Fármacos Derivados de Produtos Naturais

Fármacos derivados de produtos naturais são medicamentos cujas estruturas ativas se originam, ou são inspiradas, em compostos produzidos por organismos vivos — plantas, microrganismos, fungos e vida marinha. Essas moléculas, usadas diretamente, modificadas semi-sinteticamente ou imitadas por síntese total, representam uma grande parcela dos medicamentos aprovados e contribuem com arcabouços cuja complexidade estrutural frequentemente vai além do que as bibliotecas sintéticas produzem facilmente.

Definition

Um fármaco derivado de produto natural é um agente terapêutico cuja estrutura molecular ativa é um composto de ocorrência natural, um derivado quimicamente modificado (semi-sintético) de um, ou uma molécula sintética cujo design é baseado em um arcabouço de produto natural.

Scope

Este tópico aborda o lugar dos produtos naturais na classificação química dos fármacos: como os compostos de ocorrência natural se tornam medicamentos através do uso direto, semi-síntese ou design inspirado em produtos naturais, e as características estruturais distintivas desses arcabouços. É uma visão geral educacional de uma classe baseada em estrutura e fonte e não oferece orientação sobre o uso clínico de qualquer agente específico derivado de produto natural.

Core questions

• Como os produtos naturais entram no fornecimento de fármacos — como compostos isolados, derivados semi-sintéticos ou mímicos sintéticos?
• Quais características estruturais distinguem os arcabouços de produtos naturais das pequenas moléculas sintéticas típicas?
• Por que os produtos naturais continuam sendo uma fonte produtiva de novos fármacos?
• Como os agentes derivados naturalmente são classificados em relação aos totalmente sintéticos?

Key concepts

• Produtos naturais isolados
• Derivados semi-sintéticos
• Síntese inspirada em produtos naturais
• Complexidade estrutural e estereoquímica
• Metabólitos secundários
• Origem biossintética
• Diversidade de arcabouços

Mechanisms

Os produtos naturais chegam à clínica por várias rotas. Alguns são usados essencialmente inalterados como compostos isolados; outros são semi-sintéticos, nos quais um núcleo produzido naturalmente é quimicamente modificado para melhorar a potência, estabilidade ou tolerabilidade; e ainda outros são moléculas totalmente sintéticas cujo design copia ou simplifica um arcabouço natural. Estruturalmente, os produtos naturais tendem a ser mais ricos em estereocentros, sistemas de anéis e conteúdo de oxigênio do que os fármacos sintéticos típicos, ocupando regiões do espaço químico que os químicos medicinais valorizam precisamente porque diferem das bibliotecas sintéticas. Os levantamentos de longa data de Newman e Cragg documentam que, ao longo de décadas de aprovações, uma fração substancial de novos fármacos são produtos naturais, seus derivados ou mímicos de produtos naturais, ressaltando a contribuição contínua dessa fonte.

Clinical relevance

Muitas classes terapêuticas amplamente utilizadas rastreiam suas estruturas até produtos naturais, de modo que esta categoria baseada na fonte ajuda a explicar a diversidade química da farmacopeia e as origens de importantes arcabouços. A entrada descreve como tais fármacos são classificados e de onde vêm suas estruturas; é informação de fundo e não um conselho sobre o uso de qualquer medicamento particular derivado de produto natural.

Evidence & guidelines

O papel dos produtos naturais no fornecimento de fármacos é documentado em levantamentos sistemáticos de novas entidades moleculares aprovadas, principalmente as análises periodicamente atualizadas por Newman e Cragg, complementadas por textos de referência orientados para a biossíntese. Estes descrevem padrões históricos e estruturais, em vez de prescreverem a prática clínica.

History

Os produtos naturais são a fonte mais antiga de medicamentos, desde alcaloides vegetais isolados no início do século XIX até antibióticos descobertos em microrganismos no século XX. À medida que a química sintética se expandia, o interesse periodicamente se voltava para bibliotecas totalmente sintéticas, mas levantamentos recorrentes de aprovações de fármacos têm mostrado repetidamente que os produtos naturais e seus derivados permanecem uma importante fonte de novos arcabouços químicos, sustentando o interesse do campo em estruturas derivadas naturalmente.

Debates

Qual a parcela de novos fármacos que realmente deriva de produtos naturais?

As estimativas dependem de como 'derivado de produto natural', 'semi-sintético' e 'inspirado em produto natural' são definidos; o esquema de classificação de Newman e Cragg é influente, mas os limites de suas categorias são discutidos na literatura.

Key figures

• David Newman
• Gordon Cragg
• Paul Dewick

Seminal works

• newman-cragg-2016

Frequently asked questions

O que é um fármaco derivado de produto natural?

É um medicamento cuja estrutura ativa provém de um composto produzido por um organismo vivo — usado diretamente, quimicamente modificado como um derivado semi-sintético, ou copiado por síntese como uma molécula inspirada em produto natural.

Por que os produtos naturais ainda são importantes na descoberta de fármacos?

Os produtos naturais oferecem arcabouços estruturalmente complexos e diversos que diferem das bibliotecas sintéticas típicas, e levantamentos de aprovações de fármacos mostram que eles continuam a contribuir com uma grande parcela de novos medicamentos.