Un nuevo método facilita la cuantificación de principios activos en fármacos

Investigadores emplean recursos de generación de imágenes por espectrometría de masas para identificar y cuantificar compuestos presentes en medicamentos, cosméticos y alimentos en forma rápida y barata

Por Karina Toledo  |  Agência FAPESP – Científicos de la Universidad de Campinas (Unicamp), en São Paulo, Brasil, describieron en un artículo publicado recientemente en la revista Scientific Reports, perteneciente al grupo Springer Nature, un método para identificar y cuantificar sustancias activas presentes en medicamentos, cosméticos y alimentos de forma rápida y barata.

En esta técnica, desarrollada con el apoyo de la FAPESP, se emplean recursos de generación de imágenes por espectrometría de masas.

Según los autores, una de las principales ventajas de esta metodología reside en su versatilidad. La misma plataforma puede utilizarse, y sin necesidad de realizar adaptaciones, para analizar los más diversos compuestos, incluso fluidos biológicos como la sangre. Asimismo, no requiere del uso de grandes cantidades de solventes u otros químicos y, por ende, no genera residuos potencialmente tóxicos.

“Existen muchas aplicaciones posibles, tanto en las industrias farmacéutica, cosmética y alimenticia como en el área de análisis clínicos y toxicológicos”, sostuvo Rodrigo Ramos Catharino, docente de la Facultad de Ciencias Farmacéuticas (FCF) y coordinador del Laboratorio Innovare de Biomarcadores, de la Unicamp.

El trabajo se desarrolló durante la maestría de Maico de Menezes y el doctorado de Diogo Noin de Oliveira, becario de la FAPESP. Ambos llevan adelante sus trabajos bajo la dirección por Ramos Catharino en el marco del Proyecto Temático intitulado “Metabolismo energético, estado redox y funcionalidad mitocondrial en la muerte celular y en desórdenes cardiometabólicos y neurodegenerativos”, coordinado por el profesor Aníbal Eugênio Vercesi, de la Unicamp.

“Uno de los objetivos del Temático consiste en estudiar el efecto de medicamentos utilizados para tratar enfermedades cardiometabólicas. Para ello, necesitábamos contar con una metodología práctica para deformular esos fármacos, es decir, para identificar qué sustancias están presentes en su composición y en qué proporción. En el artículo, validamos el nuevo método para el análisis de la rosuvastatina, la droga más utilizada en el control del colesterol”, explicó Ramos Catharino.

Paso por paso

En el estudio se empleó la misma rosuvastatina que se vende en farmacias en forma de pastillas. Se disolvió el medicamento en una mezcla de agua y metanol y se lo aplicó en un papel filtro previamente preparado con una solución de α-CHCA (ácido α-ciano-4-hidroxicinámico), que funciona como sustancia reveladora.

“Cuando se expone al papel filtro a un láser, la sustancia reveladora absorbe la energía luminosa, que es sublimada y transfiere un protón al analito (el compuesto que se deformulará, en este caso, la rosuvastatina). De esta manera, se generan iones que pueden analizarse en el espectrómetro de masas”, explicó Ramos Catharino.

Cada disparo del láser, añadió el investigador, genera también un píxel y, al final, se forma una imagen de un centímetro cuadrado. A través de la intensidad del color generado por los píxeles es posible definir la concentración de cada sustancia. De esta forma, el espectrómetro logra determinar la proporción de iones referente al principio activo y a las demás sustancias presentes, como así también discriminarlas.

Para validar esta nueva técnica, el grupo de la Unicamp comparó los resultados de sus análisis con los obtenidos mediante cromatografía líquida de alta eficacia (HPLC), un método que en la actualidad es considerado como el patrón oro en análisis de rosuvastatina, y que requiere el uso de grandes cantidades de solventes.

“Logramos el mismo resultado en un tiempo unas diez veces menor y también con una reducción a menos de la mitad del costo, dependiendo del compuesto implicado”, comentó Ramos Catharino.

Aplicaciones

Tal como afirmaron los autores del artículo, las técnicas de deformulación de fármacos tienen diferentes aplicaciones en las industrias farmacéutica y cosmética: en el control de calidad –para reducir impurezas–, en atención a requerimientos regulatorios y también en el desarrollo de productos.

Para producir medicamentos genéricos o similares, por ejemplo, el laboratorio debe determinar tanto la concentración del principio activo como de los excipientes presentes en la droga de referencia.

Actualmente, segundo Ramos Catharino, las empresas suelen aliar distintas metodologías para alcanzar ese objetivo: cromatografía líquida, resonancia magnética, análisis por infrarrojo y métodos termogravimétricos (con los cuales se evalúan de qué manera la variación de temperatura altera la masa del compuesto analizado).

“Con este nuevo método se alcanza el mismo resultado de manera mucho más rápida y barata, pues su insumo principal es el papel. Y además permite deformular cualquier cosa. Es posible dosificar un determinado aminoácido o una toxina en la sangre, por ejemplo. Podría usárselo en controles antidopaje y en los más diferentes frentes”, afirmó el investigador.

Puede leerse el artículo intitulado Capillary-induced Homogenization of Matrix in Paper: A Powerful Approach for the Quantification of Active Pharmaceutical Ingredients Using Mass Spectrometry Imaging (doi: 10.1038/srep29970) en: ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4954946.