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PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO PARANÁ CENTRO DE CIÊNCIAS BIOLÓGICAS E DA SAÚDE CURSO DE FARMÁCIA TOXICOLOGIA TOXICOLOGIA AULAS PRÁTICAS 2011 – 2º Semestre Curitiba 2011 Toxicologia Prática Prof. Sérgio Fontoura 2 ÍNDICE Pág. Normas de Segurança no Laboratório de Toxicologia 03 Análises Toxicológicas 04 Perícia Toxicológica 05 Ensaios Preliminares 05 Determinação da Creatinina Urinária 12 Curva de Calibração 13 Mineralização 14 Controle da Exposição Ocupacional ao Monóxido de Carbono – IBE: Carboxiemoglobina 15 Controle da Exposição Ocupacional a Agentes Metemoglobinizantes – IBE: Metemoglobina 17 Controle da Exposição Ocupacional ao Fenol e Benzeno. IBE: Fenol Urinário 19 Controle da Exposição Ocupacional ao Tolueno – IBE: Ácido Hipúrico Urinário 22 Controle da Exposição Ocupacional ao Chumbo – IBE: δ Aminolevulínico Urinário (ALA-U) 24 Controle da Exposição Ocupacional a Inseticidas Organofosforados e Carbamatos – IBE: Atividade da Butirilcolinesterase (BChE) 27 Dosagem Alcoólica 30 Pesquisa Toxicológica do Diazepam 32 Pesquisa Toxicológica do Fenobarbital 34 Monitoramento Terapêutico 35 Pesquisa Toxicológica de Nitratos e Nitritos 38 Pesquisa de Metanol em Bebidas Alcoólicas 40 Tratamento Básico do Intoxicado 42 Cromatografia Gasosa 44 Modelo de Relatório 47 REFERÊNCIAS 48 Toxicologia Prática Prof. Sérgio Fontoura 3 NORMAS DE SEGURANÇA NO LABORATÓRIO DE TOXICOLOGIA 1. Indumentária Apropriada • Avental de mangas compridas, longos até os joelhos, com fios de algodão na composição do tecido. Não usar avental de nylon ou 100% de poliéster. • Calça comprida de tecido não inteiramente sintético, preferencialmente de algodão, grossa como um jeans. O uso de saia ou vestido, bermuda ou short são proibidos • Sapato fechado, de couro ou assemelhado. Portanto, o uso de sandália, chinelo, sapato aberto não serão permitidos. • Óculos de segurança. • Por medidas de segurança o uso de lentes de contato, braceletes, correntes ou outros adereços também não serão permitidos. • Luvas 2. Como se comportar no laboratório • Certifique-se da localização do chuveiro de emergência, lava-olhos, e suas operacionalizações. • Conheça a localização e os tipos de extintores de incêndio no laboratório. • No laboratório é terminantemente proibido fumar, beber, comer • Brincadeiras que podem comprometer a segurança do aluno ou de seus colegas não serão toleradas. • As pessoas que usarem cabelos compridos, devem trabalhar com os mesmos presos. • É proibido trabalhar ou permanecer sozinho no laboratório. Na ausência do professor, os alunos não devem permanecer no interior do laboratório. • Quando precisar descartar alguma solução verifique a existência de um local apropriado para tal, NUNCA DESPREZE QUALQUER MATERIAL NA PIA . Toxicologia Prática Prof. Sérgio Fontoura 4 ANÁLISES TOXICOLÓGICAS 1. INTRODUÇÃO Estas análises são requeridas sempre que se torna necessário esclarecer, confirmar ou prevenir uma intoxicação. São realizadas também no controle da terapia do intoxicado, fornecendo ao clínico o perfil de depuração em andamento. 2. CARACTERÍSTICA FUNDAMENTAL O agente tóxico se encontra ligado a uma matriz bio lógica na ordem de traços . 3. FINALIDADE A finalidade orienta o planejamento analítico. Análise toxicológica de urgência; controle da exposição ocupacional, monitoramento terapêutico, controle do uso de drogas; esclarecimento de intoxicação letal; dosagem alcoólica, exame anti-dopagem. 4. AGENTE TÓXICO OU TOXICANTE É preciso saber, antes de se iniciar a análise, se esta deve ser direcionada apenas ao agente tóxico e/ou algum de seus produtos de biotransformação, ou ainda avaliar algum indicador bioquímico ou hematológico que aponte o efeito do toxicante no organismo. Assim, três classes configuram-se para a análise ou avaliação: � substância química in natura: paration � produtos da biotransformação: p-nitrofenol � parâmetros bioquímicos ou hematológicos: atividade da BChE ou AChE Também se devem conhecer as características físico-químicas do agente tóxico: gases, compostos voláteis e fixos, substâncias orgânicas e inorgânicas. 5. AMOSTRA Uma vez definida a finalidade da análise e a natureza da substância ou indicador que se pretende reconhecer ou quantificar, é necessário selecionar a amostra que melhor represente a biodisponibilidade, a excreção ou o efeito do toxicante no organismo. � esclarecimento de intoxicação letal � vísceras, sangue, urina, etc � análise toxicológica de urgência � sangue, urina, líquido de diálise, líquido de lavado gástrico, vômito, restos alimentares e de medicamentos � controle da exposição ocupacional � sangue, urina, cabelo* � controle do uso de drogas � urina, cabelo* � monitoramento terapêutico � sangue, urina, saliva** � controle de dopagem � urina, cabelo* * futuro; **algumas drogas são bem excretadas pela saliva Amostras alternativas � ar expirado � unha, cabelo � tecido adiposo � leite materno (animal não seria amostra alternativa) 6. MÉTODO O método deverá ser exato, preciso e sensível. A análise toxicológica, qualquer que seja a finalidade, apresenta as fases: � separação � extração � identificação/quantificação Os métodos de extração/separação dependem da natureza da substância química a ser analisada: volátil, orgânica ou inorgânica. Toxicologia Prática Prof. Sérgio Fontoura 5 PERÍCIA TOXICOLÓGICA 1. INTRODUÇÃO Análises toxicológicas realizadas para fins legais: esclarecimento de intoxicações letais, controle de dopagem e dosagem alcoólica. Portanto, as análises podem ser realizadas em indivíduos vivos e/ou mortos. 2. ESCLARECIMENTO DE INTOXICAÇÃO LETAL a) Necrópsia Coleta de material: o legista colhe o material de necrópsia: vísceras, sangue e urina. Em caso de exumação: ossos, unhas, cabelo ENSAIOS PRELIMINARES Quando a substância tóxica envolvida com uma intoxicação for desconhecida, há a necessidade de realizar alguns ensaios para orientar a marcha analítica. 1. PESQUISA DE METAIS a) Lâminas metálicas Fundamento: baseia-se no intercâmbio de cargas iônicas entre o material suspeito e a lâmina usada, de acordo com a série de potenciais elétricos dos diversos metais. ESCALA DE ELETRONEGATIVIDADE (DECRESCENTE): F(4,0) O(3,5) Cl N(3) Br(2,8) I S C(2,5) Au Pt Hg Cu P H(2,1) B As(2) Sb(1,9) Si Sn Pb Fe(1,8) Cr Zn (1,6) Mn Al Be(1,5) Mg(1,2) Ca Sr Li(1) Ba Na(0,9) K Rb(0,8) Cs(0,7) Técnica: serão usadas lâminas de Zn, Fe, Cu e Al bem polidas que são colocadas no material suspeito acidificado com HCl a 10%. Depois de um aquecimento moderado por até 60 minutos , retirar a lâmina e verificar a reação sofrida: Lâmina Alteração Sofrida Interpretação Zn Escurecimento Ag, Cu, Hg, Sb, Sn ou outro metal menos eletropositivo que o Zn Fe Avermelhamento Cu Cu Cobre-se por uma camada branco-acinzentada Ag ou Hg Cu Escurecimento As, Bi ou Sb Al Eflorescências brancas Hg Se a lamina de Cu apresentar um escurecimento, deve-se fazer o ensaio de Gutzeit para o reconhecimento do As: Transferir 2 a 5 ml do material suspeito para um tubo de ensaio e acidificar com gotas (2 gotas/ml de amostra) de HCl concentrado. Cobrir o tubo com um pedaço de papel de filtro. Umedecer a cápsula de papel, bem no centro, com uma gota de solução de AgNO3 a 10%. Levantar a cápsula o suficiente para introduzir rapidamente 2 a 3 pastilhas de Zn. Observar o escurecimento do papel de filtro. Pergunta: Quais reações devem ter ocorrido para que haja o escurecimento do papel ? 2. PESQUISA DE GASES OU VAPORES a) Papéis Reativos Toxicologia Prática Prof. Sérgio Fontoura 6 A pesquisa de diversos compostos gasosos ou voláteis pode ser realizada atravésde papéis reativos. Os quais são preparados no próprio laboratório, tratando os papéis com soluções previamente preparadas. Exemplos de papéis reativos: Papel Reativo Cor após exposição Indicação Picrossódico* Vermelha HCN Cobre-guaiaco Azul (instantânea) HCN Acetato de chumbo Preta H2S Nitrato de prata Preta H2S, H3As Sulfato de cádmio Preta H2S Fluoresceína Vermelha Br2 Hematoxilina violeta NH4OH *ácido pícrico a 1% (secar ao abrigo da luz) + carbonato de sódio a 10% Confirmação da presença de cianeto: ensaios colorimétricos para a demonstração da presença de cianeto numa amostra biológica: quando da suspeita de uma intoxicação por este tipo de composto. Observações: A) O CN- é biotransformado no organismo pela rodonase gerando SCN-. B) Após o óbito o CN- pode ser transformado em SCN- devido a putrefação. Assim, deve-se pensar que na amostra proveniente de uma intoxicação letal por cianeto o íon já não exista. 3. PESQUISA DE COMPOSTOS VOLÁTEIS a) Amostra: sangue, vísceras, leite, lavado e conteúdo gástricos. Se a análise não for realizada de imediato, conservar a amostra em frasco hermeticamente fechado, sob refrigeração, sem o uso de conservantes químicos. b) Separação Destilação: 1. Meio ácido � verificar o pH da amostra, se ácido alcalinizar com solução de NaOH a 10% e depois acidificar com ácido tartárico a 10%, se alcalina ou neutra, acidificar com ácido tartárico. Destilar aproximadamente 2/3 do volume inicial da amostra � D1. 2. Meio alcalino � alcalinizar o material remanescente no balão com MgO até pH 8,0. Destilado D2. c) Extração Extrair os destilados D1 e D2 com éter etílico, 2 ou 3 vezes. Evaporar o solvente. Retomar o resíduo com pequena quantidade de água e proceder aos ensaios de identificação. d) Identificação 1. Destilado D1: verificar a presença de substâncias oxidáveis, hidrocarbonetos halogenados, benzeno, fenol e sulfeto de carbono. 2. Destilado D2: pesquisar substâncias como a anilina e o paration. e) Técnica � Substâncias oxidáveis (álcoois, aldeídos, hidrocarbonetos não saturados e outras facilmente oxidáveis) Juntar em tubo de ensaio a 1 ml de D1 1 ml de H2SO4 conc., gotas de solução de K2Cr2O7 0,05 N; aquecer em banho de água. Aparecimento de cor verde indica reação positiva. Toxicologia Prática Prof. Sérgio Fontoura 7 Qual o fundamento desta prova ? Apresente uma reaçã o química que poderia explicar este fundamento (por exemplo, supondo que a substância oxidável em questão seja o metanol). � Álcoois (metanol e álcool etílico) a) Metanol � A 1 ml de D1 juntar, em tubo de ensaio, 1 gota de KmnO4 a 5% e 1 gota de solução de H3PO4 a 10%, aguardar 1 minuto e adicionar solução saturada de NaHSO3 gota a gota, até descorar o excesso de permanganato. Juntar, em seguida, 4 ml de solução de H2SO4 a 75%, uma pequena porção de ácido cromotrópico, aquecer em banho de água fervente por até 10 minutos. Observar o aparecimento de cor violeta. Este ensaio também dá positivo para o aldeído fórmico, Como você faria para diferenciar o metanol do aldeí do fórmico usando esta reação ? b) Etanol (reação de Lieben) A 1 ml de D1 juntar gotas de KOH a 10% e de solução iodo-iodetada, até cor amarela persistente. Aquecer e verificar o aparecimento de ppdo amarelo e/ou odor característico de iodofórmio. Este ensaio dá positivo também para a acetona. Para diferenciar, repetir a operação com solução de NH4OH em substituição ao KOH, neste caso a reação é positiva somente para a acetona. Qual a estrutura do iodofórmio ? 4. SPOT TESTS PARA PESQUISA DE DROGAS E FÁRMACOS Fritz Feigl (1891 – 1971) foi o criador da Análise de Toque – Tüpfelreaktionen, em alemão; Spot Tests , em inglês – procedimento analítico para fins qualitativos, executado com técnica muito simples com o emprego de uma ou poucas gotas de amostra e reagentes, em geral sobre papel de filtro, em que se desenvolve uma coloração característica para a identificação da substância ou grupo químico . O resultado, para que possa indicar a sensibilidade da prova, ou seja, o valor mínimo detectável na menor concentração é expresso mediante o limite de identificação, em microgramas, acoplado ao limite de diluição. O teste é tanto mais sensível quanto menor o limite de identificação e maior o de diluição. Determinar a sensibilidade do método para barbitúri cos (fenobarbital), benzodiazepínicos (diazepam) e salicilatos (ácido salicílico) Fundamento: Salicilato + Fe+++ � complexo Fenobarbital + NaOH � p-hidróxi fenobarbital + KMnO4 � coloração verde Diazepam � formação de benzofenona por hidrólise ácida dando coloração amarela ao meio Técnica: b) Transferir para um funil de separação 5 ml de plasma (ou 20 ml de urina) c) Ajustar o pH entre 4,0 e 5,0 com solução de H2SO4 0,1 N d) Extrair duas vezes com o dobro do volume de clorofórmio-isopropanol (95:5), agitando por 2 minutos, esperar separar as fases e) Transferir a camada orgânica para um béquer, filtrando-a sobre Na2SO4 anidro f) Evaporar em banho de água (60ºC) até a secura e reservar � R1 g) Transferir para um funil de separação 5 ml de plasma (ou 20 ml de urina) h) Ajustar o pH entre 9,0 e 10,0 com a solução de NaOH 1 N e extrair duas vezes com a mistura clorofórmio-éter (3:1) agitando por 2 minutos, esperar separar as fases i) Transferir a fase orgânica para um copo de béquer, filtrando-a sobre Na2SO4 anidro j) Adicionar 1 a 2 gotas de H2SO4 0,1 N e evaporar o solvente em banho de água (60ºC) até a secura e reservar � R2 k) Ressuspender os resíduos com éter-clorofórmio (1:3) e executar as provas a seguir Numa placa de toque contra um fundo branco, depositar 0,2 ml da amostra com 0,2 ml do reativo e observar aparecimento de cor característica. Toxicologia Prática Prof. Sérgio Fontoura 8 1) Pesquisa de Fenobarbital Em um tubo de ensaio misturar 1 ml de NaOH 0,5 N com 1 ml da solução 0,5 N de KMnO4. Sobre a amostra depositar 0,2 ml deste reativo. Observar o aparecimento de coloração verde � amarelo-marrom 2) Pesquisa de Benzodiazepínicos (Diazepam) Sobre a amostra depositar 0,2 ml do reativo de Marquis* e observar coloração amarela, esta reação não é específica, dando resultado positivo para qualquer benzodiazepínico 3) Pesquisa de salicilatos (ácido salicílico) Depositar 0,2 ml da amostra e sobre esta 0,2 ml de cloreto férrico a 5% e observar o aparecimento de coloração violeta, compostos fenólicos dão a mesma reação. Faça um teste com o reativo de Marquis*. * Reativo de Marquis: Formaldeído a 40% ........................ 1 ml H2SO4 concentrado ........................20 ml Validade 30 dias Determinar a sensibilidade do método: Soluções padrão: 10 mg/ml Preparar diluições de 10 a 0,1 mg/ml Testar as diluições e determinar a sensibilidade do método Compare os seus resultados com os de MAREK e cols. (2004): Substância Concentração mg/ml 2 1 0,5 0,3 0,2 0,1 0,05 Diazepam +++ +++ ++ ++ + + - Fenobarbital +++ +++ ++ ++ + + - Ácido salicílico ++ + + + - - - Outros resultados com o Reativo de Marquis Salicilatos � coloração avermelhada que desaparece com a adição de água Heroína, monoacetilmorfina, codeína e dionina � vermelho-cereja � violeta � azul Clorpromazina e prometazina � púrpura Levomepromazina � azul-avermelhado Anfetamina � laranja � marrom-esverdeado Desoxiefedrina � vermelho-alaranjado � marrom QUESTÕES: 1) Levando em consideração a concentração tóxica de cada um dos fármacos e considerando uma amostra como sangue, o método tem uma boa sensibilidade ? Justifique a sua resposta. 2) Levando em consideração a concentração letal de cada um dos fármacos e considerando uma amostra como sangue, o método tem uma boa sensibilidade ? Justifique a sua resposta. 3) Levando em consideração a concentração terapêutica de cada um dos fármacos e considerando uma amostra como sangue, o método tem uma boa sensibilidade ? Justifique a sua resposta. 4) Levando em consideraçãoagora uma amostra como urina, o método tem uma boa sensibilidade ? Justifique a sua resposta. Toxicologia Prática Prof. Sérgio Fontoura 9 5. RECONHECIMENTO DE FÁRMACOS POR CCD - TRIAGEM Também seria um ensaio preliminar, para a identificação de substâncias tóxicas desconhecidas. O resultado da CCD orientará a configuração do cromatógrafo a gás. A triagem também pode ser feita por ensaios imunológicos (imunofluorescência e ELISA) 1. AMOSTRAS a) Sangue � soro, plasma, total b) Urina c) Outras 2. ESQUEMA DA ANÁLISE SANGUE URINA ½ ½ EXTRAÇÃO EXTRATO EXTRATO ÁCIDO ALCALINO 1/3 2/3 2/3 1/3 IDENTIFICAÇÃO CROMATOGRAFIA CROMATOGRAFIA CROMATOGRAFIA GASOSA EM CAMADA GASOSA DELGADA 3. TÉCNICA 3.1 Extração Sangue � ± 10 ml urina � ± 40 ml Meio ácido � ½ do volume pH entre 4 e 5 com H2SO4 0,1 N solvente: clorofórmio – isopropanol (95:5) resíduo � R1 Meio alcalino � ½ do volume pH entre 9 e 10 com NaOH 1 M solvente: clorofórmio – éter (3:1) resíduo � R2 4. RECONHECIMENTO POR CCD a) Retomar R1 com gotas de éter – clorofórmio (1:3) e transferir para duas placas � C1 e C2 b) Retomar R2 com gotas de éter – clorofórmio (1:3) e transferir para outras duas placas � C3 e C4 c) Aplicar em cada placa 5 padrões ( 10 µg/ml) d) Fases móveis Toxicologia Prática Prof. Sérgio Fontoura 10 Placas Fases Móveis C1 Clorofórmio – propanona (4:1) C2 Clorofórmio – propanona (9:1) C3 Metanol – NH4OH 25% (100:1,5) C4 Clorofórmio – metanol (9:1) e) Corrida: 10 cm f) Reveladores Placas Reveladores C1 FeCl3 a 5% (A) � Dragendorff(B) C2 HgSO4 (C) � Difenilcarbazona a 0,1% (D) C3 Bromocresol verde (E) � p-nitroanilina diazotada(F) C4 Dragendorff(B) � NaNO2 (G) � Dragendorff(B) Preparo dos Reveladores a) Cloreto férrico a 5% em solução aquosa (FeCl3) b) Reativo de Dragendorff (DI) 1) iodeto de potássio .................................. 12,0 g água destilada ........................................ 30,0 ml 2) nitrato de bismuto ................................... 0,51 g ácido acético glacial ............................... 30 ml Misturar as soluções 1) e 2); completar o volume até 300 ml com ácido sulfúrico a 10%. Juntar à mistura 6g de iodo e agitar durante 30 minutos. c) Solução de sulfato de mercúrio (HgSO4) 1) HgO solução a 5% ................................... 100 ml 2) H2SO4 conc. ............................................. 20 ml Juntar cuidadosamente 2) em 1); resfriar e completar o volume para 250 ml com água destilada. d) Solução de difenilcarbazona a 0,1% em clorofórmio (DFC) Solução recente e) Solução de bromocresol verde (BCV) 1) solução etanólica de BCV a 0,1% 2) solução tampão-fosfato de potássio (pH 5,5) 3) água destilada Misturar 1,2 e 3 na proporção 2:1:1 f) p-nitroanilina diazotada (DC) 1) p-nitroanilina a 1% em HCl 1N 2) etanol 3) solução de NaNO2 a 5% (conservar em geladeira) Misturar 1 e 2 (1:1); a solução é estável a 4ºC durante alguns meses; diazotar com 3 na proporção de 5:1. Depois de aproximadamente 3 min, nebulizar a cromatoplaca com o reativo, esperar cerca de 3 minutos e aplicar a solução de NaOH a 50%, que deve ser diluída (1:10) com etanol no momento do uso g) solução de NaNO2 a 1% em água (conservar em geladeira) (NaNO2) Toxicologia Prática Prof. Sérgio Fontoura 11 1. Comportamento de algumas drogas de caráter ácido e neutro frente a duas sequências de reveladores: Droga Reveladores FeCl3 DI HgSO4 DFC Ácido salicílico ++(vi) - - - Cafeína - ++(cs) - - Diazepam - +++(cs) - - Fenobarbital - - +++(br) +++(vi) 2. Comportamento de algumas drogas de caráter básic o e neutro frente a duas sequências de reveladores: Droga Reveladores BCV DC DI NaNO2 DI Cafeína - - ++++(cs) ++++(pr) ++++(cs) Diazepam - - ++++(cs) ++++(cn) ++++(al) Haloperidol ++(vi) ++(am) ++(cs) ++(cn) ++(al) Imipramina ++(vi) +++(cs) ++(al) +(cn) +(cs) 3. Valores de hRf de algumas drogas de caráter ácido e neutro em duas fases móveis: Droga CLOROFÓRMIO - ACETONA 4 : 1 9 : 1 Ácido salicílico 07 02 Cafeína 34 24 Diazepam 80 68 Fenobarbital 56 41 4. Valores de hRf de algumas drogas de caráter básico e neutro em duas fases móveis: Droga Reveladores MetOH – NH4OH (100:1,5) HCCl3 – MetOH (9:1) Cafeína 75 88 Diazepam 80 99 Haloperidol 80 67 Imipramina 50 35 Toxicologia Prática Prof. Sérgio Fontoura 12 CREATININA URINÁRIA PARA AS PRÁTICAS DO FENOL URINÁ RIO, ÁCIDO DELTA AMINOLEVOLÍNICO URINÁRIO E DO ÁCIDO HIPÚRICO 1) Princípio A creatinina reage com o ácido pícrico em meio alcalino, formando o picrato de creatinina que tem uma coloração amarelo avermelhada.. 2) Reagentes a) Ácido pícrico : 28 mmol/l b) Hidróxido de sódio: 6 M c) Solução padrão: 50 mg/dl 3) Técnica a) Procedimento Reagentes Tubos (ml) Branco Padrão Teste H2O 2 ml 2 ml 2 ml Urina - - 20 µL Solução padrão - 20 µL - Ácido pícrico 0,5 ml 0,5 ml 0,5 ml Hidróxido de sódio 2 gts 2 gts 2 gts Misturar e deixar em repouso a temperatura ambiente por 10 minutos, ler as absorbâncias em 520 nm 4. Cálculos Aa Onde: Cp = concentração do padrão Creatinina (mg/dl) = x Cp AP = absorbância do padrão Ap Aa = absorbância da amostra Toxicologia Prática Prof. Sérgio Fontoura 13 CURVA DE CALIBRAÇÃO A maioria dos métodos analíticos está baseado em uma curva de calibração na qual uma quantidade medida y é representada em um gráfico como uma função de uma concentração x conhecida, de uma série de padrões. Quando se constrói a curva de calibração, nem sempre todos os pontos caem sobre a reta devido aos erros aleatórios no processo de medida. Então se deve ajustar “a melhor” reta que passa por esses pontos. Uma maneira comum de encontrar esta reta é através do método dos mínimos quadrados. Assume-se que uma reta é um bom modelo para representar a relação entre a absorbância de uma amostra � y e sua concentração � x. A reta que procuramos é dada pela equação: y = mx + b onde m é a inclinação da reta e b é o intercepto. A inclinação e o intercepto são chamados de parâmetros do modelo que nesse caso é uma reta. Assume-se também que qualquer desvio dos pontos individuais da reta resulta de erros na medida (da área do pico ou de leitura da absorbância) e que não há erros nos valores de x, isto é, as concentrações das soluções-padrão são conhecidas exatamente. A linha gerada pelo método dos mínimos quadrados é aquela que minimiza a soma dos quadrados dos resíduos para todos os pontos. xi e yi são as coordenadas dos dados individuais, N é o número de pares de dados usados na preparação da curva de calibração e x e y são os valores médios para as variáveis. Inclinação da Reta m: Σxi. yi - Σxi. Σyi N m = Σ(xi - x) 2 O intercepto b: b = y - mx Para o cálculo de qualquer concentração a partir de absorbâncias determinadas experimentalmente: C = A – b/m C = concentração A = absorbância b = intercepto m = inclinação da reta Para facilitar os cálculos preencher a tabela abaixo com os dados necessários i Xi (concentração) Yi (absorbância) x i - x (x i - x) 2 x iyi 01 02 03 04 05 06 Σ Obs.: Esta tabela será útil nas práticas onde a cur va de calibração for necessária Toxicologia Prática Prof. Sérgio Fontoura14 MINERALIZAÇÃO 1. INTRODUÇÃO Processo de separação de metais pesados do material biológico através da destruição da matéria orgânica. Após a absorção os metais se depositam nos tecidos ligados a proteínas (em geral em radicais sulfidrilas livres encontrados nos resíduos de cisteína), e deste modo não podem ser identificados. 2. MÉTODOS a) Mineralização por via seca Calcinação: destruição da matéria orgânica através do calor (400 a 450º C) 1. Calcinação Simples � colocar a amostra (15 g de vísceras, 100 ml de urina ou 20 ml de sangue) numa cápsula de porcelana e secar a 110º C em estufa. � transferir a amostra seca para mufla e aquecer gradualmente até 550º C, até a obtenção de cinzas brancas, plúmbeas ou avermelhadas. � resfriar e suspender as cinzas com solução de HNO3 a 10%, filtrar 2. Calcinação Alcalina Indicada para uma maior concentração de amostra (vísceras). É adicionado um composto alcalino oxidante que agirá como catalisador (KNO3, por exemplo). Pelos processos de calcinação, simples ou alcalina, há perda total de As e Hg e parcial de Cd, Pb, Sn, Zn, Be, Sb e Tl Por quê ? b) Mineralização por via úmida As técnicas de mineralização por via úmida estão baseadas nas ações oxidante do HNO3 e desingraxante do H2SO4, podendo ser empregados catalisadores. � colocar a amostra (5 ml de sangue, 10 ml de urina ou 2 g de vísceras) em um erlenmeyer e juntar 10 ml de HNO3 e 2 ml de H2SO4. � aquecer em chapa elétrica adicionando novas porções de HNO3 sempre que haja escurecimento ou que apareçam vapores brancos (SO3). � continuar o aquecimento até a obtenção de um líquido amarelado, que não escureça após resfriamento (observar por 15 a 20 min.). � juntar 20 ml de água e aquecer à ebulição até reduzir o volume a aproximadamente 4 ml. Por este método há perda de Pb, Ca, Sr, Ba, Mg, Bi e Sb. Por quê ? c) Mineralização por cloro nascente Baseia-se na ação oxidante do Cl2: � direta: Hg2Cl2 + Cl2 � 2HgCl2 � indireta: Cl2 + H2O � 2HCl + [O] Método de Brouardel-Ogier � colocar em um balão 5g de vísceras previamente homogeneizadas e adicionar 20% desta massa de KclO3 � fazer passar uma corrente de Cl2 nascente até a obtenção de um líquido amarelo que não mais escureça após resfriamento. Por este método há perda de Ag, por quê ?. d) Extração Após a separação, qualquer que seja o método usado, os metais poderão ser extraídos com agentes quelantes ou solventes orgânicos. O Tl pode ser extraído com éter dietílico e o Pb e Hg, após a complexação, são bem extraídos com ditizona. Toxicologia Prática Prof. Sérgio Fontoura 15 CONTROLE DA EXPOSIÇÃO AO MONÓXIDO DE CARBONO – INDI CADOR BIOLÓGICO DE EXPOSIÇÃO: CARBOXIEMOGLOBINA 1. INTRODUÇÃO O monóxido de carbono é um gás incolor, inodoro e insípido gerado a partir da combustão incompleta do carbono, como ocorre em diversas indústrias, como as siderúrgicas. Há também exposição ocupacional em garagens e indústrias químicas. Nós também estamos expostos ao gás através da poluição atmosférica nas grandes cidades. O gás está presente na fumaça dos incêndios, a maior causa de morte nestes sinistros é a anóxia tecidual causada pelo excesso de carboxihemoglobina. O IBE do gás é a carboxihemoglobina (HbCO), uma vez que o CO é muito mais afim pela hemoglobina (Hb) do que o próprio oxigênio. (VER DEFINIÇÕES NAS NR-7 E NR-15)* 2. TÉCNICA DE BEUTLER e WEST 2.1 Fundamento Este método se baseia na capacidade do diotinito de sódio em reduzir a oxiemoglobina e a metemoglobina e a carboxiemoglobina ser resistente a esta redução, de modo que no sistema existirá uma mistura de dois pigmentos:a hemoglobina reduzida e a carboxiemoglobina, as absorbâncias serão determinadas a 420 e 432 nm 2.2 Reagentes a) Tampão: KH2PO4/K2HPO4, 0,1 M, pH 6,85. Este tampão é estável indefenidamente se estocado sob refrigeração. b) Solução hemolizante (SH): tampão diluído 1:10 com água destilada ou deionizada, estável por 1 semana c) Solução de ditionito de sódio (SD): Ditionito de sódio 1,25 mg/ml em tampão, preparar imediatamente antes do uso. 2.3 Procedimento a) Coleta da amostra: colete sangue venoso usando EDTA (1,5 mg/ml de sangue – vide página 14) ou heparina (15 unidades USP/ml de sangue). O sangue pode ser coletado em seringa ou através de vacuumtainner b) Hemólise: Em um tubo contendo 3ml da SH adicione 25 µL de sangue, cubra o tubo com parafilm e misture 2 ou 3 vezes por inversão c) Determinação da HbCO: após 5 minutos, pipete 0,2 ml do hemolisado passando para um tubo contendo 2,3 ml da solução SD, cubra o tubo com parafilm e misture gentilmente várias vezes por inversão. Deixe em repouso a temperatura ambiente por 10 minutos. Leia as absorbâncias a 420 e 432 nm contra um tubo contendo apenas a solução SD. 2.4 Cálculos 1 – (AR x F1) %HbCO = AR(F2 – F1) – F3 + 1 Onde: AR = razão A420/A432 F1, F2 e F3 são as absortividades molares da Hb e da HbCO. A absortividade molar de uma substância a um dado comprimento de onda é igual a absorbância (A) dividida pela concentração (C) em mol/L, i.e εW = A/C. Na realidade estas constantes são as taxas de duas absortividades molares (da hemoglobina reduzida e da HbCO), a concentração destas hemoglobinas não precisam ser levadas em consideração quando a Hb é completamente convertida na Hb reduzida ou na HbCO, estes fatores são então definidos pela razão entre dois valores de absorbância: F1 = A Hb 432/A Hb 420; F2 = AHbCO432/A Hb 420 e F3 = A HbCO 420/A Hb 420, estes valores podem ser determinados experimentalmente ou compilados da literatura: F1 = 1,3330; F2 = 0,4787 e F3 = 1,9939. Toxicologia Prática Prof. Sérgio Fontoura 16 Determinação experimental das absortividades molares: hemolise 50µL de sangue uma pessoa não fumante com 6 ml de SH. Com uma pipeta volumétrica adicione 2 mL deste hemolisado em 2 frascos volumétricos de 25 mL. Sature o conteúdo do frasco 1 com CO por 30 minutos, e borbulhe ar comprimido no segundo por 2 horas expondo este frasco a luz de uma lâmpada de 60W (ajuda a dissociar a HbCO). Complete o volume dos frascos e leia as absorbâncias em 420 nm e em 432 nm. Calcule as absortividades como explicado acima. 3. GERAÇÁO DE CO EM LABORATÓRIO Gotejar 340 ml de H2SO4 sobre 100g de formiato de sódio ou de cálcio ou ácido fórmico conc. com aquecimento. Purificar o gás pela passagem através de duas soluções: 1= KOH + Na2S2O4 (1:2) 2= CaCl2 (solução saturada) Preparo da solução de hidrossulfito de sódio Hidrossulfito de sódio anidro � 8,28 g Sol. aquosa de NaOH a 5% � 60 ml Relação entre o CO (ppm) ambiental e a taxa de HbCO (%) CO (ppm) HbCO (%) CO (ppm) HbCO (%) CO (ppm) HbCO (%) CO (ppm) HbCO (%) 0 1 40 8 80 15 160 28 5 1 45 9 90 17 170 29 10 2 50 9 100 18 180 31 15 3 55 10 110 20 190 33 20 4 60 11 120 21 200 34 25 5 65 12 130 23 210 36 30 6 70 13 140 25 220 37 35 7 75 13 150 26 250 41 4. PERGUNTAS 1. Que reações químicas ocorrem na geração do monóxido de carbono em laboratório ? 2. Para que servem as soluções (1) e (2) descritas acima ? (não vale dizer para purificar o gás, o que elas retiram ? ) 3. Em um ambiente a concentração de CO é de 0,01% e a do oxigênio é de 21%, sabendo-se que o CO é cerca de 210 vezes mais afim pela hemoglobina que o O2, após 1 hora de exposição qual a quantidade de HbCO esperada (em %) ? 4. Considere o resultado da questão anterior como sendo a HbCO medida em um trabalhador exposto ao CO. Pergunta-se: trata-se de uma exposição muito grave ? 5. Que volume de uma solução 0,33 M de EDTA tetrassódico você deve colocar em um frasco para a coleta de 5 ml de sangue ? Dados: H = 1 g/mol; C = 12 g/mol; N = 14 g/mol; O = 16 g/mol e Na = 23 g/mol *As normas regulamentadoras NR’s 7 e 15 podem ser encontradas na integra em http://www3.dataprev.gov.br/SISLEX/paginas/05/mtb/7.htme http://www.normaslegais.com.br/legislacao/trabalhista/nr/nr15.htm respectivamente Toxicologia Prática Prof. Sérgio Fontoura 17 CONTROLE DA EXPOSIÇÃO OCUPACIONAL A AGENTES METEMOG LOBINIZANTES – INDICADOR BIOLÓGICO DE EXPOSIÇÃO: METEMOGLOBINA 1. INTRODUÇÃO É um indicador biológico inespecífico de exposição a uma variedade de agentes químicos que a induzem e para as quais há variações de natureza toxicocinética e toxicodinâmica Substâncias metemoglobinizantes e alguns usos indus triais: Substâncias Produção de Anilina* Corantes, fármaco s, praguicidas, borracha Dimetilanilina Fibras de vidro, quimioterápicos antimicrobianos , vanilina, corantes Dinitrobenzenos Corantes, celulóides, explosivos Dinitrotolueno Munição, explosivos n-Metilamina Aceptor de ácidos em síntese Nitroanilinas Corantes, antioxidantes, medicamentos veterinários Nitrobenzeno Derivados da celulose, acetoaminofenol , essência Nitroclorobenzenos Corantes, borracha, praguicidas Nitrotolueno Borracha, corantes têxteis, praguicidas Óxido nítrico Ácido nítrico, presente em gases de solda Propilenoglicol-dinitrato Propelente de torpedos Toluidinas Borracha, praguicidas, fármacos , corantes Xilidinas Fármacos e corantes Anisidina Azocorantes e guaiacol Cicloexilamina Anticorrosivo em caldeiras, borracha, praguicidas 2-nitropropano Tintas vinílicas, nitrocelulósicas, borracha clorada, adesivos Perclorilfluoreto Agente fluoretador em síntese Tetranitrometano Explosivo, aditivo do diesel Trinitrotolueno Explosivos *Cite ao menos dois fármacos que podem ser obtidos a partir da anilina 2. METEMOGLOBINEMIAS a) Metemoglobinemia hereditária: relacionada a deficiências enzimáticas como por exemplo a NADH-cit b5-redutase; ou a defeitos na estrutura proteica da hemoglobina com substituições de aminoácidos resultando em hemoglobinas anormais, como por exemplo a Hb M b) Metemoglobinemia adquirida: é a forma mais frequente de metemoglobinemia na espécie humana, surgindo após a exposição a compostos químicos, frequentemente usados na indústria ou como agentes terapêuticos. Muitos destes compostos são capazes também de reduzir substâncias como o glutation e o ácido ascórbico, que normalmente protegem a hemoglobina contra a oxidação. Fármacos relacionados com metemoglobinemia Principal Indicação Fármaco Antimaláricos Anestésicos locais Primaquina Bupivacaína, Lidocaína, Prilocaína (crianças) A utilização de vegetais ricos em nitratos (espinafre, beterraba, rabanete e outras) no preparo de alimentos infantis, pode ser, também, responsável pela ocorrência de metemoglobinemia em crianças nos primeiros meses de vida. 3. TÉCNICA 3.1 Método de Hegesh et al (1970) a) Amostra A amostra é sangue heparinizado (ver prática HbCO). Quando a análise não for realizada dentro de 30 minutos, resfriar rapidamente (2º C) e conservar sob refrigeração no máximo até 24 horas. b) Preparo da amostra Toxicologia Prática Prof. Sérgio Fontoura 18 Hemolisar o sangue (4,4 ml de água destilada para 1,6 ml de sangue); após 2 minutos, adicionar 2,0 ml de tampão fosfato pH 7,2. c) Técnica � transferir a amostra de sangue já hemolisado e tamponado para um tubo de centrífuga; centrifugar a 2.000 rpm por 15 minutos � transferir o sobrenadante, com auxílio de pipeta de Pasteur, para um tubo de ensaio . Deste tubo, transferir de novo 2,4 ml para uma cubeta (I) e 0,2 ml para outra (II) contendo 2,2 ml do reativo ferricianeto-fosfato. � após um minuto efetuar a leitura das absorbâncias (AI e AII) em 632 nm, contra ar. � adicionar 80 µL de solução de cianeto neutralizada às duas cubetas; misturar e, após 1 minuto, efetuar novamente a leitura das absorbâncias (AIII e AIV) � calcular a metemoglobina, expressando-a em porcentagem de hemoglobina total, a partir da fórmula seguinte: AI – AIII x 100 %MeteHb = (AII – AIV) x 12 12 � fator de diluição Solução tampão fosfato 0,5 M - pH=7,2 misturar 7,0 mL de fosfato de sódio bi básico (Na2HPO4) 0,5 M e 3,0 mL de fosfato monobásico de potássio (KH2PO4) 0,5 M, Solução de cianeto neutralizada : misturar 1 ml da solução de NaCN a 10% recentemente preparada com 0,9 ml da solução de ácido acético a 12% , esta solução é estável por até 6 horas. Solução de ferricianeto-fosfato : Misturar 0,2 ml de ferricianeto de potássio a 5% e 2,5 ml da solução tampão fosfato e completar com água destilada até 10 ml, esta solução é estável por até 24 horas. Obs. A solução de ferricianeto de potássio deve ser guardada em frasco âmbar 3.2 Método de Naoum et al (2004) a) Amostra A amostra é sangue coletado com EDTA (0,33 M). Colocar 1 gota da solução de EDTA em um tubo de ensaio com tampa de rosca e colocar 5 ml de sangue, homogeneizar bem por inversão (pelo menos 10 vezes) DELICADAMENTE. b) Reagentes Solução estoque de Tampão Fosfato M/15 Na2HPO4.12H2O .............................. 9 g KH2PO4 ............................................ 5,7 g Solução trabalho de Tampão Fosfato , diluir o tampão estoque de modo a obter o tampão fosfato M/60 Saponina 1% c) Técnica � Identificar dois tubos A e B. No tubo A colocar 50 µL de sangue total e adicionar 50 µL de saponina a 1%, agitar para ocorrer hemólise � Adicionar 3 mL do tampão fosfato M/60 e homogeneizar � No tubo B colocar 150 µL da mistura do tubo A e completar o volume para 1,5 mL com a solução tampão de trabalho � Calibrando o espectrofotômetro com a solução tampão de trabalho, determinar a absorbância do tubo A em 630 nm e do tubo B em 540 nm � Calcular a metemoglobina usando a fórmula abaixo: A630 x 100 % Hb = A630 +(A540 x 10) 4. INTERPRETAÇÃO Toxicologia Prática Prof. Sérgio Fontoura 19 Procure na legislação o limite de tolerância e o IBMP do IBE usado para avaliação desta exposição Método de Hegesh et al (1970) : valor de referência até 2 % Método de Naoum et al (2004) : valor de referência 1,9 a 3,8% 5. PERGUNTAS 1. Numa indústria química, onde os trabalhadores expostos a compostos metemoglobinizantes, a taxa de metemoglobinemia média foi de 6%. Esta empresa sofrerá alguma sanção por parte da Delegacia Regional do Trabalho ? 2. Por que as crianças de até 2 anos estão mais sujeitas a ação destes compostos ? 3. Como é feito o tratamento de uma hipermetemoglobinemia, que substâncias são empregadas e como elas agem ? 4. No caso de uma taxa letal de metemoglobinemia, qual a causa da morte ? Por quê ? CONTROLE DA EXPOSIÇÃO OCUPACIONAL AO FENOL E BENZEN O – INDICADOR BIOLÓGICO DE EXPOSIÇÃO: FENOL URINÁRIO 1. INTRODUÇÃO FONTES DE EXPOSIÇÃO Indústria química � álcool anidro, estireno, poliestireno, nitrobenzeno, etc. Indústria petroquímica Siderúrgicas que utilizam carvão mineral A exposição crônica ao benzeno está relacionada com anemia aplástica BIOTRANSFORMAÇÃO DO BENZENO 1 2 3 BENZENO BENZENO EPÓXIDO FENOL CATECOL 6 4 7 5 1,2,4 TRI OH BENZENO QUINOL 9 8 CONJUGAÇÃO COM ÁC. BENZENO GLICURÔNICO OU DIIDRODIOL SULFATO 10 p- BENZOQUINONA TRANS,TRANS MUCONICALDEÍDO ÁC. TRANS,TRANS MUCÔNICO (AttM) (para maiores detalhes sobre este bioindicador consultar a PORTARIA N.º34, DE 20 DE DEZEMBRO DE 2001 Para se fazer as correlações dos resultados das análises de AttM-U com a concentração de benzeno no ar, deverãoser utilizados os valores de correlação abaixo, estabelecidos pelo DFG Toxicologia Prática Prof. Sérgio Fontoura 20 (1996), com alteração dos resultados em mg/l para mg/g de creatinina, que foram feitas admitindo- se uma concentração média de 1,2 grama de creatinina por litro de urina. Correlação das concentrações de AttM-U com benzeno no ar, obtidas a partir dos valores estabelecidos pelo DFG (1996), corrigidos para grama/grama de creatinina (admitida concentração média de 1,2 grama de creatinina por litro de urina) Benzeno no Ar (ppm) Benzeno no Ar (mg/m3) Ac. t,t mucônico (urina) (mg/l) Ac. t,t mucônico (urina) (mg/grama creatinina) 0,3 1,0 - - 0,6 2,0 1,6 1,3 0,9 3,0 - - 1,0 3,3 2 1,6 2 6,5 3 2,5 4 13 5 4,2 6 19,5 7 5,8 DETERMINAÇÃO DO FENOL URINÁRIO Separação extração � destilação ácida por arraste de vapor Solventes orgânicos Amostra � urina Excreção do fenol � forma de glicuronídeo T1/2 do fenol � 12 horas QUANTIFICAÇÃO a) Cromatografia Gasosa Extração separação � solventes orgânicos (éter dietílico) em meio ácido a quente b) Espectrofotometria 2. AMOSTRA A amostra deve ser coletada ao término da jornada de trabalho, a densidade deve ser medida e a conservação é em geladeira (2 a 10ºC). 3. TÉCNICA a) Transferir 10 ml da amostra de urina para o balão de destilação. Adicionar 4 ml da solução de H2SO4 a 50% (v/v) e lavar as paredes do balão com aproximadamente 5 ml de água destilada. Destilar até recolher um volume de 100 ml em proveta graduada (aparelho para destilação por arraste de vapor). b) No momento de continuar a análise, homogeneizar o destilado. Identificar 3 tubos e proceder de acordo com a tabela abaixo Reagente B (ml) P (ml) T (ml) H2O 2,0 - - Solução padrão de trabalho - 2,0 - Destilado - - 2,0 Acetato de sódio a 50% 0,2 0,2 0,2 p-nitroanilina diazotada 0,2 0,2 0,2 APÓS EXATAMENTE 1 MINUTO Solução de carbonato de sódio a 20% 0,4 0,4 0,4 H2O 1,2 1,2 1,2 c) Após 3 minutos efetuar a leitura em 525 nm, usando como referência um branco de reativos. OBSERVAÇÕES: Leituras no espectrofotômetro: Toxicologia Prática Prof. Sérgio Fontoura 21 1) Usar sempre 2 cubetas apenas, uma para leitura do branco e amostra e outra para as soluções- padrão (partindo-se da solução de menor para a de maior concentração). 2) Em casos especiais, quando for necessário, utilizar uma terceira cubeta para a leitura do branco 3) Utilizar um pedaço de papel absorvente para limpar o lado externo da cubeta antes das leituras e outro para retirar o excesso de líquido de dentro da cubeta, entre uma leitura e outra. 4) A curva de calibração será feita por uma das bancadas a partir de uma solução padrão estoque na concentração de 1 g/L (ver Curva de Calibração página 13) 5) Expressar o resultado em mg de fenol por g de creatinina (ver na página 12 o procedimento para a determinação da creatinina urinária). 4. PERGUNTAS 1. Qual a concentração normal de fenol urinário que pode ser encontrada nas pessoas não expostas ocupacionalmente ? 2. Explique como as pessoas não ocupacionalmente expostas podem apresentar fenol na urina. 3. Qual o IBMP considerando a exposição ao fenol ? 4. Por que o fenol deve ser expresso em mg/g creatinina ao invés de mg/L de urina ? 5. Antes do ensaio a densidade de urina deve ser medida, que fatores podem alterar a densidade urinária ? Qual a faixa normal da densidade urinária ? 6. Qual a função do ácido sulfúrico neste ensaio ? 7. Observe a biotransformação do benzeno e identifique as reações 1 a 10,determinando em que frações hepáticas elas ocorrem e quais as enzimas as envolvidas. CONTROLE DA EXPOSIÇÃO OCUPACIONAL AO TOLUENO – INDI CADOR BIOLÓGICO DE EXPOSIÇÃO: ÁCIDO HIPÚRICO URINÁRIO 1. INTRODUÇÃO Toxicologia Prática Prof. Sérgio Fontoura 22 O tolueno é um líquido incolor, volátil (pressão de vapor a 25ºC = 28 mmHg e ponto de ebulição igual a 110,6ºC) muito pouco solúvel na água, solúvel em acetona e miscível com etanol, éter etílico, benzeno, etc. As principais fontes de exposição ocupacional ao tolueno decorrem do seu uso como solvente para óleos, borracha natural e sintética, resinas, carvão, piche, betume e acetilcelulose. É usado também como diluente para tintas e vernizes. Na indústria química é matéria prima para a síntese orgânica do cloreto de benzeno, sacarina, TNT, etc e largamente empregado na indústria gráfica. O tolueno puro apresenta traços de benzeno como impureza (< 0,01%) e o comercial, pode conter até 25% de benzeno. BIOTRANSFORMAÇÃO DO TOLUENO 1 2 3 4 Tolueno Álcool benzílico benzaldeído ácido benzóico ácido hipúrico 6 7 8 5 o-cresol m-cresol p-cresol benzoilglicuronídeo 2. AMOSTRA A amostra é urina, coletada após o final do segundo dia de exposição, em frasco de polietileno de 125 ml, o volume da amostra deve ser de 50 a 100 ml, pode ser empregado como conservante o timol (alguns cristais por frasco). Para fins de controle de qualidade, amostras de pré-exposição e de indivíduos não expostos podem ser analisadas. Se a amostra não for imediatamente analisada esta deve ser refrigerada durante algumas horas e em seguida congelada (- 20ºC). Os trabalhadores deverão ser instruídos a não consumir no dia da realização do exame alimentos que possam conter benzoato de sódio como conservante ou de medicamentos como a aspirina, pois podem produzir um falso positivo. 3. TÉCNICA b) Preparar as cromatoplacas (sílica gel G ativadas a 110ºC por 60 min) de acordo com a padronização: Bancada A P1 P2 c) Transferir para a cromatoplaca 10 µL de urina e alíquotas de 10 µL da solução padrão de ácido hipúrico em diferentes diluições (0,5 a 10 µg ). A solução padrão estoque de ácido hipúrico é preparada com metanol na concentração de 1 g/L . (qual a massa de ácido hipúrico em 10 µL da solução estoque ?) d) Desenvolver 10 cm com o sistema solvente (clorofórmio-acetona-ácido acético: 40:10:5, que será preparado por uma das bancadas antes do in ício da aula ), retirar a placa da cuba e secá-la por 10 minutos a 120ºC. e) Revelar com a solução de p-dimetilaminobenzaldeído a 5% em anidrido acético e aquecer novamente a placa a 120ºC por 10 minutos. f) Esfriar a placa, raspar as zonas reveladas e transferir, com cuidado, uma a uma para tubos de centrífuga. g) Adicionar a cada um dos tubos, 3ml de acetato de etila, agitar e centrifugar. h) Retirar o sobrenadante passando para tubos de ensaio devidamente identificados, efetuar as absorbâncias no espectrofotômetro em 468 nm. 10 cm 2 cm Toxicologia Prática Prof. Sérgio Fontoura 23 i) Determinar a concentração do ácido hipúrico (Ch) através da curva de calibração (absorbância x concentração g/L), ver página 13: Curva de Calibração. j) Uma das bancadas deverá determinar a creatinina urinária (Cr) de acordo com a técnica descrita na página 12. k) CÁLCULOS: Ch Ácido hipúrico (g/g de creatinina) = ________Cr 4. QUESTÕES 1) Na biotransformação do ácido hipúrico vista acima, quanto a 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 e 8 quais as reações, as enzimas envolvidas e as frações hepáticas onde elas ocorrem. 2) Na urina de pessoas não expostas ao tolueno é possível encontrarmos o ácido hipúrico ? 3) Na urina de um trabalhador exposto ao hidrocarboneto foi encontrado o ácido hipúrico numa concentração de 3 g/g de creatinina. O indivíduo em questão estava muito exposto a substância ? Justifique a sua resposta. 4) Por que a aspirina pode interferir com esta determinação ? 5) Qual a função do acetato de etila nesta prática ? 6) Existe outro método que não sofre interferência da aspirina, qual é este método ? 7) Explique como o ácido hipúrico foi separado da matriz biológica nesta prática. CONTROLE DA EXPOSIÇÃO OCUPACIONAL AO CHUMBO - INDICADOR BIOLÓGICO DE EXPOSIÇÃO: ÁCIDO δδδδ- AMINOLEVULÍNICO URINÁRIO (ALA-U) 1. INTRODUÇÃO Toxicologia Prática Prof. Sérgio Fontoura 24 Mecanismo de Ação Tóxica do Chumbo sobre a Síntese de Hemoglobina 2. AMOSTRA O ALA é estável em urina ácida (pH 1,0 a 5,0). Assim, se a análise não for realizada dentro de poucas horas, adicionar a amostra HCl ou ácido acético glacial, a fim de manter o pH adequado. Para urina de 24 horas, adicionar ácido em quantidade suficiente para se obter uma concentração final de 0,001 a 0,1 N. O ALA permanece estável por muitos meses quando a amostra é acidificada e conservada sob refrigeração ao abrigo da luz. Recomenda-se que logo após a coleta, o frasco seja envolto em papel alumínio. 3. TÉCNICA (TOMOKUNI & OGATA) Toxicologia Prática Prof. Sérgio Fontoura 25 3.1 Fundamento O ALA é condensado pelo acetoacetato de etila e o produto desta condensação é extraído com o acetato de etila. Este produto é colorimetricamente determinado tratando o extrato orgânico com o reativo de Ehrlich modificado. a) Colocar em cada um de 2 tubos (identificados como B e A) 1,0 ml de urina e 1,0 ml de tampão acetato (pH 4,6). Adicionar 0,2 ml de acetoacetato de etila somente ao tubo A e agitar por 5 segundos. b) Manter os tubos em banho de água fervente durante 10 minutos. c) Esfriar e adicionar 3,0 ml de acetato de etila aos dois tubos; agitar manualmente, 50 vezes. d) Se necessário centrifugar a 2.000 rpm e transferir a camada orgânica (superior) para outros dois tubos de ensaio. e) Adicionar 2,0 ml do reativo de Ehrlich* modificado a cada tubo, e misturar. f) Após 10 minutos, determinar a absorbância (553 nm) do produto colorido formado, usando como referência o tubo sem acetoacetato de etila g) Calcular a concentração de ALA com auxílio de uma curva de calibração constituída a partir de diluições de 1 a 30 mg/l da solução estoque, tratados da mesma forma que a amostra de urina (ver Curva de Calibração na página 13). *Reativo de Ehrlich: dissolver 1 g de p-dimetilaminobenzaldeído em 30 ml de ácido acético glacial, adicionar 5 ml de ácido perclórico a 60%, 5 ml de água destilada e completar o volume até 50 ml com o ácido acético. Preparar o reativo no dia da utilização. 4. CÁLCULOS A solução estoque de ALA é preparada dissolvendo-se 6,4 mg de cloridrato de ALA em água (50 mg ALA/l) e completar o volume até 100 ml. Esta solução é estável por mais de 2 meses, quando COOH CH2 CH2 C O CH2 NH2 ALA + CH3 CH2 CH2 CH3O C O O C acetoacetato de etila N (CH 2 COOH R3 CH2 )(2 HOOC R2 +N CH3 CH3 CO H Ehrlich composto cíclico H CH3 CH CH NCN R R 3HC composto colorido ) H 3 3 2 2 3 Toxicologia Prática Prof. Sérgio Fontoura 26 guardada sob refrigeração. Faça uma curva de calibração fazendo diluições da solução padrão (concentrações entre 5 e 30 mg/L). CREATININA URINÁRIA – TRANSFORMAR CONCENTRAÇÃO DO A LA-U DE mg/L para mg/g CREATININA (vide técnica para determinação da creat inina urinária na página 12) 5. PERGUNTAS 1. Medindo-se a concentração de ALA-U você está avaliando uma exposição recente ou mais antiga ? 2. Que parâmetro você poderia usar para avaliar uma exposição mais recente (avaliar a exposição de hoje por exemplo) ? Por quê ? 3. Este parâmetro que você escolheu na questão anterior seria pesquisado na urina ou no sangue ? Por quê ? 4. Que método (não descreva a técnica) ou equipamento você usaria para pesquisar este parâmetro (o mesmo da questão 2) ? 5. Se você usar como amostra o cabelo para fazer o controle da exposição ocupacional ao Pb, como você poderia fazer para avaliar exposições em diferentes momentos (mais recentes e mais antigas) ? Justifique a sua resposta. 6. Que volume de uma solução a 10% de HCl você deverá colocar no frasco para coleta de urina de 24 horas para que a concentração final do ácido esteja naquela faixa ótima (vide amostra) Dados: H= 1 g/mol e Cl= 35,5 g/mol 7. A mesma questão anterior, se for usada uma solução de ácido acético a 5% ? Dados: H= 1 g/mol; C = 12 g/mol; O = 16 g/mol 8. Cite algumas indústrias existentes em Curitiba ou no Paraná onde os trabalhadores estejam expostos ao metal. 9. Considerando uma intoxicação letal e que a amostra provenha de material de exumação, os ossos seriam uma boa amostra ? Justifique a sua resposta. CONTROLE DA EXPOSIÇÃO OCUPACIONAL A INSETICIDAS ORG ANOFOSFORADOS E CARBAMATOS – INDICADOR BIOLÓGICO DE EXPOSIÇÃO: ATIVIDADE DA BUTIRILCOLINESTERASE (BChE) Toxicologia Prática Prof. Sérgio Fontoura 27 1. INTRODUÇÃO A BChE (anteriormente conhecida como colinesterase do soro [ChE] ou pseudocolinesterase) é uma enzima produzida no fígado, cuja função fisiológica não foi ainda totalmente esclarecida. Ela é capaz de hidrolisar diversos ésteres, tais como: acetilcolina (ACh), butirilcolina (BCh), propionilcolina, ácido acetilsalicílico, succinilcolina, cocaína e outros compostos. A enzima é inibida por compostos organofosforados (OrgPO4) e carbamatos, assim a sua atividade pode servir de IBE para estes compostos Causas de atividade diminuída da BChE: Tipo Condição Deficiências hereditárias Variantes da BChE: alelos A (atípico), F (resistente ao fluoreto), S (silencioso) e outros Variação fisiológica Após a 10ª semana de gestação Recém natos e crianças Causas adquiridas Hepatopatias Infarto do miocárdio Doenças do colágeno (distrofia muscular, miotonia congênita e dermatomiosite) Hiperpirexia Tuberculose (Tb) Doenças infecciosas agudas Hipocalcemia Uremia Doenças renais crônicas Causas iatrogênicas INSETICIDAS ORGANOFOSFORADOS E CARBAMATOS Inibidores da MAO Terapia com estrogênios Propranolol Neostigmina Cloridrato de clorpromazina Circulação extracorpórea Por outro lado, a atividade aumentada é observada em situações associadas com o metabolismo anormal de lipídeos, tais como: hiperlipoproteinemias, obesidade, diabetes, síndrome nefrótica. Foi demonstrada correlação positiva entre a atividade enzimática e as concentrações de colesterol total e frações (LDL e VLDL) e de triglicerídeos. 2. DETERMINAÇÃO DA ATIVIDADE ENZIMÁTICA 2.1 Método 1 – Método de Dietz e cols. (1973) 2.1.1 Princípio do método A BChE hidrolisa o substrato (propioniltiocolina), com a liberação de grupo sulfidrila livre ao nível da tiocolina: O grupo SH livre reage com o reativo de cor (DTNB = ácido 5,5’-ditiobis [2- nitrobenzóico]), levando a formação de um derivado de cor amarela, de absorção máxima em torno de 410 nm. Veja figura abaixo. 2.1.2 Reagentes a) Substrato: propioniltiocolina (na forma de iodeto) � 45 µmol (liofilizado) b) Reagente de cor: DTNB � 0,423 M em tampão fosfato pH 7,6 c) Solução inibidora: sulfato de quinidina a 0,5% d) Solução padrão: 20 µL que corresponde a 7 UI/ml 2.1.3 Técnica Preparo da solução de substrato: Adicionar4,5 ml de água destilada ao frasco que contém o liofilizado. Toxicologia Prática Prof. Sérgio Fontoura 28 Preparo da solução padrão: reconstituir a solução padrão com 3 ml de água destilada. Determinação da atividade da BChE REATIVO TUBO BRANCO (ml) TUBO TESTE (ml) Substrato 0,5 0,5 Reativo de Cor 1,5 1,5 Colocar em BM. por 3 minutos a 37º C Amostra - 0,01 Incubar a 37º C por exatamente 2 minutos e 30 se gundos Solução inibidora 1,5 1,5 Amostra 0,01 - Homogeneizar e ler as absorbâncias do teste contra o branco a 410 nm. *A cor é estável por 15 minutos à temperatura entre 20 a 30º C. Determinação do Fator Reagente Branco Padrão 1 Padrão 2 Padrão 3 Água destilada 2,0 ml 2,0 ml 2,0 ml 2,0 ml Solução padrão - 10 µL 10 µL 10 µL Reagente de cor 1,5 ml 1,5 ml 1,5 ml 1,5 ml Homogeneizar e ler as absorbâncias dos Pn em espectrofotômetro em 410 nm contra o B. Cálculos 7 Fator = Absorbância média Atividade U.I./ml = Abs da amostra x fator 2.1.4 Interpretação Valores de referência: ♂ 6,0 a 12,0 U.I./ml ♀ 5,0 a 10,5 U.I./ml 2.2 Método 2 – Método Wiener Lab (2000) 2.2.1 Princípio Butiriltiocolina + H2O � tiocolina + butirato Tiocolina + DTNB � 2-nitro-5-mercaptobenzoato 2.2.2 Reagentes Solução tampão � fosfato pH 7,7 (K2HPO4 + KH2PO4) 50 mM Substrato: iodeto de butiriltiocolina � 7 mM DTNB � 0,25 mM O substrato e o DTNB estão no mesmo frasco Amostra: soro ou plasma. Anticoagulantes que contém citrato, fluoreto ou oxalato produzem inibição leve. A amostra deve ser preferencialmente fresca, pode ser conservada até uma semana sob refrigeração (2 a 10ºC) sem conservantes. 2.2.3 Técnica 1) Reconstituir o substrato com 3 ml do tampão fosfato, incubar por alguns minutos a 37ºC Toxicologia Prática Prof. Sérgio Fontoura 29 2) Adicionar 20µL da amostra, e imediatamente ler a absorbância (tempo 0), disparando simultaneamente o cronômetro 3) Ler as absorbâncias a cada 30 s até 90s 4) Determinar a diferença média da absorbância a cada 30 s (∆A), subtraindo cada leitura da anterior e fazendo a média dos valores, utilizar a média para os cálculos. 5) Cálculos: UI/L = ∆A x 22.710 OBS: Se a temperatura empregada for de 37ºC, a amostra deverá ser diluída (1:5) 2.2.4 Interpretação Valores de referência Crianças, homens e mulheres com mais de 40 anos de idade: 5,5 a 13,4 UI/ml Mulheres entre 16 e 39 anos de idade, que não estejam grávidas nem tomando contraceptivos orais: 4,4 a 11,7 UI/ml Mulheres entre 18 a 41 anos de idade, grávidas ou tomando contraceptivos orais: 3,8 a 9,5 UI/ml 3. PERGUNTAS 1. Para preparar 4,5 ml do substrato (método 1) ou 3 ml do substrato (método 2), qual a massa necessária do mesmo ? 2. Partindo-se do princípio que você deverá usar, para cumprir o que pede a questão 1, um sal do referido substrato, qual a massa do mesmo para que seja possível preparar a referida solução ? 3. Para preparar 100 ml de DTNB na concentração prescrita no método 1, qual a massa necessária ?. E para o método 2 ? 4. Qual o IBMP para este IBE, quando do controle a exposição ocupacional por anticolinesterásicos ? 5. Você determinou a atividade de pré-exposição de um agricultor de 50 anos, cuja atividade foi inferior ao normal, você descobriu que o mesmo era hipertenso. Qual causa iatrogênica poderia estar envolvida com esta atividade mais baixa ? Justifique. 6. Considere a mesma pergunta da questão anterior, mas desta vez considere que a pessoa envolvida seria uma mulher, 25 anos, casada. Quais as possíveis causas de atividade diminuída ? Dados: C= 12 g/mol; N= 14 g/mol; O= 16 g/mol; S= 32 g/mol; H= 1 g/mol, Iodo = 127 g/mol DOSAGEM ALCOÓLICA 1. INTRODUÇÃO Toxicologia Prática Prof. Sérgio Fontoura 30 Exame realizado, para fins legais, pelo IML. Pode ser realizado: a) em vivos � acidentes automobilísticos em geral com vítimas ou quando o Detran é acionado, ou a pedido da Justiça. b) em mortos � esclarecimento da causa mortis ou dependendo das circunstâncias da morte, para esclarecer a influência do álcool nestes casos. Pode ser realizado por laboratórios de análises clínicas para fins de diagnóstico de intoxicações agudas, principalmente aquelas onde haja risco de morte. 2. AMOSTRA a) Vivos � sangue, urina, saliva e ar expirado. A urina é empregada quando do exame anti- doping, onde o álcool pode também ser pesquisado. A saliva é uma das vias de excreção e pode ser empregada para estudos toxicocinéticos. b) Mortos � estômago e conteúdo, cérebro, fígado, sangue e urina. 3. SEPARAÇÃO Depositar em balão 5 ml da amostra (sangue com EDTA ou heparina – vide página 11). Para cada parte de sangue adicionar 2 partes de solução saturada de ácido pícrico (13:1.000) e 4 partes de água destilada. Destilar um volume igual a 4 vezes o volume inicial de sangue. 4. DOSEAMENTO Técnica: óxido-redução Tomar 5 ml do destilado e juntar em erlenmeyer 5 ml de H2SO4 concentrado (com muito cuidado!!) Titular com uma solução de K2Cr2O7 a 19:1.000. Reação Negativa: com uma gota de bicromato de potássio a solução ficará amarela, adicionar 2 a 3 gotas e observar cuidadosamente. Reação Positiva: com uma gota de bicromato de potássio a solução ficará azulada (azul bem claro, dá a impressão, quando a concentração de álcool é bem pequena, que a solução está incolor), deve-se titular, gota a gota, até a solução adquirir uma tonalidade verde. Anotar o volume gasto, deixar cair mais uma gota, se a solução tornar-se amarelada ( ou verde amarelada) há um excesso de bicromato. Se a coloração não mudar há ainda álcool para ser oxidado. 5. CÁLCULOS 1 ml de K2Cr2O7 19:1.000 oxida � 0,005 ml de álcool 20 ml de destilado correspondem a � 5 ml de sangue 5 ml de destilado correspondem a � x ml de sangue 3C2H5OH + 2K2Cr2O7 + 8H2SO4 3CH3COOH + 2Cr2(S04)3 + 2K2SO4 + 11 H20 Então, se for gasto 1 ml de bicromato: x ml deve conter � 0,005 ml de etanol 1.0 ml de sangue � y ml de etanol Então y= ml/l de sangue 6. INTERPRETAÇÃO Até 2008 o CNT (Código Nacional de Trânsito) definia 6 dg/L como alcoolemia máxima permitida de ser encontrada em um condutor de veiculo automotor. 7. CONCENTRAÇÃO DE ÁLCOOL ETÍLICO EM ALGUMAS BEBIDA S Bebida % Aguardente 46 a 60 Cerveja 5 a 7 Conhaque 40 a 60 Uísque 45 a 58 Vinho 12 a 16 Vinho do Porto 18 a 22 Vodca 45 a 65 Toxicologia Prática Prof. Sérgio Fontoura 31 8. PERGUNTAS 1. Qual a quantidade máxima de álcool pode ser encontrada no sangue de um motorista, de acordo com a legislação em vigor ? 2. Qual a quantidade máxima de cada uma das bebidas acima poderia ser ingerida por um indivíduo antes de dirigir ? (ao menos para não sofrer as sanções da lei) [Dica: a alcoolemia corresponde a ± ¼ da quantidade de álcool presente no organismo, os ¾ restantes devem estar no fígado, no cérebro e em outros tecidos, para facilitar imagine um homem de 70kg que tem ± 5 L de sangue, e a concentração de álcool nas bebidas é % (v/v)] 3. Hoje se faz a dosagem alcoólica fazendo cromatografia gasosa e a separação é feita através de um processo chamado “head space”. O que vem a ser este processo ? 4. Se você beber a mesma quantidade de álcool na forma de cerveja, em duas situações diferentes: uma com o estômago vazio e a outra com estômago cheio, em qual situação a alcoolemia deverá ser maior ? Por quê? 5. Considere agora outras duas situações onde você ingere a mesma quantidade de álcool com estômago cheio. Na primeira você ingere vodca e na segunda cerveja, em qual situação a alcoolemia deverá ser maior ? Por quê ?PESQUISA TOXICOLÓGICA DO DIAZEPAM Toxicologia Prática Prof. Sérgio Fontoura 32 1. INTRODUÇÃO O diazepam é uma droga que age sobre o SNC, dependendo da dose ela pode agir como ansiolítico, sedativo ou hipnótico. Ao contrário dos barbitúricos, os benzodiazepínicos são drogas seguras, são raros os casos de morte devido a intoxicação aguda por estes compostos. Os acidentes envolvem principalmente crianças. A dose letal para um adulto é de aproximadamente 1.000x a sua dose hipnótica, a do fenobarbital (barbitúrico) a dose letal é algo em torno de 100x a sua dose hipnótica. Quando do emprego de álcool a dose letal pode ser menor. 2. AMOSTRA Sangue � seringa heparinizada (ver prática HbCO – página 10 ) Leite � bomba de vidro manual 3. SEPARAÇÃO/EXTRAÇÃO a) Transferir 2 ml da amostra para funil de separação contendo 10 ml da solução tampão (1 M de H3BO3 – KCl – Na2CO3 – pH 9,0) e extrair com duas porções de éter etílico (agitar vigorosamente por 2 minutos) b) Reunir os extratos em erlenmeyer com tampa esmerilhada e adicionar 5 ml de HCl 2 N, passar para funil de separação e agitar por 2 minutos e desprezar a camada etérea. c) Adicionar 5 ml da solução de NaOH 2 N à fase aquosa e extrair duas vezes (agitar por 2 minutos) com 2,5 ml de éter etílico. Filtrar o extrato etéreo através de sulfato de sódio anidro para copo de béquer e evaporar o solvente até a secura, em B.M. a 50º C. d) Retomar o resíduo com 0,4 ml de n-hexano-acetona (8:2) e aplicar na cromatoplaca já devidamente preparada e identificada. e) Fazer a mesma coisa para o padrão (20 mg/ml ) f) Correr 10 cm usando a fase móvel existente na bancada, a cuba já deve ter sido saturada por pelo menos 30 minutos. g) Revelar com o reativo de Draggendorff: aparecimento de manchas castanhas OBS.: 1) Monitoramento terapêutico � técnica de separação/extração é a mesma, porém a técnica de identificação e quantificação é a da cromatografia gasosa, neste caso é usado um padrão interno, o qual deverá ser um benzodiazepínico. 2) O diazepan liga-se a proteínas plasmáticas, 98% se encontra na fração ligada. 4. PERGUNTAS Biotransformação do diazepam 1 2 DIAZEPAM TEMAZEPAM OXAZEPAM 3 4 5 NORDIAZEPAM GLICURONÍDEO REABSORÇÃO BILE HIDRÓLISE INTESTINO 1. O diazepam seria um composto de caráter ácido, básico ou neutro ? 2. O diazepam seria bem excretado pela via mamária ? Justifique a sua resposta. Toxicologia Prática Prof. Sérgio Fontoura 33 3. Quais as funções do tampão pH 9,0, do HCl e do NaOH nesta prática ? 4. Na biotransformação do diazepam acima, quais são as reações 1, 2, 3, 4 e 5 ? Que enzimas estão envolvidas e em que frações hepáticas elas ocorrem ? 5. Qual o mecanismo de ação de um fármaco como o diazepam ? E do fenobarbital ? E do álcool ? 5. CONCENTRAÇÕES PLASMÁTICAS E SIGNIFICADO Concentração Plasmática (mg/L) Significado 0,5 a 2,25 Concentração terapêutica 5,0 a 20,0 Concentração tóxica > 50 Concentração letal PESQUISA TOXICOLÓGICA DO FENOBARBITAL 1. INTRODUÇÃO Toxicologia Prática Prof. Sérgio Fontoura 34 Os barbitúricos são substâncias muito tóxicas em altas doses e podem causar vasodilatação periférica, hipotensão, hipotermia, coma, convulsões e insuficiência renal aguda. A morte normalmente ocorre após complicações cardiorrespiratórias ou respiratórias. Concentrações plasmáticas de barbitúricos maiores que 10 mg/l (50 mg/l para o fenobarbital) pode estar associada com intoxicações graves. Doses repetidas de carvão ativado e/ou diurese alcalina pode ser útil na terapia de intoxicações por estes compostos. Hemoperfusão com carvão ativado também pode ser usada na terapia de intoxicações por barbitúricos de ação curta e intermediária. As tentativas de suicido em geral há o envolvimento também do etanol. 2. AMOSTRAS Para o monitoramento terapêutico a amostra empregada é soro ou plasma. Para análise toxicológica de urgência a mesma amostra pode ser empregada, além do uso de lavado gástrico. No caso de intoxicações letais as amostras usadas são: vísceras, sangue, urina e conteúdo gástrico. 3. TÉCNICA a) Transferir 5 ml da amostra para um funil de separação e ajustar o pH entre 6 a 7,5 com solução de HCl 0,5N ou de NaOH 0,45N. b) Adicionar 25 ml de clorofórmio, agitar vigorosamente por 3 minutos e deixar o sistema em repouso até decantar bem a fase clorofórmica. c) Separar a camada clorofórmica, filtrar através de papel-filtro e receber numa proveta graduada, anotar o volume para posterior correção. d) Transferir o extrato clorofórmico para o funil (limpo) e adicionar 5 ml da solução de NaOH 0,45N. Agitar por 3 minutos e decantar . Tomar cuidado para recuperar o máximo possível da camada aquosa. e) Transferir 2 ml da fase alcalina para duas cubetas (A e B). Adicionar em seguida 1 ml da solução de NaOH 0,45N a uma das cubetas (A) e 1 ml da solução de NH4Cl a 16% à outra (B). f) Efetuar a leitura da absorbância, em 260 nm, usando a cubeta A contra a B, para obter a densidade ótica da amostra (Aa). g) Tratar da mesma maneira que a amostra, volume igual da solução padrão de fenobarbital (50 µg/ml) e efetuar a leitura da absorbância do padrão (Ap). 4. QUESTÕES 1. Que cálculos você deverá fazer para calcular a concentração da droga na amostra ? 2. Se a leitura da Aa fosse 0,75 e da Ap fosse 0,25, qual seria a concentração da droga na amostra analisada ? Seria um caso de intoxicação ? Por quê ? 3. O leite materno poderia ser empregado como amostra para a pesquisa do fenobarbital ? 4. Qual o mecanismo de ação tóxica do fenobarbital ? 5. Que tipo de interação medicamentosa ocorre entre o fenobarbital e o álcool etílico ? Justifique a sua resposta em termos farmacodinâmicos. . CONCENTRAÇÕES PLASMÁTICAS E SIGNIFICADO Concentração Plasmática (mg/L) Significado 15 a 30 Concentração terapêutica 65 a 135 Concentração tóxica > 100 Concentração letal MONITORAMENTO TERAPÊUTICO Associação clínico x laboratório Concentração plasmática � dedução da ½ vida biológica Toxicologia Prática Prof. Sérgio Fontoura 35 Estudo farmacocinético � curva de excreção Análise dos fatores que alteram a relação dose/resposta: Como o exame é feito � separação/extração � concentração � cromatografia gasosa � concentração plasmática 1. Regimes posológicos inadequados: dose/frequência Ajuste individual da dose em função da ½ vida biológica da droga Ex.: fenitoína ½ vida Frequência Consequência 24 horas 1/24 horas - 6 horas 1/24 horas Efeito subterapêutico 48 horas 1/24 horas Intoxicação 2. Alterações Farmacocinéticas a) Absorção � biodisponibilidade farmacocinética � ≠ na formulação (forma farmacêutica � interações medicamentosas � anti-ácidos, metoclopramida � fatores genéticos � falta de um transportador ativo b) Distribuição 1. Proteínas plasmáticas Básicas � α 1 glicoproteína ácida Ácidas � albumina 1.1 Concentração da Droga Ex. A.A.S Uso [ ] Plasmática (mg%) % Ligada Analgésico 5 a 20 80 a 95 Anti -inflamatório 15 a 30 50 1.2 Concentração de Proteína Plasmática Albumina (g/ dl) Digitoxina Ligada (%) Fenitoína Ligada (%) 4,0 97 90 3,0 75 85 2,0 50 80 1,0 25 82 0,5 15 50 0,1 10 15 1.3 Condições Fisiopatológicas Hiperurecemia � drogas ácidas terão um competidor endógeno Síndrome nefrótica � albuminúria Drogas ácidas � concentração livre é _____________________ concentração total é _____________________ 1.4 Interações Medicamentosas Competição pelos mesmos sítios na proteína plasmática FENITOÍNA + AAS DESLOCA AUMENTO DA A FRAÇÃOLIVRE Toxicologia Prática Prof. Sérgio Fontoura 36 FENITOÍNA OU AUMENTO DA EFEITO BIOTRANSFORMAÇÃO TÓXICO E EXCREÇÃO EFEITO SUBTERAPÊUTICO 1.5 Efeito do pH Sanguíneo Ex. Teofilina Ligação a proteína plasmática � independente da [ ] � relação direta com o pH: ⇑ pH � ⇓ ligação 1.6 Idade RN � [ ] plasmática livre é 1,2 a 2,4 vezes > adulto ⇓ ALBUMINA ⇑ BILIRRUBINA ⇓ ÁC. GLICURÔNICO ⇓ EXCREÇÃO NA FORMA ⇑ DA [ ] LIVRE CONJUGA c) Biotransformação 1. Fatores genéticos Ex. Acetilases 2. Cinética dose dependente 3. Interações medicamentosas Indutoras � fenobarbital Inibidoras � imipramina, codeína, etc Cinética Dose Dependente 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 1,8 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 Dose m m ol /s Toxicologia Prática Prof. Sérgio Fontoura 37 4. Produtos da biotransformação farmacologicamente ativos Primidona � fenobarbital Carbamazepina � carbamazepina epóxido Codeína � morfina Diazepan � oxazepan 5. Idade IDADE VELOCIDADE DE BIOTRANSFORMAÇÃO RECÉM NATO ⇓⇓⇓⇓⇓⇓⇓⇓ CRIANÇA ⇑⇑⇑⇑⇑⇑⇑⇑⇑⇑⇑⇑ ADULTO ⇑⇑⇑⇑ IDOSO ⇓⇓⇓⇓⇓⇓⇓⇓ 6. Condições Fisiopatológicas Hepatopatias, cardiopatias d) Excreção Nefropatias Hepatopatias Cardiopatias DROGAS MONITORADAS Drogas com baixo índice terapêutico ou que possam, durante a terapia, modificar o regime posológico: Lítio, digitálicos; barbitúricos, benzodiazepínicos, anticonvulsivantes PESQUISA TOXICOLÓGICA DE NITRATOS E NITRITOS 1. INTRODUÇÃO Toxicologia Prática Prof. Sérgio Fontoura 38 A adição de nitratos e nitritos em alguns produtos alimentícios é uma prática comum em muitos países. Sua utilização em embutidos, além de produzir a cor e o aroma característicos evita o crescimento do Clostridium botulinum. No Brasil é amplo o uso de nitrito como conservante antibacteriano em linguiças a despeito da possibilidade de o nitrito reagir com aminas e formar compostos N-nitrosos carcinogênicos. Os nitratos, no alimento podem ser convertidos a nitritos, além disso, crianças menores de 2 anos são mais susceptíveis a ação metemoglobinizante destes compostos. A legislação brasileira permite o uso de nitratos e nitritos, aceitando como limite máximo para NO3 -, associado ou não ao nitrito, 500 ppm. Quando o nitrito é usado isoladamente o limite máximo é de 200 ppm. A OMS recomenda o máximo de 150 ppm. Os nitratos tal como o de sódio, além de serem usados como conservantes alimentares, são encontrados em fertilizantes inorgânicos, são empregados como antissépticos, além de serem empregados na indústria de explosivos. A morte de um adulto pode ser possível com a ingestão de aproximadamente 15 g do sal sódico ou potássico. Os nitratos no trato gastrointestinal são convertidos em nitritos. Os nitritos, como o de sódio, já foram empregados na terapia da HAS e angina, atualmente, são usados para a prevenção da ferrugem, na indústria de explosivos e é claro, como conservantes alimentares. A dose letal do sal sódico é de aproximadamente 10 g (já foram relatados casos fatais com a ingestão de 2 g ou menos). A pesquisa toxicológica destes compostos pode ser realizada em alimentos (controle de qualidade ou fiscalização) ou em material biológico (conteúdo gástrico, resíduos alimentares, urina, etc.). . 2. TESTE QUALITATIVO Este teste pode ser utilizado para a identificação tanto de nitratos, nitritos, bromatos, cloratos, hipocloritos e iodatos. É aplicável para o conteúdo gástrico e resíduos alimentares, mas não serve para o controle de qualidade ou fiscalização. a) Filtrar, se necessário, 5 ml do conteúdo gástrico em um tubo de ensaio b) Tomar 0,5 ml deste filtrado e passar para outro tubo c) Adicionar com cuidado, pelas laterais do tubo, 0,5 ml da solução de difenilamina (10 g/L) em ácido sulfúrico concentrado. d) Há a formação de uma camada sobre a amostra, se esta adquirir uma tonalidade azul, a prova é positiva. 3. TESTE CONFIRMATÓRIO 3.1 Reativos a) Ácido sulfâmico � 1 ml de sulfamato de amônio (150g/L) e 1 ml de uma solução de HCl 2 N recém preparada b) Imipramina � 20 g/L 3.2 Nitratos a) Misture 0,5 ml da amostra com 0,5 ml de ácido sulfâmico b) Adicione 0,5 ml da solução de imipramina , e cuidadosamente adicione 1 ml de ácido sulfúrico concentrado c) O aparecimento de uma cor azul intensa, confirma a presença do nitrato. 3.3 Nitritos a) a 0,5 ml da solução de imipramina (20 g/L), adicione 0,5 ml da amostra e 1 ml de HCl concentrado b) o aparecimento de uma cor azul indica prova positiva 4. ENSAIO QUANTITATIVO – NITRITOS Este ensaio pode ser aplicado a uma amostra como a urina. 4.1 Reagentes Toxicologia Prática Prof. Sérgio Fontoura 39 l) Acetato de sódio em solução aquosa � 164 g/L m) Ácido sulfanílico � 6 g/L em 1 parte de HCl concentrado e 4 partes de água n) 1-aminonaftaleno � 4,8 g/L em 1 parte de HCl concentrado e 4 partes de metanol 4.2 Técnica a) Em um frasco volumétrico de 50 ml misture 1 ml da amostra (ou do padrão) com igual volume de ácido sulfanílico . Deixe em repouso por 10 minutos. b) Em seguida, adicionar 1 ml da solução de 1-aminonaftaleno e 1 ml da solução de acetato de sódio e complete o volume até 50 ml com água destilada c) Deixe em repouso por 10 minutos e meça a absorbância a 510 nm contra um branco de reativos (substitua a amostra por água destilada) d) A concentração do padrão é de 10 mg/l de nitrito preparada com nitrito de sódio 5. PERGUNTAS 1. Chegando ao laboratório uma amostra para a pesquisa de nitrato, por que o ensaio deve ser prontamente realizado ? 2. Que massa de nitrito de sódio você deverá medir para preparar 50 ml de uma solução padrão na concentração de 10 mg/l de nitrito (íon) ? 3. Que cálculos você deve fazer para determinar a concentração do íon na amostra testada pela sua bancada ? 4. Se um adulto ingerir a dose tóxica de NaNO2, qual a causa do óbito ? Justifique a sua resposta. 5. Considere uma intoxicação simultânea com NaNO2 e NaCN, neste caso haverá potencialização, sinergismo, efeito aditivo ou algum tipo de antagonismo ? Justifique a sua resposta. 6. Haverá alguma diferença na terapia se a intoxicação for por nitrato ou nitrito ? Justifique a sua resposta. PESQUISA DE METANOL EM BEBIDAS ALCOÓLICAS Toxicologia Prática Prof. Sérgio Fontoura 40 1. Introdução O metanol é um álcool tóxico para mamíferos e é extensivamente usado como solvente, na síntese de ácido e do aldeído fórmico, como combustível, como aditivo de combustível para aviação e outros empregos. A ingestão acidental resulta em grave intoxicação devido ao acúmulo dos seus produtos tóxicos de biotransformação: o formaldeído e o ácido fórmico. A intoxicação aguda usualmente causa cefaléia, vertigem, fadiga, náusea, vômito, visão borrada, cegueira e mesmo morte. A dose letal de metanol para o homem este entre 340 µg a 1 mg/kg de peso corporal. Como este álcool é muito barato e acessível ele tem sido usado na produção de bebidas falsificadas (destiladas e vinhos), e ocorreram mortes e/ou cegueira em muitas pessoas na China, Brasil, San Salvador, Índia e Taiwan. O metanol é formado também pelo metabolismo da pectina (polissacarídeo ramificado constituído principalmente de ácido galacturônico, é um dos principais constituintes da parede celular vegetal, como a cana-de-açúcar). A produção de alguns medicamentos fitoterápicos usa o metanol como solvente e podem existir resíduos deste álcool nestes produtos 2. Método Método do colorimétrico do ácido cromotrópico 2.1 Fundamento O metanol é oxidado a metanal no destilado da amostra diluída a 5% (v/v) em etanol, através do KMnO4 em meio fosfórico. O metanal é dosado espectrofotometricamente (570 nm) devido a coloração
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