Química Orgânica: Volume 1 (2ª Edição)
■ Medicamente Falando | Comprimento da Cadeia como um Fator na Concepção de um Fármaco
FIGURA 13.1
As regiões hidrofóbicas e hidrofílicas do metanol e do octanol.
À medida que o tamanho da região hidrofóbica aumenta, a solubilidade
em água diminui. Por exemplo, o octanol exibe uma solubilidade
extremamente baixa em água à temperatura ambiente. Álcoois com mais de
oito átomos de carbono, tais como nonanol e decanol, são considerados
como insolúveis em água.
medicamente Comprimento da Cadeia como um Fator na Concepção
falando de um Fármaco
Álcoois primários (metanol, etanol, propanol, butanol etc.) apresentam
propriedades antibacterianas. A pesquisa indica que a potência antibacteriana
dos álcoois primários aumenta com o aumento da massa molar, e esta tendência
se mantém até um comprimento da cadeia alquilíca de oito átomos de carbono (octanol). Além
de oito átomos de carbono, a potência diminui. Isto é, o nonanol é menos potente do que o
octanol, e o dodecanol (12 átomos de carbono) tem uma potência muito pequena.
Duas tendências explicam essas observações:
• Um álcool com uma cadeia alquilíca (região hidrofóbica) maior, apresenta maior capacidade
para penetrar as membranas microbianas, que são constituídas de moléculas com regiões
hidrofóbicas. De acordo com esta tendência, a potência deve continuar a aumentar com o
aumento do comprimento da cadeia alquílica, mesmo além de oito átomos de carbono.
• Uma substância com uma cadeia alquílica maior, apresenta menor solubilidade em água,
diminuindo a sua capacidade para ser transportado através de meios aquosos. Esta
tendência explica por que a potência decresce abruptamente quando a cadeia alquílica se
torna maior do que oito átomos de carbono. Um álcool maior simplesmente não pode
chegar ao seu destino e, portanto, tem baixa potência.
O equilíbrio entre essas duas tendências é obtido pelo octanol, que tem a maior potência
antibacteriana dos álcoois primários.
Os estudos mostram também que a rami cação da cadeia diminui a capacidade de um
álcool em penetrar nas membranas celulares. Por conseguinte, o 2-propanol é realmente menos
potente como um agente antibacteriano do que o 1-propanol. No entanto, o 2-propanol (álcool
isopropílico) é utilizado, por ser menos caro de ser obtido do que o 1-propanol, e a diferença de
potência antibacteriana não justi ca a despesa adicional de produção.
Muitos outros agentes antibacterianos são projetados especi camente com uma cadeia
alquílica que lhes permitem penetrar as membranas celulares. O projeto desses agentes é
otimizado pela procura cuidadosa do equilíbrio perfeito entre as duas tendências já discutidas.
Vários comprimentos de cadeia são testados para determinar a potência ótima. Na maioria dos
casos, o comprimento da cadeia ótimo é encontrado como entre cinco e nove átomos de
carbono. Considere, por exemplo, a estrutura do resorcinol.
Resorcinol é um antisséptico (agente antimicrobiano) fraco utilizado no tratamento de
problemas de pele, tais como eczema e psoríase. A colocação de uma cadeia alquílica no anel
aumenta a sua potência como um antisséptico. Estudos indicam que a potência ótima é obtida
com um comprimento de cadeia de seis átomos de carbono. O hexilresorcinol exibe
propriedades bactericidas e fungicidas e é utilizado em muitas pastilhas para a garganta.
VERIFICAÇÃO CONCEITUAL
13.3 Ésteres mandelato apresentam atividade espasmolítica (atuam como relaxante
muscular). A natureza do grupo alquila (R) afeta muito a potência. A pesquisa indica que a
potência ótima é conseguida quando R representa uma cadeia de nove átomos de carbono (um
grupo nonila). Explique por que o mandelato de nonila é mais potente do que um mandelato de
octila ou de decila.