Programa de Pós-graduação em Ciências Farmacêuticas Associação Ampla entre a Universidade Estadual do Centro-Oeste e a Universidade Estadual de Ponta Grossa AVALIAÇÃO DO PPGCF: Linha de Pesquisa 1 – Avaliação Química e Biológica de Produtos Naturais * Instruções: Duração da prova: 4 h, improrrogáveis. Esta prova consta de seis questões, que devem ser respondidas de forma descritiva com caneta azul ou preta e em letra legível e seguindo, quando for o caso, as alternativas listadas. Todas as respostas devem ser justificadas. O entendimento das questões faz parte da prova. Todas as folhas utilizadas devem ser identificadas apenas com o número do candidato e com o número da questão. Cada questão deve ser respondida em folha individual, para agilizar o processo de correção. * Identificação: NOME: ________________________________________ Número do candidato: _____ Data: 22/fev/2010 Questão 1. Farmacologia de produtos naturais Uma das razões pela expressiva atividade biológica das plantas medicinais pode ser explicada pelo princípio da sinergia, ou seja, os metabólitos produzidos pelas espécies vegetais podem interagir de maneira sinérgica, resultando em uma maior eficácia da planta, quando comparada a um metabólito isolado. Descreva os principais tipos de interação entre os metabólitos vegetais que acarretam em efeito sinérgico. Questão 2. Toxicologia de produtos naturais O uso tradicional de diversas plantas medicinais baseado em conhecimentos populares, aliado à crença de que, por ser “natural” não causa reações adversas, fez com que poucas espécies medicinais fossem avaliadas, a fim de comprovar sua segurança. Alguns estudos são essenciais para garantir a segurança da população ao utilizar uma planta medicinal. Podemos dividir o estudo toxicológico de plantas em toxicologia pré-clínica e clínica. Os estudos pré-clínicos são de grande valia e muitas vezes indispensáveis no desenvolvimento de produtos a base de plantas. Descreva as principais etapas do estudo toxicológico pré-clínico, assim como a sua importância no contexto de toxicologia de plantas medicinais. Questão 3. Pesquisa fitomédica e produtos de origem vegetal no desenvolvimento de medicamentos O diretor da área de Pesquisa & Desenvolvimento de uma grande indústria farmacêutica recebe do diretor geral a incumbência de desenvolver um novo medicamento. Ao discutir essa tarefa com sua equipe, um Programa de Pós-graduação em Ciências Farmacêuticas Associação Ampla entre a Universidade Estadual do Centro-Oeste e a Universidade Estadual de Ponta Grossa dos pesquisadores propõe obter este novo medicamento a partir de fontes vegetais. Pergunta-se: a) Que critérios a equipe pode considerar para a escolha da planta a ser selecionada para a pesquisa? b) Após o preparo de diferentes tipos de extratos, que procedimentos devem ser realizados para se alcançar a meta proposta pelo diretor geral? c) Indique as vantagens e desvantagens de se produzir um medicamento que possua um único princípio ativo vegetal em relação a um medicamento fitoterápico. Questão 4. Óleos essenciais Os óleos essenciais são produtos aromáticos voláteis, resultantes do metabolismo secundário de espécies vegetais, geralmente formados por: 1. misturas complexas de mono e sesquiterpenos, na forma de hidrocarbonetos ou compostos oxigenados; 2. fenilpropanoides; 3. substâncias resultantes do metabolismo de ácidos graxos, aminoácidos e compostos de enxofre; 4. artefatos decorrentes da degradação dos componentes naturais, durante o isolamento dos óleos voláteis, ou aqueles que surgem no armazenamento. Pergunta-se: a) com base nas estruturas químicas indicadas abaixo, discuta as duas principais rotas biossintéticas para a formação dos óleos essenciais. b) os óleos voláteis podem ocorrer em diferentes estruturas anatômicas especializadas dos órgãos vegetais. Cite essas estruturas secretoras e exemplifique. Programa de Pós-graduação em Ciências Farmacêuticas Associação Ampla entre a Universidade Estadual do Centro-Oeste e a Universidade Estadual de Ponta Grossa Questão 5. Compostos fenólicos: flavonoides e taninos O termo flavonoide engloba um grupo complexo de compostos fenólicos, que apresenta uma estrutura comum, caracterizada por dois anéis aromáticos (A e B) e um heterociclo oxigenado (anel C). Considerando a diversidade estrutural desses metabólitos vegetais, responda as questões abaixo: a) Sumarize as classes de flavonoides e indique suas respectivas características gerais. b) cite os diferentes usos farmacológicos que os flavonoides podem revelar. c) estabeleça os possíveis mecanismos de ação dos flavonoides como compostos antioxidantes. Questão 6. Alcaloides Alcaloides são compostos químicos de origem natural, contendo átomos de nitrogênio com caráter básico. Os alcaloides são produzidos por uma grande variedade de organismos, incluindo bactérias, fungos, espécies vegetais e animais, que podem ser purificados com facilidade, a partir de extratos brutos. a) faça um esquema do processo geral de extração de alcaloides e explique a função de cada reagente utilizado. b) discuta as principais reações de identificação qualitativa para frações contendo alcaloides. Programa de Pós-graduação em Ciências Farmacêuticas Associação Ampla entre a Universidade Estadual do Centro-Oeste e a Universidade Estadual de Ponta Grossa AVALIAÇÃO DO PPGCF: Linha de Pesquisa 2 – Avaliação Clínico/Laboratorial de Processos Fisiopatológicos * Instruções: Duração da prova: 4 h, improrrogáveis. Esta prova consta de seis questões, que devem ser respondidas de forma descritiva com caneta azul ou preta e em letra legível e seguindo, quando for o caso, as alternativas listadas. Todas as respostas devem ser justificadas. O entendimento das questões faz parte da prova. Todas as folhas utilizadas devem ser identificadas apenas com o número do candidato e com o número da questão. Cada questão deve ser respondida em folha individual, para agilizar o processo de correção. * Identificação: NOME: ________________________________________ Número do candidato: _____ Data: 22/fev/2010 Questão 1. Farmacodinâmica % Resposta máxima A figura abaixo representa curvas log da dose x efeito dos compostos A, B e C, atuando no mesmo sistema de receptor acoplado à proteína G, presente em células musculares lisas normais. O efeito que está sendo medido (% da Resposta Máxima) é o aumento da concentração de cálcio intracelular. As linhas pontilhadas marcam 100, 50 e 25% do efeito máximo, para facilitar. Pergunta-se: a) o que são os três compostos para a farmacologia quantitativa? b) como se explica a diferença entre eles? c) o que se pode afirmar em relação à afinidade dos 3 compostos pelo receptor? d) como ficaria a curva para o composto A se junto fosse colocada uma concentração 1000 vezes maior do composto C? 100 80 60 Composto A Composto B Composto C 40 20 0 10 0 10 1 10 2 10 3 10 4 -log [composto] Programa de Pós-graduação em Ciências Farmacêuticas Associação Ampla entre a Universidade Estadual do Centro-Oeste e a Universidade Estadual de Ponta Grossa Questão 2. Farmacologia da Inflamação Considere um experimento hipotético onde foram medidos três parâmetros indicadores dos vários componentes de uma resposta inflamatória aguda, mostrados na tabela abaixo. Para efeito de normalização, chamemos a resposta máxima (em relação ao basal, na ausência de qualquer estímulo) causada por um agente inflamatório (estímulo) de 100 para cada parâmetro, todos medidos ao mesmo tempo (algumas horas) após a aplicação do estímulo. A administração de cada um de três fármacos (A, B e C), 2 horas antes do estímulo, modificou a intensidade dos parâmetros, conforme indicado na tabela. Com base na análise da tabela, pergunta-se: a) porque a aplicação do estímulo inflamatório elevou os valores dos três parâmetros, em relação aos valores controles? b) com base no perfil global de cada um deles, o que se pode dizer sobre as características farmacológicas de cada um dos fármacos em questão? Parâmetro Controle Estímulo inflamatório 100 100 Fármaco A + estímulo inflamatório 50 50 Fármaco B + estímulo inflamatório 80 90 Fármaco C + estímulo inflamatório 20 25 Edema Migração leucocitária Dor local 0 0 0 100 50 20 90 Questão 3. Fisiopatologia, farmacologia e diagnóstico laboratorial das hiperglicemias e dislipidemias Explique qual a importância da dosagem da hemoglobina glicada na monitoração e no tratamento do Diabetes mellitus. Questão 4. Contaminação microbiológica de produtos farmacêuticos Sobre a contaminação bacteriana em preparações farmacêuticas, elabore uma tabela com: a) principais fontes de contaminação; b) principais bactérias relacionadas; c) morfologia (coloração e microscopia). Questão 5. Infecções fúngicas por leveduras Comente sobre aspectos epidemiológicos e laboratoriais das infecções fúngicas causadas por leveduras do gênero Candida. Questão 6. Efeito de herbicidas sobre a fertilidade Considerando-se que os disrruptores (desrreguladores) endócrinos são substâncias que alteram a endocrinologia, qual o efeito esperado sobre a fisiologia reprodutiva de uma substância com atividade anti-androgênica? Programa de Pós-graduação em Ciências Farmacêuticas Associação Ampla entre a Universidade Estadual do Centro-Oeste e a Universidade Estadual de Ponta Grossa AVALIAÇÃO DO PPGCF: Linha de Pesquisa 3 – Desenvolvimento e Controle de Fármacos, Medicamentos e Correlatos * Instruções: Duração da prova: 4 h, improrrogáveis. Esta prova consta de seis questões, que devem ser respondidas de forma descritiva com caneta azul ou preta e em letra legível e seguindo, quando for o caso, as alternativas listadas. Todas as respostas devem ser justificadas. O entendimento das questões faz parte da prova. Todas as folhas utilizadas devem ser identificadas apenas com o número do candidato e com o número da questão. Cada questão deve ser respondida em folha individual, para agilizar o processo de correção. * Identificação: NOME: ________________________________________ Número do candidato: _____ Data: 22/fev/2010 Questão 1. Sistemas nanoestruturados para liberação controlada de fármacos As nanopartículas, os lipossomas e as microemulsões compõem os principais sistemas nanoestruturados utilizados para promover liberação controlada de fármacos. Compare os 3 (três) sistemas quanto a sua estrutura, composição, vantagens/desvantagens e aplicações. Questão 2. Pré-formulação farmacêutica Você tem a responsabilidade de formular um medicamento por dispersão molecular contendo um descongestionante nasal e um supressor da tosse, visando o tratamento sintomático da gripe. A forma farmacêutica deve ter sabor e aparência adequados, ser estável e apresentar um sistema conservante. Para isso, passa a pesquisar as características dos fármacos. OH CHCH2NHCH3 . HCl HO O cloridrato de fenilefrina (C9H13NO2.HCl, MM = 203,67 g/mol) é um descongestionante nasal na forma de cristais brancos ou quase brancos, inodoros e de sabor amargo. Ele é facilmente solúvel em água e em álcool. É estável em solução aquosa abaixo do pH 7,0. Acima de 7,0, ocorre a degradação da molécula, com a perda da função amina secundária. O grupo fenólico permanece intacto. A presença de metais pesados, especialmente o cobre, pode catalisar a decomposição. A fenilefrina tem dois valores de constante de dissociação (pKa), um em 8,77 e outro em 9,84. Programa de Pós-graduação em Ciências Farmacêuticas Associação Ampla entre a Universidade Estadual do Centro-Oeste e a Universidade Estadual de Ponta Grossa CH3 H N CH2 H CH 2 H3CO . HBr . H2O O dextrometorfano (C18H25NO, MM = 271,40 g/mol) é um pó cristalino, praticamente branco ou levemente amarelado, inodoro. É praticamente insolúvel em água. O bromidrato de dextrometorfano (C18H25NO.HBr.H2O, MM = 370,32) ocorre como um pó cristalino, praticamente branco, com odor característico. É facilmente solúvel em xarope simples e álcool; estável em soluções hidroalcoólicas. Com base nessas informações de pré-formulação, proponha o veículo adequado e os coadjuvantes farmacotécnicos necessários para compor a fórmula. Justifique suas escolhas. Questão 3. Princípios de reologia aplicados às ciências farmacêuticas As características reológicas são propriedades importantes a serem consideradas na fabricação, estocagem e aplicação de produtos de uso tópico. Cada categoria de produto deve apresentar, assim, um comportamento reológico adequado à aplicação respectiva, sendo conveniente conhecer as velocidades de deformação das operações a que vão estar sujeitas. Faça uma análise crítica do comportamento reológico da emulsão com óleo de pequi apresentada no gráfico abaixo. Reograma de emulsão com óleo de pequi submetida ao teste de estabilidade acelerada. Adaptado de Pianovski et al. (Braz. J. Pharm. Sci. 44:2, 2008). Questão 4. Cromatografia Líquida de Alta Eficiência (CLAE) A cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE) é um dos métodos cromatográficos mais modernos utilizados em análise quantitativa e qualitativa (CLAE analítica) e separação/purificação de misturas Programa de Pós-graduação em Ciências Farmacêuticas Associação Ampla entre a Universidade Estadual do Centro-Oeste e a Universidade Estadual de Ponta Grossa (CLAE preparativa). Abaixo, é dado o cromatograma de uma mistura de 4 (quatro) diferentes compostos, utilizando como fase móvel uma mistura de metanol:água (40:60), com eluição no modo isocrático, coluna de fase reversa e detector UV. a) Comente sobre o princípio de separação de moléculas por CLAE. b) Considerando o tipo de coluna cromatográfica utilizada, qual molécula apresenta o maior tempo de retenção, a mais polar ou apolar? Justifique. c) Na padronização de um método de análise para o composto 4 (quatro), que parâmetro cromatográfico poderia ser modificado para diminuir o seu tempo de análise? d) O que é eluição isocrática? Qual outro tipo de eluição a ser considerada em técnicas por CLAE. Questão 5. Validação de métodos analíticos e bioanalíticos Qual é o objetivo de se realizar uma validação analítica? De acordo com a legislação vigente no Brasil, RE 899 de maio de 2003, indique quais são os parâmetros requeridos para a validação de um método de doseamento de fármacos em formas farmacêuticas (categoria I), descreva cada parâmetro e proponha uma ordem lógica para a sua execução. Justifique a sequência proposta. Questão 6. Espectroscopia na região do ultravioleta (UV) e na região do infravermelho (IV) O uso de técnicas analíticas em rotinas laboratoriais, incluindo a técnica de espectrofotometria na regia do UV/Vis é bastante comum em distintas etapas na produção de um medicamento. Diante disso, explique os fundamentos, aplicações, vantagens e cuidados envolvidos no emprego desse método na rotina de um laboratório farmacêutico. Programa de Pós-graduação em Ciências Farmacêuticas Associação Ampla entre a Universidade Estadual do Centro-Oeste e a Universidade Estadual de Ponta Grossa AVALIAÇÃO DO PPGCF: Língua Inglesa * Instruções: Duração da prova: 2 h, improrrogáveis. Esta prova consta de duas questões, que devem ser respondidas de forma descritiva com caneta azul ou preta e em letra legível. As folhas utilizadas devem ser identificadas apenas com o número do candidato e com o número da questão. Cada questão deve ser respondida em folha individual, para agilizar o processo de correção. * Identificação: NOME: ________________________________________ Número do candidato: _____ Data: 22/fev/2010 Efetuar a tradução dos títulos, dos resumos e das palavras-chave indicados a seguir. Questão 1. Coronary artery disease – free radical damage, antioxidant protection and the role of homocysteine Abstract. Traditional risk factors for coronary artery disease (CAD) can only explain approximately two thirds of the observed clinical events. This has maintained interest in other nutritional and biochemical factors that might contribute to the underlying pathophysiology of vascular disease. Two such factors are dietary antioxidants and plasma homocysteine. Established risk factors such as hypertension, smoking and diabetes mellitus are all associated with increased oxidative stresses due to excess free radical activity in the vascular wall. This may facilitate the development of vascular disease because of (i) increased oxidation of low-density lipoprotein (LDL) particles which increases their propensity to deposition in the vascular wall, (ii) inactivation of endotheliumderived nitric oxide, and (iii) direct cytotoxicity to endothelial cells. Protective antioxidant molecules include vitamin C and vitamin E of which the latter is lipid soluble and is the primary antioxidant defense in circulating LDL particles. Epidemiological studies have suggested strongly that individuals who have high circulating concentrations or dietary intake of natural antioxidant vitamins are protected against vascular disease events. Furthermore, many studies have demonstrated a beneficial effect of natural and synthetic antioxidants on surrogate markers of vascular disease such as endothelial function and lipoprotein oxidation. However, large prospective randomized controlled intervention trials, mostly involving vitamin E, have failed to demonstrate any beneficial effect upon vascular mortality in high risk individuals. Possible reasons for these disappointing results include the pro-oxidant effects of high dose antioxidant supplements, particularly in patients with established vascular disease. Homocysteine is a sulphydryl-containing amino acid derived from the demethylation of dietary methionine. Epidemiological studies over 30 years have shown that increased concentrations of homocysteine are associated with vascular disease. This link is independent of other risk factors, is consistent across many studies and is strongly dose-related. Recently, evidence has accumulated to suggest that this link is also biologically plausible because homocysteine promotes oxidant injury to the vascular endothelium, impairs endothelium-dependent vasomotor regulation and Programa de Pós-graduação em Ciências Farmacêuticas Associação Ampla entre a Universidade Estadual do Centro-Oeste e a Universidade Estadual de Ponta Grossa may also alter the coagulant properties of the blood. Plasma homocysteine levels can be reduced by dietary supplements of folic acid and B vitamins. Studies are currently being undertaken to examine the impact of these vitamins in high risk patients and, thereby, establish a causative role for homocysteine in promoting vascular events. Key words. Antioxidant, atherosclerosis, coronary artery disease, folate, homocysteine, oxidative stress, vitamin B, vitamin E Reference MAXWELL, S.R.J. Coronary artery disease – free radical damage, antioxidant protection and the role of homocysteine. Basic Res. Cardiol. v. 95, suppl. 1, p. I/65-I/71, 2000. Questão 2. Drug delivery systems in HIV pharmacotherapy: What has been done and the challenges standing ahead Abstract. Worldwide, over 40 million people are infected with the Human Immunodeficiency Virus (HIV). The High Activity Antiretroviral Therapy (HAART) combines at least three antiretroviral (ARV) drugs and, for over a decade, has been used to extend the lifespan of the HIV-infected patients. Chronic intake of HAART is mandatory to control HIV infection. The frequent administration of several drugs in relatively high doses is a main cause of patient incompliance and a hurdle toward the fulfillment of the pharmacotherapy. High adherence to HAART does not lead to complete HIV virus elimination from the host. Intracellular and anatomical viral reservoirs are responsible for the perpetuation of the infection. Active transport mechanisms involving proteins of the ATP-binding cassette superfamily prevent the penetration of ARV drugs into the brain and may account for the limited bioavailability after oral administration. A new research that addresses from simple organoleptic or technological problems to more complex issues involving the targeting of specific tissues and organs has emerged. With the aim to reduce dosing frequency, to improve the compliance of the existing pharmacotherapy and to target viral reservoirs, the design of drug delivery systems (DDS) is becoming complementary to new drug discovery. Based on the common molecular features that characterize the different families of ARV drugs, the present review describes state-of-the-art ARV DDS and thoroughly discusses the challenges in the development of medicines with enhanced biopharmaceutical properties. In addition, a number of specific issues such as pediatric HAART, preventive pharmacotherapy and specific HIV-associated ethical issues are addressed in an integrative manner. Finally, the impact of such novel drug development on the Pharmaceutical Technology field is discussed. Key-words. HIV infection, drug delivery systems, antiretroviral drug targeting. Reference SOSNIK, A., CHIAPPETTA, D.A., CARCABOSO, A.M. Drug delivery systems in HIV pharmacotherapy: What has been done and the challenges standing ahead. J. Control. Release v. 138, p. 2-15, 2009.