La materia “Determinación Estructural de Fármacos” es una materia optativa de 5º curso del Grado en Farmacia. Se sitúa dentro del modulo de Química. Previamente, en primero y en segundo curso, los estudiantes han cursado las asignaturas de Química Orgánica y Ampliación de Química Orgánica respectivamente, materias en las que se desarrollan conocimientos relacionados con la estructura, propiedades y reactividad de compuestos orgánicos con varios grupos funcionales. Posteriormente, en el tercer año de la titulación, y dentro del mismo módulo, los alumnos han cursado la asignatura Química Farmacéutica donde se estudian los métodos principales para el diseño, la síntesis y el análisis de fármacos.

Para completar estos conocimientos, en la materia “Determinación Estructural de Fármacos” se trata la aplicación conjunta de todas las técnicas espectroscópicas, Infrarrojo, Resonancia Magnética Nuclear y Espectrometría de Masas, a ejemplos concretos que permitirán comprender la correlación espectro-estructura. El empleo combinado de las técnicas espectroscópicas constituye, el mejor método para la interpretación de espectros moleculares, y la determinación y confirmación de la estructura de los compuestos orgánicos, principales componentes de productos naturales y fármacos.

A diferencia con los ensayos químicos, la mayoría de las tecnicas espectroscópicas no son destructivas y requieren muy poca cantidad de muestra, lo que es una ventaja sobre todo para compuestos nuevos o de gran complejidad

Afianzar los conocimientos relacionados con la aplicación de distintas técnicas espectroscópicas para el análisis de estructuras orgánicas.



Aplicar las Técnicas Espectroscópicas para la Elucidación Estructural de moléculas Orgánicas y Fármacos.



Determinar la estructura de compuestos polifuncionales a la vista de la información obtenida de las distintas espectroscopías.



Adquirir una base sólida para el desarrollo de trabajos de investigación científica.

TEMA 1.- ESPECTROSCOPIA INFRARROJA. CONCEPTOS BASICOS

1- Teoría de la absorción Infrarroja

2-Absorción y Tipos de vibración. Acoplamiento entre vibraciones. Resonancia de Fermi

3-Reglas de Selección.

4-Instrumentación. Espectrómetros:Tipos. Preparación de Muestra. Accesorios. Técnicas Acopladas

TEMA 2.- ESPECTROSCOPIA INFRARROJA. APLICACIONES AL ANÁLISIS CUALITATIVO

1- Frecuencias características

1.1-Región de las vibraciones de tensión X-H

1.2-Región de las vibraciones de tensión del triple enlace

1.3-Región de las vibraciones de tensión del doble enlace

1.4-Región de la huella dactilar

2-Influencia del entorno químico y de los sustituyentes sobre las frecuencias de absorción.

2.1-Efecto de los sustituyentes

2.2-Tensión de enlace

2.3-Enlace por puente de hidrógeno

3-Información estructural y correlaciones empíricas.

4-Identificación de grupos funcionales.

TEMA 3.- ESPECTROMETRÍA DE MASAS

1-Generalidades. Instrumentación. Aplicaciones

2-Iones moleculares

3-Tipos de reacciones de fragmentación

4-Fragmentaciones en los distintos grupos funcionales

TEMA 4.- ELUCIDACIÓN ESTRUCTURAL POR ESPECTROMETRÍA DE MASAS

1-Información general. Análisis del espectro de masas

2-Espectrometría de masas de los distintos tipos de compuestos.

2.1-Hidrocarburos

2.2-Olefinas

2.3-Alquinos

2.4-Compuestos aromáticos

2.5-Heterociclos

TEMA 5.- ESPECTROSCOPIA DE RESONANCIA MAGNÉTICA NUCLEAR

1- Introducción

2- El fenómeno de la RMN.

3- Fundamentos físicos. Spín nuclear. Momento magnético.

4- Tipos de Espectrómetros de RMN

5- Desplazamiento Químico. Factores que afectan al desplazamiento: Efecto inductivo. Sustitución e hibridación. Enlaces por puentes de hidrógeno.

6- Multiplicidad de las señales.

7- Constante de acoplamiento.

TEMA 6.- ACOPLAMIENTO DE SPINES

1- Interacciones spin-spin

2- Núcleos equivalentes.

3- Acoplamientos de primer orden.

4- Sistemas de spines: Sistemas de dos spines. A2, AX y AB

5- Sistemas de tres spines. AB2 y AX2, AMX, ABX y ABC.

6- Sistemas de cuatro spines.

TEMA 7.- CONSTANTES DE ACOPLAMIENTO.

1- Acoplamientos a corta y larga distancia

2- Magnitud y signo de la constante de acoplamiento.

3- Constante de acoplamiento geminal y vecinal.

TEMA 8.- ESPECTROSCOPIA DE RMN DE CARBONO 13.

1- Introducción

2- Técnicas de registro. Técnicas de desacoplamiento.

3- Correlaciones Desplazamiento-Estructura.

4- Elucidación Estructural.

Se utilizarán las clases magistrales en las cuales se da una visión general de cada una de las técnicas espectroscópicas discutiendo en primer lugar los principios teóricos para, posteriormente, estudiar su aplicación con ejemplos concretos para fijar los conceptos impartidos. Se proporcionarán problemas y ejercicios que desarrollarán individualmente o en grupo. La resolución de las cuestiones en el aula se realizará de forma participativa.

Las prácticas de laboratorio consistirán en trabajos experimentales orientados a conocer las técnicas espectroscópicas y la preparación de los distintos tipos de muestras. Se realizarán casos de compuestos polifuncionales, en los que sea necesaria para su identificación, la utilización conjunta de todas las técnicas, dada la naturaleza complementaria de estas. Se desarrollaran en grupo, fomentando la formulación de cuestiones, la participación, la discusión y el trabajo en equipo.

• Sistema de Evaluación Continua
• Sistema de Evaluación Final
• Herramientas y porcentajes de calificación:
  • Prueba escrita a desarrollar (%): 55
  • Realización de prácticas (ejercicios, casos o problemas) (%): 15
  • Prueba IR/MS y prueba RMN (%): 30

Evaluación continuada: A lo largo del curso se realizarán diversas pruebas escritas de los distintos temas impartidos (30%). Para considerar esta nota en la calificación final, se debe superar el 70% en cada una de las pruebas y asistir al menos al 80% de las actividades presenciales; en caso contrario, toda la materia se evaluará en el examen final escrito ordinario.

Realización de las prácticas: entrega de fichas de las prácticas realizadas (15%)

Exámen final escrito (55-85%).

Para que se sume la nota de Prácticas es necesario obtener un 40% mínimo en el exámen final

De acuerdo con la normativa de gestión de la UPV/EHU, no presentarse a la prueba final de evaluación ya sea ordinaria o extraordinaria, supondrá la renuncia a la convocatoria de evaluación y constará como un No presentado.

El o la estudiante que haya cursado previamente la asignatura podrá o bien renunciar a la evaluación continua en asignaturas de cursos anteriores o renunciar a la evaluación mixta en Determinación Estructural y acogerse al sistema de evaluación en una única prueba final. En cualquier caso, bien realice las pruebas asociadas a la evaluación mixta o la prueba final deberá acreditar LA ADQUISICIÓN TANTO DE LAS COMPETENCIAS TEÓRICAS COMO PRÁCTICAS.

A los estudiantes que hubieran realizado las prácticas se le guardará la nota durante un curso (si es superior a 0,75) y, aunque no cumplan el requisito de asistencia al 80% de las clases teóricas (es decir, aunque hayan optado por la evaluación en una única prueba final) tendrán derecho a realizar las prácticas en el turno que les corresponda, asistiendo siempre al 100% de las horas (salvo causas de fuerza mayor). El o la estudiante que debiendo haberlas realizado decidiera no asistir a las prácticas deberá superar un examen práctico como parte de la prueba final.

•Protocolo sobre ética académica: Durante el desarrollo de las pruebas de evaluación quedará prohibida la utilización de libros, notas o apuntes, así como de aparatos o dispositivos telefónicos, electrónicos, informáticos, o de otro tipo, por parte del alumnado. [Solo se permite llevar calculadora y las tablas de espectroscopia sin ningún tipo de marca]. Ante cualquier caso de práctica deshonesta o fraudulenta se procederá aplicando lo dispuesto en el protocolo sobre ética académica y prevención de las prácticas deshonestas o fraudulentas en las pruebas de evaluación y en los trabajos académicos en la UPV/EHU.

- En caso de que la situación sanitaria no permita la evaluación presencial estas pruebas se llevarán a cabo de forma online.

Si el alumno/a no supera la asignatura, podrá presentarse a la prueba final en la convocatoria extraordinaria, donde se aplicará el mismo sistema de evaluación utilizado para el alumnado que opta por la evaluación única.

- Realización de prácticas y fichas de trabajo y examen de prácticas (15% de la calificación).

- Examen final ordinario escrito (85% de la calificación). Para que se sumen las prácticas es necesario obtener un 40% como mínimo en el examen final.



De acuerdo con la normativa de gestión de la UPV/EHU, no presentarse a la prueba final de evaluación, ya sea ordinaria o extraordinaria, supondrá la renuncia a la convocatoria de evaluación y constará como un No presentado.

- En caso de que la situación sanitaria no permita la evaluación presencial estas pruebas se llevarán a cabo de forma online.

Es necesario la utilización del libro "Determinación estructural de compuestos orgánicos. E. Pretsch, P. Bühlmann, C. Affolter, A. Herrera, R. Martinez. Ed. Masson. 2005"

Bibliografía básica

-Determinación estructural de compuestos orgánicos. E. Pretsch, P. Bühlmann, C. Affolter, A. Herrera, R. Martinez. Ed. Masson. 2005

-Métodos espectroscópicos en Química Orgánica. M. Hesse, H. Meier, B. Zeeh. Ed.Sintesis. 1997

-Spectroscopic Methods in Organic Chemistry. D.H.Williams, I.Fleming.Ed.Mc.Graw Hill.1995

-Análisis orgánico. A. García, E. Teso. UNED. 1992

-Spectroscopic problems in chemistry. B.J. Brisdon,D.W. Brown. Van Nostrrand Reinhold Company. 1973

-Espectroscopia Infraroja. R.T. Conley. Ed. Alhambra 1979

-Espectrometría de masas. J. Seibl. Ed. Alhambra 1973

Bibliografía de profundización

- Infrared Spectroscopy: Fundamentals and Applications, B. H. Stuart, Ed Wiley , 2004
- Near Infrared Spectroscopy in Food Science and Technology .Yukihiro Ozaki, Alfred A. Christy, W. Fred Mc Clure, Ed Jhon Willey, 2006
- Course Notes on the Interpretation of Infrared and Raman Spectra. D. W.Mayo, F. A. Miller, R. W. Hannah, 2004
- Mass Spectrometry: Principles and Applications, 2nd Edition,Edmond De Hoffmann, Vincent Stroobant Ed Wiley, 2001
- Quantitative Applications of Mass Spectrometry, P. Traldi, F. Magno, I. Lavagnini, R. Seraglia, Ed Wiley, 2006
- Mass Spectra of Volatiles in Food (SpecData), 2nd Edition . Central Institute of Nutrition and Food Research Software, 2003.
- Magnetic Resonance in Chemistry and Medicine. R. Freeman.Ed.Oxford.2003
- High-Resolution NMR Techniques in Organic Chemistry. T. D.W. Claridge. Ed. Pergamon 1999
- 200 and More NMR Experiments S. Berger, S. Braun, Ed. Wiley-VCH. 2004
- Understanding NMR Spectroscopy. J. Keeler , Ed. Wiley . 2005.
- UNMR Spectroscopy in Drug Development and Analysis. U. Holzgrabe, I. Wawer, B. Diehl
- Two-Dimensional NMR Spectroscopy: Applications for Chemists and Biochemists, Second Edition, Fully Updated and Expanded to Include Multidimensional Work W. R. Croasmun (Editor), R. M. K. Carlson (Editor) 1994
- Wiley 1HNMR Spectra of Organic Compounds 2005 A. Yarkov .Software, 2006

Revistas

Mass Spectrometry Reviews (JCR: 8.053) http://onlinelibrary.wiley.com/journal/10.1002/%28ISSN%291098-2787
Progress in Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy (JCR: 7.237) http://www.sciencedirect.com/science/journal/00796565
TrAC - Trends in Analytical Chemistry (JCR: 6.472) http://www.sciencedirect.com/science/journal/01659936
Langmuir (JCR: 4.457) http://pubs.acs.org/journal/langd5
Analytica Chimica Acta (JCR: 4.513) http://www.sciencedirect.com/science/journal/00032670
The Analyst (JCR: 3.906) http://pubs.rsc.org/en/journals/journalissues/an?e=1#!recentarticles&adv
Journal of Analytical Atomic Spectrometry (JCR: 3.396) http://pubs.rsc.org/en/journals/journalissues/ja#!recentarticles&adv
Spectrochimica Acta, Part B: Atomic Spectroscopy (JCR: 3.176) http://www.sciencedirect.com/science/journal/05848547
Journal of Biomolecular NMR (JCR: 3.141) http://link.springer.com/journal/10858
NMR in Biomedicine (JCR: 3.044) http://onlinelibrary.wiley.com/journal/10.1002/%28ISSN%291099-1492
Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis (JCR: 2.979) http://www.sciencedirect.com/science/journal/07317085
Journal of the American Society for Mass Spectrometry (JCR: 2.945) http://www.sciencedirect.com/science/journal/10440305
Drug Testing and Analysis (JCR: 2.840) http://onlinelibrary.wiley.com/journal/10.1002/%28ISSN%291942-7611
Journal of Mass Spectrometry (JCR: 2.709) http://www.sciencedirect.com/science/journal/13873806
Rapid Communications in Mass Spectrometry (JCR: 2.642) http://onlinelibrary.wiley.com/journal/10.1002/%28ISSN%291097-0231
International Journal of Mass Spectrometry (JCR: 1.972) http://www.sciencedirect.com/science/journal/13873806

Direcciones web

Problemas de espectroscopía:

Elucidación de estructuras orgánicas ( Notre Dame) http://www.nd.edu/~smithgrp/structure/workbook.html
Problemas de RMN e IR ( UCLA) http://www.chem.ucla.edu/~webspectra/
Problemas IR ( Colby College) http://www.colby.edu/chemistry/JCAMP/IRHelperNS.html
PÁGINAS WEB:
Tutorial espectrometría de masas (University of Arizona) http://www.chem.arizona.edu/massspec/
Métodos modernos de espectrometría de masas (University of Leeds) http://www.astbury.leeds.ac.uk/facil/MStut/mstutorial.htm
Tutorial de RMN y problemas de espectroscopía (Imperial College) http://www.ch.ic.ac.uk/local/nmr/
Espectroscopía RMN. Libro de texto virtual ( Joseph Hornak, Rochester Institute of Technology) http://www.cis.rit.edu/htbooks/nmr/
NMR meets Musicians (University of Erlangen-Nuremberg, Institute of Organic Chemistry) http://www.chemie.uni-erlangen.de/oc/research/NMR/music.html
Herramientas espectroscópicas (RMN, IR y MS, University of Potsdam) http://www.chem.uni-potsdam.de/tools/index.html
Más herramientas espectroscópicas (Aplicaciones para la interpretación de espectros RMN, IR y MS, Colby College) http://www.colby.edu/chemistry/NMR/NMR.html