma representação interativa em 3D da molécula de aspirina.
Clicando no link a seguir AQUI, você vai acessar um simples applet java que simula um fluido (líquido, gás, sólido, depende da temperatura e pressão que você escolher) composto por discos macios.
É como se a gente estivesse observando uma caixa contendo partículas atômicas (argônio, xenônio, etc) só que apenas em duas dimensões. Dá para usar esse programinha em uma aula de físico-química para ensinar sobre estados termodinâmicos da matéria apenas variando os valores das variáveis de estado (temperatura, densidade, pressão, número de átomos, etc). <Dr. Chatoff mode on> Apenas a título de informação, essa técnica de modelagem molecular é bem comum no meio acadêmico. Eu mesmo a conheço bem, visto que fiz doutorado em simulação de líquidos por dinâmica molecular. As partículas resumem-se a bolinhas que interagem umas com as outras por meio de potenciais aditivos aos pares, no caso desse applet usa-se o potencial de Lennard-Jones 12-6.![V(r) = 4epsilon left[ left(frac{sigma}{r}right)^{12} - left(frac{sigma}{r}right)^{6} right],](https://i0.wp.com/upload.wikimedia.org/math/3/2/2/322cc39097022640ec80fb402803e4c0.png)
Na equação acima, o parâmetro ε representa toda a parte eletrônica e nuclear do átomo, é chamado de parâmetro energético, polarizabilidade ou simplesmente “profundidade do poço de potencial”. O parâmetro σ representa a distância entre dois átomos do mesmo tipo na qual a energia potencial é zero. Representa o tamanho do átomo, tem valores grandes para átomos grandes (xenônio, por exemplo) e valores pequenos para átomos pequenos (hélio, por exemplo).
O parâmetro r representa a distância de separação entre os dois átomos. Se r for muito pequeno, o ramo de energia potencial repulsiva r−12 cresce absurdamente e as partículas tenderão a se repelir, se a distância r tornar-se muito grande, o ramo de energia potencial atrativa r−6 vai assumir maior valor e fazer com que as partículas voltem a se aproximar. Isso ajuda a representar as famosas forças de dispersão, conhecidas na Química como forças de Van der Waals.
A figura acima, roubada descaradamente da Wikipedia, mostra a forma da função de potencial para um dímero de argônio (dímero significa um par de átomos se atraindo e se repelindo).
As partículas se movem usando-se uma série de equaçõíes desenvolvidas há muito tempo pelo Sr. Isaac Newton, aquelas mesmas que a gente estuda no ensino médio (F=m.a, lembram?).
A força da equação acima vem de um truque matemático. A função de potencial de Lennard-Jones passa por uma operação matemática conhecida por derivada e fornece a força entre duas partículas separadas por uma distância r. Com a força em mãos, pode-se calcular a nova posição das partículas, calcula-se a nova força entre as duas partículas, obtém-se uma nova posição e por aí vai. Isso tudo é chamado de equações de movimento. No caso do applet da dica do dia, o algoritmo usado é o de Verlet.
<Dr. chatoff mode off>
Agora, voltando ao applet:
Escolha um conjunto de parâmetros (número de átomos, tamanho dos átomos, passo temporal e velocidade da animação – ambos têm a ver com as equações de movimento) e observe como as partículas saem de uma situação de ordem perfeita para uma situação de bagunça absoluta em pouquíssimo tempo.
P.S.: Esqueci de colocar o link para o applet, mas agora já está corrigido. Divirtam-se.
Diário de um Químico Digital 3.0 
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