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FARMÁCIA TOXICOLOGIA E ANÁLISES TOXICOLÓGICAS RELATÓRIO DE AULAS PRÁTICAS Hélida Renata Tavares RA: 0614617 Goiânia – Polo Bueno 2023 2 INTRODUÇÃO Intoxicação é um processo patológico causado por substâncias endógenas ou exógenas e caracterizado por desequilíbrio fisiológico, em consequência das alterações bioquímicas no organismo. Esse processo é evidenciado por sinais e sintomas ou mediante dados laboratoriais (OGA et al, 1996). As intoxicações são causas frequentes de procura de atendimento médico em serviços de urgência e emergência no Brasil, sendo muitos casos relacionados às tentativas de suicídio envolvendo crianças e idosos que se expuseram a doses acima da terapêutica, resultando em concentrações tóxicas na corrente sanguínea. No Brasil, as intoxicações envolvendo medicamentos alcançam o primeiro lugar como agente causal (AMARAL et al, 2008). O fato de os medicamentos serem apontados como a principal causa das intoxicações no Brasil nas últimas décadas aumenta o desafio dos laboratórios de análises toxicológicas, a desenvolverem metodologias analíticas para a pronta pesquisa e identificação de fármacos envolvidos nos casos de intoxicação aguda. Estas pesquisas requerem uma abordagem analítica ampla, rápida e segura em material biológico (LINI et al, 2014). A importância da escolha de um método de triagem é fundamental, pois define a gama de analitos que serão pesquisados e detectados. Portanto, deverá ter sensibilidade e abrangência de compostos para ser eficiente (MOREAU & SIQUEIRA, 2008). A CCD é uma técnica simples, largamente utilizada quando se faz necessário a identificação ou confirmação de uma intoxicação aguda, ou ainda, no subsídio do tratamento ao paciente intoxicado (MOREAU & SIQUEIRA, 2008). Nessa técnica a separação das substâncias ocorre devido à diferença de polaridade que cada uma apresenta, ou seja, o composto que interage mais com a fase estacionária (sílica gel) percorre uma distância menor do que o composto que tem maior interação pela fase móvel ou sistema solvente (DEGANI et al, 1998). Apesar da existência de metodologias de análises modernas com a alta especificidade e elevada sensibilidade, grande parte dos laboratórios de toxicologia analítica ainda utilizam métodos clássicos, como a cromatografia em camada delgada (CCD) (LINDEN et al, 2007). 3 Amostras para triagem de fármacos devem incluir sangue, urina e, se possível, conteúdo gástrico. Entre essas amostras a urina é a mais útil para a detecção qualitativa de substâncias químicas (MELLO, 1997). A exposição a agentes químicos no ambiente de trabalho tem sido responsável por números significativos de intoxicações. O monóxido de carbono é um dos agentes químicos mais perigosos para o homem. O grau de exposição ao CO é intensificado pelo tipo de atividade física exercida no local de trabalho e pela susceptibilidade individual. A quantidade do xenobiótico absorvida pelo organismo depende também das características físicas e químicas da substância, da intensidade e frequência da exposição e de hábitos pessoais, como o de fumar (MALHEIRO, 1991). A carboxihemoglobinemia pode ser determinada diretamente por métodos espectrofotométricos, ou indiretamente, pela quantificação do CO liberado da COHb (MALHEIROS, 1991). Os sais de nitrato e nitrito em excesso nos alimentos também prejudicam a saúde. A população não conhece os problemas que o consumo excessivo de alimento com nitrito pode causar, além de não ser possível avaliar se o produto contém mais nitrito que o determinado pela legislação apenas pelo aspecto visual do produto. Para isso é necessária análise laboratorial (CARTAXO, 2015). 4 RESULTADOS E DISCUSSÃO AULA 1 – Padronização de Fármacos por Cromatografia de Camada Delgada (CCD) A técnica de CCD é considerada como método de escolha para triagem de substâncias desconhecidas devido a sua velocidade, confiabilidade, simplicidade, baixo custo e habilidade de gerar parâmetros como cor e fator de retenção (Rf), frequentemente expresso multiplicado por 100 (hRf), em um curto intervalo de tempo, sendo considerada uma técnica de triagem mais abrangente que os imunoensaios (LINDEN et al, 2007). Para a execução do procedimento utilizou-se placa cromatográfica e capilar para aplicação da amostra de Ácido salicílico na placa. A placa foi preparada fazendo- se dois traços com grafite, sendo um a 2cm da borda inferior e o segundo a 10cm a partir do primeiro traço. Inseriu-se o capilar no padrão (Ácido salicílico), depois encostou-se com cuidado o capilar na placa cromatográfica para aplicar o padrão gerando uma mancha pequena de mais ou menos 5mm de diâmetro. Logo após, colocou-se a placa na cuba aguardando o desenvolvimento da placa até a marcação de 10cm. Concluído o desenvolvimento da placa até a marcação, retirou-se a placa da cuba e colocou-a na capela para executar a revelação com o cloreto férrico (FeCl3) para avaliação. O passo a passo do procedimento foi registrado no esquema a seguir. Fonte: do autor, 2023. 5 O resultado obtido após a revelação da placa cromatográfica possibilitou observar uma mancha irregular de coloração violeta/roxo. Devido a irregularidade da mancha durante a padronização, para fins didáticos foi efetuado a marcação do centro superior da mancha para cálculo do Rf. Fonte: do autor, 2023. Os resultados foram expressos a partir dos cálculos a seguir: Rf = distância percorrida pelo analito distância percorrida pela fase móvel Rf = 3 / 10 = 0,3 hRf = Rf x 100 hRf = 0,3 x 100 = 30 Foi disponibilizado pelo professor uma outra placa com padrão, cujo formato da mancha está adequado para o cálculo do Rf, como mostra a imagem a seguir. 6 Fonte: do autor, 2023. Os resultados da placa disponibilizada pelo professor foram expressos a partir dos cálculos demonstrados abaixo. Rf = distância percorrida pelo analito distância percorrida pela fase móvel Rf = 2 / 10 = 0,2 hRf = 0,2 x 100 = 20 A reprodutibilidade dos valores de hRf são influenciados por diversos fatores, tais como: temperatura e umidade ambiental, tamanho da placa, grau de saturação da cuba cromatográfica, quantidade de amostra aplicada e efeito dos compostos coextraídos (efeito matriz). A Cromatografia em Camada Delgada (CCD) é uma técnica de triagem, portanto, precisa ser complementada para que seja confirmatório. Na mesma placa de CCD pode-se haver vários padrões desde que a aplicação desses padrões ou das amostras mantenham distância adequada para que não haja interferência no desenvolvimento do analito na placa cromatográfica. 7 AULA 2 – Triagem em Urina por Cromatografia em Camada Delgada (CCD) Extração Líquido/Líquido e Identificação de Fármacos por CCD A urina é a amostra ideal para triagem qualitativa e usualmente é disponível em grandes volumes. Via de regra contém concentrações maiores de fármacos ou drogas que o sangue. A presença de produtos de biotransformação na urina também pode ser utilizada para auxiliar a identificação, principalmente se forem utilizadas técnicas cromatográficas, capazes de separar o precursor de seu metabólito (MELLO, 1997). A amostra de urina deve ser coletada preferencialmente antes de qualquer medicamento ser administrado ao paciente (diuréticos, tranquilizantes), pois estes podem causar interferências nas análises. O objetivo do ensaio era a identificação por CCD do ácido salicílico na urina previamente contaminada, após a extração líquido/líquido realizando a comparação com o padrão conhecido de ácido salicílico. Para a execução do procedimento, primeiramente, separou-se 10mL de amostra da urina contaminada em béquer, verificou-se o pH da amostracom uma tira universal de pH, cujo resultado foi igual a 5,0, conforme a imagem a seguir. Fonte: do autor, 2023. Colocou-se em a amostra de urina (10mL) em funil de separação adicionando 20mL da mistura de clorofórmio: éter (3:1), agitando vigorosamente o funil por 1 8 minuto. Deixou-se o funil em repouso por 5 minutos para a separação da fase orgânica (clorofórmio: éter) e aquosa. Concluída a separação das fases, recolheu-se o extrato em béquer. Evaporou- se o solvente à secura e reservou-se o resíduo. Descartou-se o remanescente aquoso que ficou no funil de separação. Após a volatilização dos solventes, procedeu-se com o preparo da placa cromatográfica com os resíduos extraídos da urina para a análise por CCD nas condições previamente padronizadas. Realizou-se a revelação da placa cromatográfica e foi possível observar uma mancha com comportamento cromatográfico similar ao padrão desenvolvido na AULA 1. Fonte: do autor, 2023. Evidenciou-se uma mancha com coloração roxo/violeta e deslocamento similar ao padrão. Esses resultados sugerem a presença de salicilato na amostra, porém, não é possível confirmar em um ensaio de triagem por ensaio em CCD. AULA 3 – Identificação de Aflatoxina por Cromatografia em Camada Delgada (CCD) 9 Devido a limitação de alguns recursos para o desenvolvimento da pesquisa de aflatoxinas foi realizado a apresentação teórica do preparo da amostra, extração e purificação das aflatoxinas. Posteriormente, foi discutido sobre a interpretação dos resultados. As aflatoxinas B1, B2, G1 e G2 podem ser visualizadas na placa cromatográfica a partir do deslocamento e fluorescência, sendo azul para as aflatoxinas B1 e B2, e verde para as aflatoxinas G1 e G2, conforme pode ser observado nas figuras 1 e 2 abaixo. Fonte: do autor, 2023. Fonte: do autor, 2023. A apresentação destas imagens tem finalidade didática para ilustrar um possível resultado para o procedimento. AULA 4 – Determinação da Carboxihemoglobinemia 10 O monóxido de carbono é um dos agentes químicos mais perigosos para o homem e para outros animais. Esta periculosidade está ligada diretamente às condições de exposição ao xenobiótico. A exposição no ambiente de trabalho tem sido responsável por numero significativo de intoxicações. A carboxihemoglobina é um indicador biológico que avalia a absorção, assim como reflete a intensidade do efeito nocivo do monóxido de carbono no organismo. As amostras de sangue, para determinação dos teores de COHb, devem ser colhidas no final da jornada de trabalho ou durante a exposição às altas concentrações. Para realizar a determinação de carboxihemoglobinemia em sangue previamente contaminado realizou-se o procedimento a seguir utilizando as seguintes soluções: • Solução Tampão – KH2PO4 (fosfato monobásico de potássio) • Solução hemolisante – diluição: 10mL da solução tampão + 90mL de água destilada • Solução diluente – 25mg de hidrossulfito de sódio dissolvida em 20mL de solução tampão Após o preparo das soluções, transferiu-se 0,1mL de sangue para um tubo de ensaio grande e adicionou-se 12mL da solução hemolisante agitando em agitador e aguardou em repouso por 10 minutos. Diluiu-se 200µL do hemolisado em 2,3mL da solução diluente e aguardou em repouso por 10 minutos. Após o repouso leu-se as absorbâncias à 420 e 432nm, utilizando-se a solução diluente como branco. Os resultados da leitura foram: • Absorbância à 420nm = 0,447 • Absorbância à 432nm = 0,208 11 Fonte: do autor, 2023. Após a leitura realizou-se os cálculos para determinação da carboxihemoglobinemia, utilizando a seguinte fórmula: %COHb = 1 – (AR x F1) x 100 AR (F2 – F1) – F3 + 1 Sendo que: AR = Abs 420 Abs 432 AR = 0,447 0,208 AR = 2,1490 Os valores de F1, F2 e F3 foram fornecidos pelo professor, descritos na tabela abaixo: F1 1,3330 F2 0,4787 F3 1,9939 Substituindo os valores obtidos na fórmula: 12 %COHb = 1 – (2,1490 x 1,3330) x 100 2,1490 (0,4787 – 1,3330) – 1,9939 + 1 %COHb = - 1,8646 x 100 - 4,8300 %COHb = 0,3860 x 100 %COHb = 38% O Índice Biológico Permitido (IBMP) é de 3,5% e o Valor de Referência (VR) é < 1%, ambos para não fumantes. Portanto, o resultado de COHb encontrado na análise é superior ao VR e IBMP. Esse valor ultrapassa também o nível que indica toxicidade (≥ %COHb 20%) e sugere redução da oxigenação e/ou anoxia (ausência de oxigenação) podendo levar o indivíduo à óbito. AULA 5 – Determinação de Nitrito em Alimento É secular o emprego de sais de nitrito e nitrato em produtos embutidos de carne. Segundo alguns pesquisadores, a utilização desses sais tem por finalidade conferir cor e sabor aos produtos, além de funcionar como agente antimicrobiano e antioxidante. A aplicação desses sais acima do limite máximo estabelecido pela legislação vigente pode acarretar sérios riscos à saúde humana, pela possibilidade de manifestações de efeitos tóxicos agudos e crônicos. O nitrito em excesso pode agir sobre a hemoglobina e originar a metahemoglobinemia, impedindo que ela exeerca a função normal de transportar o oxigênio (MELO FILHO et al, 2004). Para determinação dos teores de nitrito como conservante em amostra de salsicha para verificar se estão dentro dos Limites Máximos Permitidos segundo a Legislação Brasileira preconizados pelo Ministério da Agricultura procedeu-se primeiramente com o processo de desproteinização preparando a amostra, pesando- se em béquer de 250mL 10g da salsicha previamente triturada. 13 Fonte: do autor, 2023. Adicionou-se ao béquer 5mL de bórax e 40mL de água destilada previamente aquecida acima de 70ºC. Logo após, aqueceu-se a mistura em banho de água fervente por 15 minutos, agitando frequentemente. Depois de esfriar a temperatura ambiente, adicionou-se 2mL de ferrocianeto de potássio, agitando vigorosamente. Depois, adicionou-se 2mL de acetato de zinco e agitou-se novamente. Transferiu-se para balão volumétrico de 100mL, deixando em repouso por 30 minutos a temperatura ambiente. Depois, completou-se o balão com água destilada q.s.p. 100mL, agitando-se vigorosamente para proceder com a filtragem em papel livre de nitritos. Fonte: do autor, 2023. 14 Simultaneamente, realizou-se a padronização, utilizando-se as seguintes soluções: • Solução I – Tetraborato de sódio decahidratado • Solução II – Ferrocianeto de potássio trihidratado • Solução III – Acetato de zinco dihidratado Solução (1) – Transferiu-se alíquotas de 1, 2, 4, 8 e 16mL da solução padrão de nitrito de sódio em 5 diferentes balões volumétricos de 100mL e adicionou-se 5mL do tampão e completou-se com água destilada, q.s.p. 100mL a cada um dos balões, conforme demonstrado na tabela abaixo. Padrão de nitrito Tampão Água destilada 1mL 5mL q.s.p 100mL 2mL 5mL q.s.p 100mL 4mL 5mL q.s.p 100mL 8mL 5mL q.s.p 100mL 16mL 5mL q.s.p 100mL Solução (2) – Transferiu-se 10mL de cada alíquota da solução preparada anteriormente para 5 diferentes balões volumétricos de 100mL e completou-se com água destilada, q.s.p. 100mL, a cada um dos balões, de acordo com a tabela abaixo. Solução (1) Água destilada 10mL q.s.p 100mL 10mL q.s.p 100mL 10mL q.s.p 100mL 10mL q.s.p 100mL 10mL q.s.p 100mL 15 Solução (3) – Transferiu-se 5mL de cada uma das soluções (2) em tubos de vidro e acrescentou-se 10mL de reagente cromogênico, 5mL de água destilada e 5mL da solução tampão a cada um dos diferentes tubos, de acordo com a tabela a seguir. Solução (2) Reagente cromogênico Água destilada Tampão 5mL 10mL 5mL 5mL 5mL 10mL 5mL 5mL 5mL 10mL 5mL 5mL 5mL 10mL 5mL 5mL5mL 10mL 5mL 5mL Após o preparo da etapa final, deixou-se as soluções em banho de água a 30ºC por 30 minutos. Após esse tempo, realizou-se a leitura espectrofotométrica em 474nm, contra um branco. Os resultados das leituras foram expressos na tabela abaixo. Concentração (mg/mL) Absorbância 0,0005mg/mL 0,059 0,001mg/mL 0,091 0,002mg/mL 0,176 0,004mg/mL 0,321 0,008mg/mL 0,682 O gráfico abaixo demonstra a curva padrão obtida por meio das diluições de uma solução estoque de nitrito. 16 Após o preparo da curva padrão, pipetou-se 10mL da solução desproteinada da amostra de salsicha para um tubo de ensaio. Adicionou-se 5mL da solução tampão e 10mL da solução de alfa-naftol. Deixou-se em banho de água a 30ºC por 30 minutos. Após o resfriamento a temperatura ambiente, realizou-se a leitura espectrofotométrica em 474nm. A absorbância da amostra foi 0,156. Calculou-se o valor de nitrito presente na amostra, utilizando a curva padrão estabelecida no gráfico acima. y = 83,134x + 0,0081 0,156 = 83,134x + 0,0081 83,134x = 0,156 – 0,0081 x = 0,1479 83,134 x = 0,0017 mg de nitrito (0,17mg/kg) Segundo a Portaria nº. 1.004 de 11 de dezembro de 1998 da Secretaria de Vigilância Sanitária do Ministério da Saúde, a quantidade residual máxima de nitritos e nitratos em produtos cárneos, excetuando-se o charque brasileiro, é de 150mg/kg e 300mh/kg, respectivamente, expressos como sal de sódio. Portanto, a quantidade de nitrito expressa na amostra analisada (0,17mg/kg), se encontra dentro da quantidade residual máxima de nitritos permitida pelo Ministério da Saúde. 17 REFERÊNCIAS OGA, S., SIQUEIRA, S. Introdução à toxicologia. In: OGA, S. Fundamentos de Toxicologia, ed. Atheneu. São Paulo, 1996. p.3-7. AMARAL, D. A.; HERNANDEZ, E. M. M.; BARCIA, S. A. D. Intoxicações por medicamentos. Fundamentos de toxicologia. São Paulo: Editoria Atheneu, 2008. LINI, Renata Sano et al. Caracterização de fármacos por cromatografia em camada delgada. Revista Brasileira de Farmácia. 2014. MOREAU, R. L. M; SIQUEIRA, M. E. P. B. Toxicologia Analítica. 1ª edição. Rio de Janeiro: Editora Guanabara Koogan S. A, 2008. DEGANI, A. L. G.; CASS, Q. B.; VIEIRA, P. C. Cromatografia: um breve ensaio. Química Nova na Escola. 1998. LINDEN, R.; SARTORI, S.; KELLERMANN, E.; SOUTO, A. A. Identificação de substâncias em análise toxicológica sistemática utilizando um sistema informatizado para cálculo de parâmetros cromatográficos e busca em base de dados. Química Nova, 30: 468-475, 2007. MELLO, Sueli Moreira de. Cromatografia em fase gasosa como técnica de triagem para diagnóstico laboratorial das intoxicações agudas por medicamentos depressores do sistema nervoso central (OU) Cromatografia em fase gasosa como técnica de triagem para diagnóstico laboratorial das intoxicações agudas por medicamentos que causam síndrome de depressores do sistema nervoso central. 1997. Tese de Doutorado. Universidade de São Paulo. MALHEIRO, Ana Cristina Calhabeutt Gabriel da Costa. Determinação espectrofotométrica da carboxihemoglobinemia em indivíduos expostos ocupacionalmente ao monóxido de carbono. 1991. Dissertação (Mestrado em Toxicologia e Análises Toxicológicas) – Faculdade de Ciências Farmacêuticas, 18 Universidade de São Paulo, São Paulo, 1991. doi:10.11606/D.9.1991.tde-03032015- 160133. Acesso em: 2023-05-05 CARTAXO, James Linneker da Silva. Riscos associados aos níveis de nitrito em alimentos: uma revisão. Universidade Federal da Paraíba, 2015. Disponível em: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/936 Acesso em: 2023-05-05 MELO FILHO, A. B.; BISCONTINI, T. M. B.; ANDRADE, S. A. C. Níveis de nitrito e nitrato em salsichas comercializadas na região metropolitana de Recife. Sociedade Brasileira de Ciências e Tecnologia de Alimentos. São Paulo, 2004. Disponível em: https://doi.org/10.1590/S0101-20612004000300015 Acesso em: 2023- 05-05
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