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TERCERA UNIDAD
MEDICAMENTOS, PRODUCTOS
QUIMICOS PARA LA SALUD
PROPÓSITOS
• Aplicará los conceptos químicos estudiados al analizar algunas moléculas
sencillas de medicamentos, para reconocer que las propiedades de las sustancias
dependen de su estructura.
• Reconocerá la importancia de los procesos de análisis y síntesis químico para el
desarrollo de medicamentos como ejemplos de los procedimientos esenciales de
la Química.
• Valorará el impacto socioeconómico de los productos de la Industria Química,
mediante la investigación del desarrollo de los medicamentos, a fin de destacar la
importancia de la Química en el mundo actual.
APARTADO 20 ¿Qué son los medicamentos? (2 horas)
INTRODUCCIÓN
En este apartado se presentan actividades en las cuales se tratarán algunos
aspectos relacionados con los medicamentos. En donde los alumnos utilizando las
formulaciones determinarán si son mezclas homogéneas o heterogéneas esta
actividad también nos llevará a destacar la importancia de su composición y las
dosis en los medicamentos.
Se valorará la importancia del análisis y de la síntesis en la elaboración de
medicamentos. Para esto se recomienda realizar la práctica obtención de la
aspirina.
De las fórmulas de algunos principios activos en los medicamentos los alumnos
identificarán los grupos funcionales presentes en los mismos.
PRODUCTOS QUÍMICOS
Como los
Medicamentos
Son
Mezclas
Contienen al menos un
Principio activo
Pueden ser
Es un
Compuesto
Homogéneas
Heterogéneas
Se somete al
Se producen
por
Es muy importante su
Análisis químico
Para conocer su
Formulación
Síntesis química
Puede modificar
su
Estructura molecular
Que establece sus
Propiedades
ESTRATEGIA.21 ¿Cómo se obtienen los medicamentos? 5 horas
Actividad 21.1
Dejar como tarea la lectura del artículo “La aspirina: legado de la
Medicina tradicional”. (Anexo 81)
ANEXO 81
LA ASPIRINA, LEGADO DE LA MEDICINA TRADICIONAL.
La historia de la aspirina es uno de
los mejores ejemplos para ilustrar en
clase la importancia de la medicina
tradicional y su influencia en la
industria farmacéutica moderna.
Aunque actualmente se trata de un
medicamento
sintético,
en
un
principio fue semisintético, ya que se
obtuvo a partir de la “salicina”,
intermediario de origen vegetal,
extraído de la corteza de varias
especies de sauces. Estos árboles
pertenecen al género Salix (nombre
dado por los romanos y mencionado
por Virgilio); forman parte de la flora
terrestre desde tiempo muy remoto,
como lo demuestran algunos fósiles
de la era Terciaria. Las dos especies
más comunes de Salix son S. Alba y
S. Purpurea.
Hipócrates, el célebre médico del
siglo V a.C. recomienda a sus
pacientes la corteza de sauce como
remedio para aliviar el dolor. Desde
épocas remotas, dicha corteza y las
hojas del sauce, sea en forma de jugo
o de cocimiento, se han utilizado para
calmar el dolor de neuralgias y
reumatismo.
En 1763 el reverendo M. Edmund
Stone envió una carta el presidente
de la “Real Sociedad de Londres para
el Mejoramiento del saber Natural.”
En ella le notificaba que la gente de la
región curaba la fiebre y aliviaba el
dolor con la corteza del S. Alba, árbol
muy común en lugares pantanosos,
por lo que creyó que curaba el
paludismo.
Posteriormente
se
comprobó que no tiene acción sobre
el plamodium, pero que si alivia los
ataques febriles. Esta carta inició toda
una serie de investigaciones en
Inglaterra y Europa. Fue así como se
inició la historia de la aspirina, la cual
fue lanzada al mercado 136 años
después. Éste analgésico no produce
adicción.
Franceses y alemanes compitieron
para encontrar el principio activo de la
corteza del sauce. En 1828, Johann
A. Buchner, un químico farmacéutico
del Instituto Farmacológico de Munich
, aisló una pequeña cantidad de un
glucósido: la “salicina” .Un año
después H. Leroux, farmacéutico
francés, mejoró el método de
extracción obteniendo un rendimiento
mayor . en 1833 E. Merck obtuvo la
salicina pura , lo que permitió a GayLussac demostrar que no se trataba
de un alcaloide.
En 1838 Raffaelle Piria (de Pisa,
Italia) aisló otro compuesto que
denominó
ácido
salicílico.
Anteriormente, el químico sueco Karl
Jacob Lowing (1835) extrajo de una
planta (spirae ulnaria) un aceite
soluble en éter del cual cristalizó un
ácido que denominó “Spirsäure” el
cual resultó ser igual al ácido
salicílico según demostró Dumas
posteriormente.
En 1843 A. Cahours farmacólogo de
Gales, demostró que el aceite de
wintergreen, utilizado para aliviar
dolores, contenía el éster metílico del
ácido salicílico. Este aceite se extrae
de una planta (gualteria procubens )
de la familia de la Ericáceas. En 1853
Charles Gerhardt químico francés fue
el primero en sintetizar la aspirina a
partir del ácido salicílico, pero
desgraciadamente este importante
suceso permaneció en el olvido hasta
1898.
En 1860 Kolbe y Lautermann
sintetizaron el ácido salicílico. Uno de
sus estudiantes frederich von Heyden
, estableció en dresden una gran
fábrica para la producción de
salicilatos.
Felix Hoffmann, químico de la casa
Bayer, tenía un padre artrítico que no
toleraba los salicilatos, debido que le
provocaban
fuerte
irritación
gastrointestinal. Esta circunstancia lo
instó a buscar otros compuestos
menos ácidos, llegando así a
sintetizar el ácido acetil salicílico
(1898) que fue llamado aspirina por la
casa Bayer , por la “A” de (acetilo) y
“spirin” , del alemán spirsäure (1899).
Desde entonces se consumen
mundialmente miles de toneladas de
éste medicamento. En Estados
Unidos se considera que el consumo
por persona alcanza un promedio de
150 tabletas al año.
Aparentemente, la corteza del sauce
es poco utilizada en la medicina
popular de México, siendo pocos los
libros que registran su uso como
antipirético. Probablemente esto se
deba a la popularidad y al bajo costo
de la aspirina, que restringe el uso del
sauce a poblaciones indígenas,
alejadas de la civilización.
Obtención de la Aspirina
Corteza de sauce
Extracción
CH2OH
CH2OH
Hid.
O
Glucosa
OH + Glucosa
Salicina
(Producto Natural)
Saligenina
( Alcohol Salicílico)
COOH
COOH
Cat.
OH + (CH3CO)2O
O
C
O
CH3
Ácido Salicílico
(Producto Natural)
Con
éste
medicamento
se
ha
comprobado
un
fenómeno
poco
frecuente. En lugar de decrecer su
popularidad con los años (al parecer en
el mercado nuevos medicamentos
mejores y a precios más accesibles) su
uso ha aumentado debido a las nuevas
aplicaciones y propiedades que se le han
encontrado. En principio, se usó como
antipirético, analgésico, antiinflamatorio,
por lo que es muy utilizado en el
tratamiento
de
fiebre
reumática,
reumatismo, gota, artritis reumatoide.
Con el tiempo, estos usos se han
ampliado.
En 1950 Lawrence Craven fue el primero
en utilizar la aspirina para evitar la
formación de coágulos en enfermedades
como trombosis cerebral e infartos al
miocardio, debido a que ayuda a prevenir
la acumulación de plaquetas.
Por muchos años permaneció en el
misterio
el modo de acción de la
aspirina. John R. Vane, ganador del
premio Nobel en 1982, del Colegio Real
de Cirujanos de Londres, propuso en
1971 una hipótesis para explicar su
actividad antiinflamatoria. Considera que
ésta bloquea la síntesis de algunas
prostaglandinas (hormonas celulares
involucradas en el dolor e inflamación de
órganos y tejidos y en la aglutinación de
plaquetas) por lo que reduce el riesgo de
formación de coágulos. Comprueba así
lo establecido por Craven.
Esta propiedad también lo hace útil en el
tratamiento de otras enfermedades,
como la hipertensión gestacional y la
migraña, en la cual se ha observado que
durante los accesos, aumenta la
actividad plaquetaria.
También se ha observado que la aspirina
disminuye en un 40% la mortalidad
debida a cáncer en el estomago y que
Ácido acetilsalicílico
ASPIRINA
(Producto sintético)
favorece la oxigenación de la sangre en
el cerebro.
La Asociación estadounidense de
Cardiología recomienda la ingestión de
aspirina a baja dosis a personas de edad
media, con antecedentes familiares de
enfermedades coronarias o con factores
de riesgo como tabaquismo, sobrepeso,
hipertensión, falta de ejercicio y exceso
de colesterol en la sangre.
A pesar de sus virtudes hay que recordar
que nunca debe recurrirse a la
automedicación. La aspirina, como todos
los medicamentos, presenta efectos
indeseables, que pueden ser peligrosos
en ciertos individuos, como los
hemofílicos
u
otros con
ciertas
enfermedades gastrointestinales.
Siempre
que
se
sintetiza
un
medicamento promisorio, su fórmula es
utilizada como modelo para obtener otros
compuestos semejantes en los que se
modifican y mejoran sus propiedades
curativas y se disminuyen los efectos
secundarios. Como ejemplo de lo
anterior, tenemos:
-el salicilato de colina (Artropan) que por
ser muy soluble en agua, se absorbe
muy rápidamente, por lo que se
recomienda cuando son necesarias dosis
altas de aspirina.
-salicilato de salicilo (Diplosal). Con
acción semejante al salicilato de sodio.
Se hidroliza lentamente en el estomago
por ser resistente al jugo gástrico. Con
su hidrólisis ocurre lentamente en el
intestino, se usa como antiséptico
intestinal, pero tiene el inconveniente de
ser tóxico, porque liberal fenol en el
intestino.
-salicilarnida, que se usa como
sustituyente de otros salicilatos, en caso
de presentarse hipersensibilidad a ellos.
El salsalato es usado también como
antipirético y antiinflamatorio.
COOH---------N (CH3)3
OH
CH2CH2OH
ARTROPAN
COOH
CO
O
OH
DIPLOSAL
CONH2
OH
SALICILAMIDA
SALSALATO
OH
COOH
COO
SALOL
COO
OH
Existe otro grupo de compuestos que,
aunque con fórmulas semejantes a la
aspirina, tiene diferentes usos como son:
-Ácido salicílico, con uso tópico como
queratolítico. Por sus propiedades
antisépticas y fungicidas, tiene algunas
aplicaciones en dermatología.
-Aldehído
salicílico,
utilizado
en
perfumería.
COOH
-El salicililato de metilo se usa
externamente como rubefaciente y
analgésico;
también
se
usa
en
perfumería.
-El alcohol salicílico, que es un
analgésico local.
-El salicil que es un antiséptico.
-La salicil anilida, un fungicida de uso
tópico.
CHO
OH
OH
Ácido Salicílico
CO
(Alcohol Salicílico)
NH
C6H5
COOH
OH
OH
NH2
PAS
Salicil Anilida
COOCH3
CHO
OH
OH
Salicilato de Metilo
Aldehído Salicílico
CO
CO
HO
OH
SALICIL
N
CO
SALICIL
MORFOLIDA
O
OH
-La salicil morfolida es un colerético.
-El “PAS” (ácido para amino salicílico)
es un tuberculostático.
-El salsalato es antiséptico y
antiinflamatorio.
Teniendo en cuenta las tres
principales propiedades de la aspirina
(analgésico,
antipirético
y
antiinflamatorio) se han tratado de
sintetizar compuestos que, aunque
tiene estructuras diferentes a ella,
puedan superarla en esas tres
acciones terapéuticas, como son los
casos de la indometacina y el
ibuprofeno.
John Nocholson, dando a la aspirina
un valor unitario en cada una de las
tres acciones, inició un programa de
síntesis de compuestos que la
superaran.
Muchos
resultaron
tóxicos,
por
lo
que
fueron
desechados.
No
obstante,
el
ibuprofeno, a pesar de producir
reacciones secundarias indeseables,
tiene de 16 a 32 veces la actividad de
la aspirina como antiinflamatorio, es
30 veces más activo como anestésico
y 20 como antipirético.
La indometacina tiene mayor número
de efectos secundarios indeseables y
es
más
toxica
IBUPROFENO
Análisis en equipo de lo leído, destacar:
- El origen de la aspirina y de muchos otros medicamentos:
- La extracción del principio activo aplicando los métodos de separación de
mezclas.
- Las pequeñas cantidades de principio activo que se encuentran en
los productos naturales.
- La modificación de la estructura del principio activo para disminuir
efectos secundarios.
- La elaboración de medicamentos tipo aspirina.
- La presencia e identificación de grupos funcionales en la aspirina y en
medicamentos tipo aspirina.
- Impacto socioeconómico de la síntesis de medicamentos.
Actividad 21.2
Con base en la lectura anterior resolver en equipo el crucigrama referente al
contenido de dicho documento (Anexo 82)
ANEXO 82
CRUCIGRAMA PARA RESOLVER
LA ASPIRINA, LEGADO DE LA MEDICINA TRADICIONAL
1
1
2
3
2
7
3
4
6
4
5
5
10
8
6
7
9
8
12
13
11
9
10
11
12
13
HORIZONTALES:
1. Las tres principales propiedades de la aspirina son antipirético, antiinflamatorio y
2. Se han sintetizado compuestos que tienen estructuras diferentes a la aspirina pueden superar a esta en su
acción terapéutica tal es el caso del
3. Medico Griego que recomienda a sus pacientes la corteza del sauce como remedio para
aliviar el dolor.
4.En 1838 Raffaelle Piria aisló otro compuesto que denomino
5. En la fórmula del Ibuprofeno
CH3
(CH3)2CHCH2
CH
COOH
IBUPROFENO
El grupo funcional ácido carboxílico esta representado por:
6. Las hojas del sauce en forma de jugo o de cocimiento se han utilizado para calmar el dolor de
neuralgias y
7. En Estados Unidos se considera que el consumo de aspirinas por persona alcanza un promedio de
150 tabletas al
8. Félix Hoffman en 1898 fue el primero en sintetizar el
COOH
.
9. En la formula de la aspirina
O
C
CH 3
O
El grupo funcional COOH se llama ácido
10. Es fungicida y de uso tópico la salicil
COOH
OH
11. La siguiente formula
COO
representa al compuesto llamado
12. Por ser muy soluble en agua se absorbe muy rápidamente por lo que se recomienda cuando son necesarias
dosis altas de aspirinas el salicilato de colina llamado comercialmente
13. Se usa externamente como rubefaciente y analgésico, también se usa en perfumería el salicilato de
VERTICALES:
1. En 1853 fue la primera vez que se sintetizo la aspirina a partir del ácido salicílico por el químico
francés Charles
2. En un principio el ácido acetilsalicílico (aspirina) se uso como antipirético, es decir para
disminuir la
3. En 1828 fue aislada una pequeña cantidad de un glucósido: la “salicina” por el médico alemán
Johann
4. Vegetal extraído de la corteza de varias especies de sauces del genero salix
5. Hace 136 años fue lanzada al mercado la aspirina analgésico que no produce
6. La aspirina se utiliza para evitar la formación de coagulas en enfermedades como la trombosis
cerebral e infartos al miocardio debido a que ayuda a prevenir la acumulación de
7. Se usa como antiséptico el
8. En 1833 se obtuvo la salicina pura por E.
9. Siempre que se sintetiza un medicamento promisorio su formula es utilizada como modelo para obtener
otro compuesto.
10. A pesar de las grandes virtudes de la aspirina no debe recurrirse a la
COOH
11. La siguiente formula
O
C
CH3
representa
O
Al acetilsalicílico llamado comercialmente
12. Para personas con antecedentes familiares de enfermedades coronarias, sobrepeso, hipertensión , exceso
de colesterol en la sangre, se recomienda la ingestión de la aspirina en pequeñas
13. En 1971 John R. Vance considera que el ácido acetilsalicílico ( aspirina ) bloquea la síntesis de algunas
prostaglandinas( hormonas celulares involucradas en el dolor e inflamación ) lo que provoca que esta tenga
una actividad
ANEXO 83
ACTIVIDAD EXPERIMENTAL
“OBTENCIÓN DE LA ASPIRINA”
OBJETIVOS:
A)Obtener en el laboratorio un medicamento de uso cotidiano.
B)Demostrar experimentalmente que el principio activo de la aspirina obtenida en
el laboratorio es el mismo que el de un producto comercial común.
INTRODUCCIÓN: Cuando tienes un dolor de cabeza ¿prefieres beber una taza de
corteza de sauce o tomar dos aspirinas? Los ingredientes activos de los dos
remedios tienen estructuras químicas semejantes y los dos son eficaces contra el
dolor de cabeza, pero el ácido salicílico, el compuesto químico de la corteza del
sauce, produce varios efectos colaterales dañinos, como dolor de estómago, por
ejemplo. Con la aspirina ocurre lo mismo pero es un analgésico más eficaz y se
puede tomar en dosis más bajas. Después de años de investigación, los científicos
produjeron aspirina en el laboratorio a partir de ácido salicílico y anhídrido acético .
La aspirina contiene un solo ingrediente activo, el ácido acetilsalicílico. La aspirina
no es tan sólo una sustancia pura, sino que su estructura es distinta y no produce
el dolor de estómago tan agudo que provoca el ácido salicílico.
MATERIAL
1 balanza granataria
1 tubo de ensaye
1 gotero
1 agitador de vidrio
2 vasos de precipitado de 250 ml
pinzas para tubo de ensayo
Matraz erlenmeyer de 125 ml.
1 soporte completo
Aparato de Fisher para punto de fusión
cubreobjeto
SUSTANCIAS
Acido salicílico
Anhídrido Acético
Acido sulfúrico concentrado
Agua destilada
MEDIDAS DE SEGURIDAD: No olvides el uso de la bata de laboratorio y trabajar
las sustancias con mucha precaución como lo indique el profesor, ya que son
peligrosas.
Lee cuidadosamente el procedimiento
PROCEDIMIENTO:
1.Poner 1g de ácido salicílico en un tubo de ensaye, agregar 2 mL de anhídrido
acético (PRECAUCIÓN), el anhídrido acético es un líquido muy inflamable y
sumamente irritante, produce necrosis de los tejidos por lo que se deberá evitarse
el contacto con la piel y ojos) Agregar 5 gotas de ácido sulfúrico concentrado
teniendo cuidado de agregarlas lentamente y dejando que resbalen por un
agitador de vidrio (éste ácido actúa como catalizador), agitar lentamente el tubo de
ensaye para que se mezclen los reactivos.
2. Colocar por 5 minutos el tubo de ensaye en un vaso de precipitados de 100 mL
que tenga agua a una temperatura cercana a ebullición, para que se complete la
reacción.
3. Enfriar al chorro de agua y verter el contenido del tubo en un matraz Erlenmeyer
de 125mL que contenga 50 mL de agua destilada.
4. Agitar el matraz para ayudar a la hidrólisis del exceso de anhídrido acético y
enfriar, introduciendo el matraz en el hielo picado , raspar el sólido y filtrar. Se
obtiene un rendimiento de 4g de ácido acetilsalicílico o aspirina.
5. Coloca una pequeña muestra de éste producto en un cubreobjetos, y colocarla
en un aparato para medir su punto de fusión.
6. Tomar alguna parte de algún medicamento que contenga aspirina y medir su
punto de fusión de la misma forma que se hizo con la aspirina obtenida del
laboratorio.
7. Comparar los dos resultados.
8. Anota las observaciones en un cuadro.
MANEJO DE DESECHOS: vierte los desechos en un frasco para que tu profesor
proceda a su tratamiento.
DATOS Y OBSERVACIONES.
Hicimos una mezcla de ácido salicílico, anhídrido acético, ácido sulfúrico en un
tubo de ensayo; que al terminar de mezclarlas reaccionaron a manera que se
torno de color verde pantano. Después al agregarlo al agua destilado se torno un
poco mas claro y en el momento de ponerlo en el hielo, se cristalizo formando un
polvo.
RESULTADOS
Al cristalizarse obtuvimos el polvo esperado