Nome do Projeto
Determinação de espécies químicas em medicamentos e amostras biológicas
Ênfase
Pesquisa
Data inicial - Data final
01/06/2023 - 01/06/2025
Unidade de Origem
Coordenador Atual
Área CNPq
Ciências Exatas e da Terra
Resumo
A qualidade da matéria-prima utilizada em formulações farmacêuticas e a dosagem da substância ativa no medicamento é extremamente importante para assegurar a saúde dos usuários. Além de problemas em relação ao tratamento, algumas espécies químicas são consideradas potencialmente tóxicos à saúde humana e podem ainda atuar como catalisadores na degradação da substância ativa. Os métodos da farmacopeia estão se tornando obsoletos e a busca por novas alterativas devem ser propostas para assegurar o segurança dos usuários. O monitoramento e a avaliação da exposição do organismo a espécies químicas essenciais e potencialmente tóxicas pode ser feito através da análise de amostras biológicas. Amostras biológicas são alternativas para o diagnóstico e prognóstico de doenças, contaminação ambiental, identificação de drogas, determinação de toxinas, e outros. Entretanto, a avaliação da concentração de espécies químicas em medicamentos e amostras biológicas deve ser realizado por métodos analíticos confiáveis através de critérios metrológicos visando eliminar a propagação de resultados falsos e conclusões errôneas, especialmente em baixa concentração. A determinação de espécies químicas em medicamentos e amostras biológicas é um tema que sempre estará a fronteira do conhecimento considerando o desenvolvimento de novos medicamentos e a presença de contaminantes emergentes mesmo que em baixas concentrações. Diante do mencionado, faz-se necessário o desenvolvimento de métodos analíticos adequados para a determinação de espécies químicas em amostras de medicamento e biológicas que possam contribuir para o controle de qualidade de medicamentos e para o biomonitoramento do estado de saúde dos indivíduos.

Objetivo Geral

Desenvolver métodos analíticos para a determinação de elementos e moléculas em medicamentos e amostras biológicas e aplicar os métodos desenvolvidos a grupos distintos de amostra. O objetivo do projeto também é utilizar os métodos propostos para obtenção de dados relevantes com relação a presença de espécies químicas em medicamentos (impurezas inorgânicas, impurezas orgânicas e substâncias ativas) como alternativa aos métodos da farmacopeia e utilizar amostras biológicas como biomarcadores para rotas metabólicas.

Justificativa

Efeitos toxicológicos e farmacológicos adversos podem ser acrescidos aos produtos farmacêuticos através de propriedades inerentes a presença de impurezas orgânicas, impurezas orgânicas e solvente residual (ICH, International Conferences on Harmonization). Essas impurezas podem ser transferidas para o medicamento durante as etapas de produção como, por exemplo, na purificação, cristalização e secagem, ou durante a armazenagem do medicamento. Nesse sentido, a análise de impurezas em produtos farmacêuticos merece destaque, pois além de fornecer informações necessárias no que diz respeito a compostos potencialmente tóxicos, pode instruir sobre a qualidade dos reagentes e dos processos utilizados durante as etapas de síntese. Cabe destacar que embora a variedade de impurezas orgânicas seja bastante superior, a frequência com que são feitas determinações de impurezas inorgânicas é maior. A presença de impurezas inorgânicas em produtos farmacêuticos, mesmo em baixas concentrações, pode oferecer riscos à saúde dos usuários, além de modificar a eficácia terapêutica do produto. Além disso, vale enfatizar a importância dos ensaios de dosagem associado a concentração do princípio ativo no medicamento. Uma concentração inadequada da substância ativa no medicamento pode causar problemas irreparáveis em relação ao tratamento de doenças.
Uma alternativa para monitorar o tratamento ou avaliar a exposição do organismo a espécies químicas é o monitoramento através da análise de amostras biológicas. A determinação de espécies químicas em amostras biológicas é uma alternativa para o biomonitoramento de indivíduos; diagnóstico e prognóstico de doenças, contaminação ambiental, determinação de toxinas, e outros. Entretanto, embora essa estratégia venha sendo realizada há vários anos, a análise e equiparação dos resultados para amostras obtidas por coletas menos invasivas que o sangue e a determinação de elementos e espécies químicas não convencionais é uma constante demanda para as mais variadas áreas do conhecimento. Diante do que foi mencionado, o trabalho se justifica pela necessidade do desenvolvimento de métodos analíticos para obtenção de dados relevantes com relação a presença de espécies químicas em medicamentos (impurezas inorgânicas, impurezas orgânicas e substâncias ativas) como alternativa aos métodos da farmacopeia e a utilização de amostras biológicas como biomarcadores para rotas metabólicas.



Metodologia

As amostras de medicamentos serão adquiridas no comércio local da cidade de Pelotas e região. Serão avaliados os métodos da Farmacopeia visando a determinação de impurezas orgânicas e inorgânicas, assim como ensaios de dosagem de substâncias ativas. As amostras biológicas de origem humana a serem utilizadas neste trabalho serão coletadas de maneira aleatória e de voluntários. Amostras biológicas de modelos de animais de laboratórios parceiros podem também serem utilizadas e analisadas. Serão avaliadas diferentes formas de amostragem e pré-tratamento levando em consideração as características da amostra eliminando/minimizando a grande ocorrência de erros decorrentes a procedimentos equivocados nesta etapa. O material de laboratório será devidamente descontaminado, de acordo com os elementos e espécies a serem determinados. As amostras podem ser armazenadas (em temperaturas de -80 ºC até 4 ºC), podem ser secas ou liofilizadas quando necessário. As amostras de cabelos e unhas, por exemplo, podem ser lavadas para remoção de impurezas; as amostras de saliva e urina podem ser analisadas de maneira direta. A análise de medicamentos na forma direta ou com o mínimo preparo de amostra será avaliada. Métodos de moagem podem ser avaliados quando necessário. Os métodos desenvolvidos sempre buscarão quando possível procedimentos rápidos, exatos, precisos, e com pequenas quantidades de amostras, de reagentes concentrados e de resíduos. Figuras de mérito, como faixa linear, faixa de trabalho, robustez, precisão e exatidão serão sempre avaliadas. Ensaios de recuperação, análise de materiais de referência certificados e a comparação dos resultados com outros métodos de análise de referência serão sempre realizados, assim como estratégias confiáveis e fáceis para a calibração dos equipamentos dependendo as características da amostra. Inicialmente, será avaliada a análise da amostra direta quando possível através de diferentes estratégias de calibração, passando por métodos não-destrutivos como extração e, posteriormente por métodos destrutivos como decomposição por aquecimento convencional, assistida por radiação micro-ondas e ultravioleta. Os métodos sempre buscarão a confiabilidade e a aplicação em uma análise de rotina. Diferentes grupos de amostras serão analisadas com o intuito de elucidar algum comportamento frente a fatores biológico ou fontes de contaminação. Para a avaliação dos procedimentos de preparo de amostra serão considerados parâmetros como quantidade de amostra a ser utilizada, tempo de preparo, concentração dos reagentes, adequabilidade com as técnicas de determinação utilizadas, bem como os demais parâmetros analíticos importantes para o procedimento global, limites de detecção, quantificação e possíveis interferências. Inicialmente a determinação da concentração das espécies químicas pode ser realizada por técnicas cromatográficas, potenciométricas, voltamétricas e espectrométricas disponíveis no Centro de Ciências Químicas, Farmacêuticas e de Alimentos da Universidade Federal de Pelotas. As condições operacionais para a determinação utilizando estas técnicas serão selecionadas de acordo com a recomendação de cada fabricante e serão adequadas visando melhores resultados (exatidão e precisão), sempre que necessário. Após a otimização das condições experimentais e a avaliação da exatidão dos métodos propostos, serão analisadas diferentes amostras diversificadas, com intuito de avaliar possíveis variações na concentração dos analitos em diferentes grupos de amostras.

Indicadores, Metas e Resultados

Dentre as principais metas a serem atingidas com o desenvolvimento deste projeto, pode-se mencionar:
• Estabelecer métodos analíticos confiáveis para determinação de espécies químicas em medicamentos e amostras biológicas;
• Promover a formação de recursos humanos em nível de graduação e pós-graduação pela orientação de estudantes;
• Divulgar os resultados por meio da submissão de artigos para revistas científicas indexadas pelo sistema Qualis/CAPES, bem como pela submissão de trabalhos para congressos da área a nível local, regional,
nacional ou internacional.

Equipe do Projeto

NomeCH SemanalData inicialData final
BRUNA ORLANDO CORRÊA
CARLA DE ANDRADE HARTWIG1
CLAUDIO MARTIN PEREIRA DE PEREIRA1
DIOGO LA ROSA NOVO3
JHULYANA CAMPOS CARDOSO
LUCAS LUCENA FERREIRA
WILIAM BOSCHETTI1

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