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https://www.innovacioneducativa.unam.mx:8443/jspui/handle/123456789/4775| Título : | Evaluación de la inhibición de la agregación plaquetaria de análogos de un fármaco genérico |
| Autor : | Lira Rocha, Alfonso Sebastian |
| Fecha de publicación : | 2016 |
| Resumen : | La Química Farmacéutica es una disciplina dentro del área de Farmacia cuyo objetivo es el estudio del diseño, preparación, mecanismo de acción a nivel molecular así como las relaciones estructura-actividad biológica todo aplicado al desarrollo, optimización y/o descubrimiento de nuevos principios activos. En este ámbito, el alumno de la carrera de Química Farmacéutica Biológica debe adquirir las herramientas técnicas y cognoscitivas que le permitan afrontar y desarrollarse dentro del ambiente profesional. Para cubrir esta faceta en la formación académica del alumno, se debe contar con un sistema de enseñanza experimental innovador que promueva el desarrollo y uso de nuevas tecnologías químicas para el desarrollo, identificación y evaluación biológica de nuevas moléculas bioactivas. El ácido acetilsalicílico y el paracetamol son fármacos con un amplio espectro terapéutico; entre sus propiedades terapéuticas destacan sus actividades analgésica, antioxidante, antiinflamatoria y cardiovascular y, en el caso del paracetamol, destaca su actividad antipirética. Debido a su importancia médica y comercial, ambos fármacos han sido seleccionados como moléculas base para el desarrollo y obtención de nuevas moléculas análogas. Para ello, durante cada semestre los alumnos inscritos a la asignatura de Química Farmacéutica aplicarán las metodologías más convenientes para la transformación y obtención e identificación de los nuevos análogos. De igual manera, se aplicarán aquellas las metodologías y los conocimientos teóricos y prácticos que nos permitan determinar el potencial terapéutico de cada una de las nuevas moléculas diseñadas. Algunas de estas metodologías comprenden el uso de kits de cinética enzimática así como de equipos espectrofotométricos que permitan la lectura de los mismos. En esta propuesta académica proyectada a dos años se plantea la actualización del guión experimental Evaluación de la inhibición de la agregación plaquetaria de análogos de un fármaco genérico" con lo cual se brindarán al alumno las herramientas didácticas para un mejor desarrollo y una mejor comprensión de los conceptos involucrados en el diseño, obtención y evaluación biológica de compuestos potencialmente bioactivos. Se propone la actualización, elaboración e implementación del guión experimental Evaluación de la inhibición de la agregación plaquetaria de análogos de un fármaco genérico mediante un ensayo de inhibición enzimática para la enseñanza experimental de la asignatura de Química Farmacéutica del plan de estudios de la carrera de Química Farmacéutica Biológica " para la determinación de la actividad antiplaquetaria del ácido acetilsalicílico y/o del paracetamol a través del uso de un kit de cinética enzimática el cual comprende la medición de la inhibición de la actividad de la enzima ciclooxigenasa (COX), la cual está involucrada en la homeostasis normal de la célula. Dicha actividad será medida y cuantificada a través del uso de equipos espectrofotométricos. Con ello el alumno desarrolla y pone en práctica los conocimientos adquiridos a lo largo de la carrera, conduciendo así a una mejor comprensión de la disciplina de Química Farmacéutica. La información que se genere, servirá para la actualización del contenido didáctico del programa actual en la enseñanza experimental de la asignatura de Química Farmacéutica impartida en la Facultad de Química, UNAM, así como la presentación de los resultados obtenidos en un foro de Educación Química (en la segunda etapa del proyecto). |
| URI : | http://132.248.161.133:8080/jspui/handle/123456789/4775 |
| metadata.dc.contributor.responsible: | Lira Rocha, Alfonso Sebastian |
| metadata.dcterms.callforproject: | 2016 |
| metadata.dc.coverage.temporal: | 2016-2018 |
| metadata.dcterms.educationLevel: | nivel superior |
| metadata.dcterms.educationLevel.SEP: | Licenciatura |
| metadata.dc.description.objective: | Actualización del guión experimental Evaluación de la inhibición de la agregación plaquetaria de análogos de un fármaco genérico mediante un ensayo de inhibición enzimática para la enseñanza experimental de la asignatura de Química Farmacéutica del plan de estudios de la carrera de Química Farmacéutica Biológica ", asignatura que se imparte en el octavo o noveno semestre de la carrera de Química Farmacéutica Biológica en la Facultad de Química, UNAM. OBJETIVOS PARTICULARES a) Actualizar los contenidos experimentales de la asignatura de Química Farmacéutica del plan de estudios de a carrera e Química Farmacéutica Biológica. b) Actualizar, elaborar e implementar el guión experimental Evaluación de la inhibición de la agregación plaquetaria de análogos de un fármaco genérico mediante un ensayo de inhibición enzimática c) Para medir el impacto de los guiones experimentales se requieren de cuatro semestres, en la primera etapa (2 semestres) se actualizará la técnicas experimental propuesta. d) Verificar la reproducibilidad de los resultados con la finalidad de obtener la mayor información posible que permita al grupo de trabajo, generar los productos medibles de la innovación de la enseñanza experimental de la materia. e) Presentar los resultados generados de la propuesta académica en un foro o congreso de Educación Química (segunda etapa del proyecto). f) Hacer uso de nuevas tecnologías y técnicas para la determinación de evaluación biológica de los nuevos análogos generados por los alumnos. g) Ofrecer al alumnado nuevos modelos experimentales para la determinación de actividad biológica de un grupo de compuestos, en este caso en particular, de nuevos análogos del ácido acetilsalicílico y paracetamol. h) Incrementar las habilidades técnicas del alumno en el diseño, desarrollo, obtención, optimización y evaluación de nuevos análogos de la aspirina y el paracetamol. i) Desarrollar e implementar una nueva técnica para la determinación de la actividad antiagregante de nuevas moléculas. j) Retomar los conceptos básicos de química orgánica para la elección de la mejor metodología para la síntesis y obtención de nuevas moléculas así como retomar los conceptos básicos de farmacología y bioquímica para el mejor entendimiento de la actividad antiinflamatoria y antiplaquetaria. k) Sensibilizar al alumno del impacto de su actividad sobre el medio ambiente y la sociedad, así como la importancia de trabajar en un entorno profesional y apegado al Reglamento de Higiene y Seguridad para los Laboratorios de la Facultad de Química de la UNAM y el Reglamento para el Manejo, Tratamiento y Minimización de Residuos Generados en la Facultad de Química de la UNAM. |
| metadata.dc.description.hypothesis: | Se conoce que la aspirina y el paracetamol destacan por la combinación de propiedades analgésica, antipirética y en el caso de la aspirina por su actividad antiinflamatoria, cardiovascular y antioxidante. Debido a su importancia médica y comercial, serán los fármacos genéricos base para el diseño y producción de los correspondientes homólogos por lo que ambos fármacos resultan ser un modelo adecuado de estudio. El estudiante empleará los fundamentos teóricos y experimentales de cinética enzimática y de la espectroscopía de UV/VIS para describir las propiedades biológicas de los nuevos análogos de aspirina y paracetamol. La propuesta involucra la implementación de nuevas tecnologías que permiten un mejor entendimiento y un mayor conocimiento de conceptos básicos de Química Farmacéutica como lo son la Ley de Lambert-Beer, actividad antiplaquetaria, isosterismo y bioisosterismo, , entre otros. En este trabajo se propone la actualización del contenido didáctico del programa actual de la enseñanza experimental de la asignatura Química Farmacéutica en la Facultad de Química, UNAM a través de la actualización e implementación del siguiente guión experimental Evaluación de la inhibición de la agregación plaquetaria de análogos de un fármaco genérico mediante un ensayo de inhibición enzimática para la enseñanza experimental de la asignatura de Química Farmacéutica del plan de estudios de la carrera de Química Farmacéutica Biológica |
| metadata.dc.description.strategies: | Determinación de la actividad sobre COX (ciclooxigenasa) El kit del ensayo de actividad sobre COX mide la actividad peroxidasa de esta enzima. La actividad peroxidasa es medida colorimétricamente al monitorear la apariencia del N,N,N',N'-tetrametil-p-fenilendiamina (TMPD) en su estado oxidado a 590 nm. Éste puede ser usado con la enzima cruda (lisados celulares/homogenizados de tejidos) y preparaciones de enzima purificada. El kit incluye inhibidores específicos hacia las enzimas COX-1 y COX-2. PREPARACIÓN DE LA MUESTRA QUE CONTIENE LA ENZIMA COX OBTENIDA DE SUERO HUMANO. 1. Colectar aproximadamente 1 X 108 células, centrifugando el suero de humano (1000-2000 x g por 10 minutos a 4°C. 2. Homogenizar el pellet obtenido en buffer frio ( 0.1 M Tris-HCL, pH 7.8 conteniendo EDTA). Mantener la muestra tan concentrada como sea posible (ejemplo: si el pellet celular es de aproximadamente 100 microlitros agregar no más de 400 microlitros de buffer). 3. Centrifugar a 10000 x g por 15 minutos. 4. Remover el sobrenadante para el ensayo y guardar en hielo. Si éste no se utiliza, guardar a -80°C. DETERMINACIÓN DEL ENSAYO. Para cada ensayo en la microplaca, es necesario realizar tres repeticiones para determinar la reproducibilidad del experimento por muestra. Para el estándar de COX contenido en el kit sólo son necesarias dos repeticiones. 1. Determinación del blanco: Agregar 120 microlitros de buffer de ensayo, 10 microlitros de Hemo y 40 microlitros de la muestra de COX obtenida de suero de humano. 2. Determinación de los inhibidores: Agregar 110 microlitros de buffer de ensayo, 10 microlitros de Hemo, 40 microlitros de la muestra de COX obtenida de suero de humano. Agregar a cada pozo 10 microlitros por triplicado los inhibidores provistos en el kit y los derivados de acido salicílico y paracetamol. 3. Determinación del estandar de COX: Agregar 150 microlitros del Buffer de ensayo, 10 microlitros de Hemo, y 10 microlitros de COX provista en el kit. 4. Agitar la microplaca cuidadosamente por algunos segundos y después mezclar e incubar por 5 minutos a 25°C. 5. Agregar 20 microlitros del substrato colorimétrico (TMPD) a cada pozo que se está usando. 6. Iniciar la reacción agregando 20 microlitros de la solución de ácido araquidónico, para todos los pozos que se están usando. Mezclar cuidadosamente por algunos segundos para mezclar e incubar por 5 minutos a 25°C. 7. Leer la absorbencia a 590 nm usando un lector de microplacas. CALCULOS Calcular la absorbencia media para cada muestra. 1. Sustraer el valor de la absorbencia corregida (A 590nm) al restar el valor de la absorbencia obtenida para la muestra de COX obtenida de suero humano con y sin la presencia de los inhibidores. 2. Usar la siguiente fórmula para calcular la Actividad total de la COX para cada muestra. La velocidad de reacción a 590 nm puede ser determinada usando el coeficiente de extinción del TMPD de 0.00826 micromolar(exp-1). Una unidad es definida como la cantidad de enzima que causará la oxidación de 1.0 nmol de TMPD por minuto a 25°C. Nota: el coeficiente actual para el TMPD ha sido ajustado para el paso de luz de la solución en el pozo. Actividad total de COX (U/mL)=(A 590nm)/5 min X 0.21 mL ÷ 2 = nmol/min/mL 0.00826 micromolar*(exp-1) 3. Para determinar la actividad total en porcentaje, tomar el valor de la actividad total de COX en la muestra sin inhibidor como el 100%. REFERENCIAS. 1. Nugteren, D.H. and Hazelhof, E. Isolation and properties of intermediates in prostaglandin biosynthesis. Biochim. Biophys. Acta 326, 448-461 (1973). 2. Hamberg, M. and Samuelsson, B. Detection and isolation of an endoperoxide intermediate in prostaglandin biosynthesis. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 70, 899-903 (1973). 3. Xie, W., Chipman, J.G., Robertson, D.L., et al. Expression of a mitogen-responsive gene encoding prostaglandin synthase is regulated by mRNA splicing. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 88, 2692-2696 (1991). 4. Kulmacz, R.J |
| metadata.dc.description.goals: | METAS POR AÑO Primer año: a) Caracterizar espectroscópicamente mediante IR y/o RMN los nuevos compuestos generados por los alumnos en la sesiones experimentales. Este servicio se solicitará a la Unidad de Servicios de Apoyo a la Investigación (USAI). b) Optimizar los rendimientos de obtención de los nuevos derivados análogos de ácido acetilsalísicilo y paracetamol mediante el uso de sistemas ecológicos. c) Diseño y actualización de metodologías para la obtención del guión preliminar Evaluación de la inhibición de la agregación plaquetaria de análogos de un fármaco genérico mediante un ensayo de inhibición enzimática d)Implementación del guión preliminar para la determinación de actividad biológica. Segundo año: a) Análisis de la de reproducibilidad de los resultados generados por los procesos implementados en el curso. b) Elaboración del guión experimental Evaluación de la inhibición de la agregación plaquetaria de análogos de un fármaco genérico mediante un ensayo de inhibición enzimática c) Presentación de los resultados obtenidos de la propuesta académica en un foro de Educación Química. |
| metadata.dc.description.selfAssessment: | Durante el desarrollo del presente proyecto se propusieron y evaluaron dos guiones experimentales, en ambos casos la intención fue inhibir la enzima COX como responsable de la agregación plaquetaria. En el primero se evaluó de manera indirecta la inhibición de la mencionada enzima presente en un homogenado de hígado. Se utilizó un kit comercial que sólo incluye compuestos específicos que inhiben la COX, pero en el cual no se incluye la enzima. Los compuestos que se evaluaron fueron aquellos que los alumnos habían obtenido en sesiones previas. Este guión fue factible de ser llevado a la práctica por los alumnos y dio buenos resultados tanto experimentales como académicos. En el segundo se evaluó la inhibición directa de la enzima COX-2, utilizando un kit comercial para este ensayo. De igual manera se evaluaron los compuestos preparados por los alumnos. Este guión también fue llevado a la práctica por los alumnos, sin embargo, la alta sensibilidad del ensayo empleado dio origen a diversos resultados entre los diferentes equipos de trabajo. Lo que plantea como perspectiva la optimización de este guión experimental. La intención de evaluar dos guiones fue realizar ensayos en un sistema biológico complejo (homogenado de hígado) y menos complejo (kit enzimático) con el fin de minimizar las variables de respuesta que pudieran afectar los resultados. Hay que tener presente que los resultados de estos ensayos se correlacionan con la estructura química de los compuestos. Al margen de los resultados obtenidos, es importante mencionar que la generación de residuos tanto para la evaluación biológica como para la preparación de los compuestos a evaluar se reduce sensiblemente, con lo que este tipo de ensayos prioriza el enfoque ecológico. |
| metadata.dc.description.goalsAchieved: | Segundo año: a) Análisis de la de reproducibilidad de los resultados generados por los procesos implementados en el curso. Se evaluó la reproducibilidad del guión implementado en el semestre 2017-1 y aplicado en el semestre 2017/2 con buenos resultados. b) Elaboración del guión experimental Evaluación de la inhibición de la agregación plaquetaria de análogos de un fármaco genérico mediante un ensayo de inhibición enzimática Se evaluaron dos guiones: 1. Inhibición de la enzima COX 2. Inhibición de la enzima COX-2 c) Presentación de los resultados obtenidos de la propuesta académica en un foro de Educación Química. Se logró al presentar un poster en el “36 Congreso Nacional de Educación Química” celebrado en Puerto Vallarta, Jalisco, México celebrado del 26-29 de septiembre de 2017. |
| metadata.dcterms.provenance: | Facultad de Química |
| metadata.dc.subject.DGAPA: | Química |
| metadata.dc.type: | Proyecto PAPIME |
| Aparece en las colecciones: | 2. Área de las Ciencias Biológicas, Químicas y de la Salud |
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