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artigo origiNal original paper
Validação de metodologia analítica e estudo de
estabilidade para quantificação sérica de paracetamol
Analytical methodology validation and stability study for serum quantification of acetaminophen
Viviane Cristina Sebben^1 ; Rosemeri de Wallau Lugoch^2 ; Cristina Simões Schlinker^3 ; Marcelo Dutra Arbo^4 ; Renata Loureiro Vianna^5
Introdução e objetivo: Paracetamol ou acetaminofeno é atualmente um dos analgésicos-antipiréticos mais utilizados, principalmente em crianças. Porém o fácil acesso ao medicamento e o desconhecimento da população sobre seus efeitos nocivos têm aumentado muito o número de intoxicações por esse medicamento. A análise da concentração sérica de paracetamol confirma o diagnóstico. O resultado não só tem valor de certeza diagnóstica como também avalia o risco de hepatotoxicidade, indicando uso ou não do antídoto específico n -acetilcisteína. O objetivo deste trabalho foi propor um método analítico para quantificação sérica do paracetamol por espectrofotometria visível em 430 nm. Materiais e métodos: Após desproteinização da amostra, acetaminofeno ( n -acetil- p -aminofenol) reage com nitrito de sódio, formando 2,4-nitro-4- acetaminofenol, que assume coloração amarela em meio alcalino. As figuras de mérito linearidade, precisão, exatidão, robustez, recuperação, limites de detecção e qualificação foram avaliadas segundo critérios preconizados pelo International Conference on Harmonisation (ICH) e pela Agência Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA). O estudo de estabilidade foi realizado após ciclos de congelamento/descongelamento, curta duração, longa duração sob refrigeração e em freezer. Resultados: O método se mostrou linear de 20 a 300 mg/l. Os limites de detecção e quantificação foram de respectivamente 3,6 mg/l e 20 mg/l. Conclusão: O método se mostrou preciso, exato e robusto e apresentou boa recuperação. As amostras-controle foram estáveis nas condições testadas. O método desenvolvido demonstrou possuir todos os parâmetros necessários para ser aplicado na quantificação de paracetamol em amostras de plasma ou soro humano para análise de emergência. Além disso, é uma técnica simples, de rápida execução e baixo custo.
unitermos resumo
Paracetamol Quantificação sérica Ultravioleta visível
abstract
Introduction and objective: Acetaminophen or paracetamol is currently one of the most used analgesic- antipyretic agents, mainly with children. However, both the easy access to this medicine and the population’s unawareness of its toxic effects have contributed to a rise in the number of intoxications caused by this drug. Assessment of serum acetaminophen confirms the diagnosis. Not only does the result have diagnostic reliability but it also evaluates the risk of hepatotoxicity, indicating or not the administration of the specific antidote n-acetylcysteine. The aim of this study is to present an analytical method to the assessment of serum acetaminophen by spectrophotometric detection at 430 nm. Materials and methods: After sample deproteinization, acetaminophen (n-acetyl-p-aminophenol) reacts with sodium nitrite forming 2.4-nitro-4- acetaminophenol, which becomes yellowish in alkaline medium. For method validation, linearity, precision, accuracy, robustness, recovery and detection limits were evaluated according to ICH and ANVISA criteria. The stability study was carried out after freezing/defreezing cycles, short-time duration, long-time duration under refrigeration and long-time duration under freezing. Results: The method showed to be linear from 20 to 300 mg/l. The detection and quantification limits were 3.6 mg/l and 20 mg/l, respectively. Conclusion: The method was precise, accurate and robust and showed good recovery. The control-samples were stable in all tested conditions. The method developed presented all the necessary parameters to be applied in acetaminophen quantification in plasma samples or human serum for emergency analyzes. Furthermore, it is a simple, time and cost-effective technique.
key words Acetaminophen Serum quantification Ultraviolet visible
J Bras Patol Med Lab • v. 46 • n. 2 • p. 143-148 • abril 2010
- Mestra; professora universitária; farmacêutica bioquímica do Núcleo de Análise Laboratorial do Centro de Informação Toxicológica do Rio Grande do Sul (CIT/RS) da Fundação Estadual de Produção e Pesquisa em Saúde (FEPPS) de Porto Alegre-RS.
- Farmacêutica bioquímica do Núcleo de Análise Laboratorial do CIT/RS da FEPPS de Porto Alegre-RS.
- Química do Núcleo de Análise Laboratorial do CIT/RS da FEPPS de Porto Alegre-RS.
- Mestre; professor universitário; farmacêutico bioquímico do Núcleo de Análise Laboratorial do CIT/RS da FEPPS de Porto Alegre-RS.
- Farmacêutica bioquímica do Núcleo de Análise Laboratorial do CIT/RS da FEPPS de Porto Alegre-RS.
Primeira submissão em 30/11/ Última submissão em 21/01/ Aceito para publicação em 22/02/ Publicado em 20/04/
Introdução
Paracetamol ou acetaminofeno é um analgésico-anti- pirético derivado do p -aminofenol que possui ação antipi- rética alta, analgésica média e anti-inflamatória baixa(20). Atualmente é o analgésico mais utilizado, principalmente em pediatria, substituindo o uso de salicilatos para evitar a síndrome de Reye. É um medicamento de venda livre, co- mercializado na forma de cápsulas, drágeas ou comprimidos de 500 a 1.000 mg cada e também de gotas ou solução, xarope, pós e pastilhas, sozinho ou em associações. Porém, esse fácil acesso ao paracetamol e o desconhecimento da população sobre seus efeitos nocivos ao organismo têm aumentado muito o número de intoxicações por esse me- dicamento, sendo a principal causa de intoxicação aguda em crianças(11). Segundo os dados do Centro de Informação Toxicológica do Rio Grande do Sul (CIT/RS), entre os anos 2005 e 2008 foram atendidos mais de 24 mil casos de into- xicação humana por medicamentos, entre eles 1.661 com paracetamol, representando em média 7% do total(14-16).
O paracetamol é bem absorvido no trato gastrintesti- nal, alcançando o pico plasmático após 40 a 60 minutos (30 minutos em preparações líquidas). Em casos de sobre- dose, a maior parte é absorvida em 2 horas, mas o pico plas- mático não é atingido antes de 4 horas. A biodisponibilidade é alta (cerca de 60% a 95%) e o volume de distribuição é de 0,8 a 1 l/kg. A ligação a proteínas é de 10% a 30%, podendo chegar a 50% em casos de sobredose. Atravessa a barreira placentária e hematoencefálica. O leite contém menos de 2% da dose materna(11). A principal via de biotransformação (mais de 90% da quantidade absorvida) é a hepática, que ocorre por meio de três mecanismos metabólicos: conjuga- ção com ácido glicurônico (40% a 67%), sulfatação (20% a 46%, principalmente em crianças) e oxidação (5% a 15%). Enquanto conjugação e sulfatação são processos saturáveis e que produzem metabólitos atóxicos que são eliminados pela urina, a via oxidativa produz um metabólito reativo altamente tóxico que, em condições terapêuticas, se une a glutationa, formando conjugados de cisteína e ácido mercaptúrico. Em sobredosagem, após saturação das vias metabólicas principais, maior quantidade de paracetamol sofre oxi- dação, gerando maior quantidade de metabólito tóxico ( n -acetil- p -benzoquinonimina [NAPBQI]), excedendo a capa- cidade de desintoxicação da glutationa. O tempo de meia-vida é de 1 a 3 horas e em sobredose pode chegar a 12 horas. Doses de 150 e 200 mg/kg, respectivamente, em adultos e crianças são passíveis de causar danos hepáticos(1, 9, 11, 17).
Quando as reservas de glutationa chegam a menos de 30%, o NAPBQI livre exerce sua ação tóxica sobre os hepa-
tócitos, ligando-se covalentemente a proteínas intracelula- res, podendo levar à morte celular. Além desse mecanismo oxidativo, outras vias fisiopatológicas complementares têm sido propostas experimentalmente, como formação de ra- dicais livres, perturbação da homeostase do cálcio, inibição da cadeia respiratória mitocondrial etc.(11). O quadro clínico de intoxicação por paracetamol apre- senta geralmente três períodos bem definidos, podendo chegar a um quarto, resolutivo. Nas primeiras 24 horas o paciente se apresenta assintomático ou com leve mal-estar, náuseas, vômitos, palidez e epigastralgia. Entre 24 e 72 horas o paciente pode seguir clinicamente assintomático ou apre- sentar sintomatologia leve, semelhante ao primeiro período e/ou iniciar com dor no hipocôndrio direito. Sua alteração característica é o aumento das transaminases hepáticas. O período de 72 horas a cinco dias é de máxima expressão da hepatotoxicidade, podendo evoluir para falência hepática aguda. Os sintomas clínicos podem variar de pouco expres- sivos até quadro de encefalopatia, coma e transtornos de coagulação, dependendo do grau de disfunção hepática. São observadas elevação extrema de transaminases, bilirrubina total e tempo de protrombina. Se a insuficiência hepática aguda não levar a óbito, a reversibilidade é total, estando o tecido hepático regenerado por completo entre cinco e sete dias até duas semanas(1, 9-11, 17). A análise da concentração sérica de paracetamol confirma o diagnóstico. O resultado não só tem valor de certeza diag- nóstica como também avalia o risco de hepatotoxicidade, indicando uso do antídoto específico ( n -acetilcisteína). Para isso utiliza-se o nomograma de Rumack-Matthew(2)^ ( Figura ), que indica se o antídoto deve ser administrado segundo concentração plasmática de paracetamol relacionada com o intervalo transcorrido desde a ingesta do medicamento até a coleta do sangue(11). Uma opção de metodologia de análise para serviço de emergência, em que devem ser consi- derados fatores como baixo custo operacional, simplicidade e rapidez de execução, é a espectrofotometria visível, que é apresentada neste trabalho como um método analítico para a quantificação sérica do paracetamol.
Materiais e métodos
Fundamento do método Após desproteinização da amostra, acetaminofeno ( n -acetil- p -aminofenol) reage com nitrito de sódio, formando 2,4-nitro-4-acetaminofenol, que assume coloração amarela em
quantificação (LQ) foram avaliadas segundo os critérios preconizados pela ANVISA(4)^ e pelo ICH(6).
Estabilidade
Para os testes de estabilidade utilizaram-se controles com concentrações baixa (64 mg/l), média (116 mg/l) e alta (205 mg/l) do analito em questão e em triplicata, preparados a partir de solução padrão 1 mg/ml de aceta- minofeno, adicionado à matriz biológica (plasma) isenta de interferência. Antes do início do estudo de estabilidade, os controles foram analisados pelo método analítico e validados, obtendo-se as concentrações no tempo zero, que foram comparadas com aquelas conseguidas após diferentes condições de armazenamento.
As circunstâncias de realização dos ensaios de estabilida- de reproduziram as reais condições de manuseio e análise das amostras (18):
- após ciclos de congelamento e descongelamen- to: os controles foram armazenados em freezer a -18°C por 24 horas, sendo então submetidos a descongelamento a 37°C. Quando completamente descongelados, repetiu-se o procedimento anterior até completar três ciclos;
- curta duração: os controles foram mantidos a temperatura ambiente (entre 20 e 25°C) por 6, 24, 48 e 72 horas;
- longa duração sob refrigeração: os controles foram armazenados entre 2 e 8°C por 5, 15 e 30 dias;
- longa duração em freezer : os controles foram arma- zenados a -18°C por 5, 30, 90, 180, 270 e 360 dias.
Resultados e discussão
Validação do método analítico
Linearidade
Corresponde à capacidade do método de fornecer resulta- dos diretamente proporcionais à concentração da substância em análise(4, 6)^ e foi estabelecida pela média de três curvas padrão, que foram obtidas em sete níveis de concentrações diferentes de paracetamol (20, 50, 100, 150, 200, 250 e 300 mg/l). Cada concentração foi determinada em triplicata para cada curva padrão. A linearidade foi avaliada por meio de análise de regressão linear, utilizando ajuste dos dados pelo método dos mínimos quadrados, cuja equação da reta é dada por Absorbância = 0,00154 × Paracetamol (mg/l), e o
coeficiente de correlação foi de 0,99911, estando de acordo com o recomendado pela ANVISA(4)^ e pelo ICH(6)^ de no mínimo 0,98. Portanto, o método analítico desenvolvido possui faixa de linearidade entre as concentrações de paracetamol de 20 e 300 mg/l.
Limites de detecção (LD) e quantificação (LQ) LD é a menor concentração do analito que o procedi- mento analítico consegue diferenciar. Foi estabelecido que ele é três vezes superior ao desvio padrão de uma série de medidas de branco (plasma isento de paracetamol) (4, 6)^. A partir da análise de uma amostra de branco, o LD encon- trado foi de 3,6 mg/l. LQ é a menor quantidade de analito na amostra que pode ser determinada com precisão e exatidão (4, 6)^. Foi estabelecido que ele é de 20 mg/l.
Precisão e exatidão A precisão do método fornece a dispersão dos valores medidos em torno de um valor médio(13)^ e foi calculada como coeficiente de variação (CV%) de três concentrações, realizando cinco determinações por concentração em um único dia (repetibilidade) e em três dias diferentes (precisão intermediária), não sendo admitidos valores superiores a 15%(4, 6). Os resultados estão descritos na Tabela. A exatidão do método reflete a proximidade entre o valor medido e um valor de referência considerado como verdadeiro(13)^ e foi determinada a partir de três concentra- ções, realizando cinco determinações por concentração em um único dia e em três dias diferentes, não sendo admitidos valores superiores a 15%. Os resultados estão descritos na Tabela e demonstram que o método analítico proposto é preciso e exato.
Robustez Mede a sensibilidade que um método apresenta frente a pequenas variações(4, 6). Alterações de parâmetros analíticos, como temperatura, pH da amostra, tempo de agitação no mixer , fabricante dos solventes e operador, não influencia- ram significativamente o resultado das análises.
Recuperação É definida como a proporção da quantidade de substân- cia de interesse que é extraída e passível de ser quantificada. Foi avaliada por comparação com amostras de plasma contendo padrão de acetaminofeno em água não extraídas em três diferentes concentrações (50, 100 e 200 mg/ml),
contemplando a faixa de linearidade do método. É impor- tante considerar como a eficiência do método varia em função da concentração da substância, podendo interferir na recuperação em baixas e altas concentrações. Os valores obtidos estão descritos na Tabela. Já os valores aceitáveis de recuperação estão, em geral, entre 70 e 120%(4, 6, 8, 12).
Interferentes
Drogas como cafeína, cefalexina, cloromicetina, diflunisal, etosuximida, n -acetilcisteína, neomicina, oxi- fembutazona, fenobarbital, fenilbutazona, ácido salicílico, sulfanilamida, sulfixosazol e teofilina, na concentração de 100 mg/l, podem levar a aparente valor de paracetamol entre 0 e 20 mg/l. Essa interferência não tem importância clínica significativa, a menos que a amostra venha a ser obtida após 10 a 12 horas da ingesta.
O ácido p -aminossalicílico também interfere, resultando valores aparentes de paracetamol na ordem de 32 mg/l.
A n -acetilcisteína, antídoto utilizado no tratamento da intoxicação, produz uma coloração laranja fraca após a adição do nitrito de sódio. A interferência não é significativa, pois o incremento no valor de acetaminofeno é inferior a 1 mg/l(5).
Os níveis séricos de acetaminofeno, quando analisa- dos pelo método colorimétrico, podem não ser confiá- veis na presença de bilirrubina elevada, dano renal ou salicismo (3, 7)^. Nesses casos, recomenda-se a dosagem por cromatografia líquida de alta performance (CLAE) ou imunoensaio enzimático.
Estabilidade
As amostras de plasma com paracetamol foram conside- radas estáveis quando não se observaram desvios superiores
a 20% do valor obtido no tempo zero para concentração baixa e superiores a 15% para concentrações média e alta. As amostras se apresentaram estáveis em todas as condi- ções testadas.
Interpretação dos resultados
O resultado da dosagem de acetaminofeno (mg/l) deve ser analisado frente ao nomograma de Rumack-Matthew (2), considerando a correlação entre concentração de aceta- minofeno e tempo decorrido entre a ingesta e a coleta do sangue (Figura).
Conclusão
Os métodos analíticos para detecção e quantificação de fármacos em amostras biológicas são um importante instrumento para diagnóstico de intoxicações. Por isso, a importância de contar com métodos bem caracterizados, validados e, portanto, confiáveis(21). Apesar das vantagens indiscutíveis na sua utilização, as técnicas cromatográfi- cas, como CLAE e cromatografia a gás (CG), apresentam algumas limitações, como alto custo de instrumentação e operação, tempo relativamente longo de análise e neces- sidade de experiência no manuseio do equipamento e no tratamento de amostras(19). O método desenvolvido neste trabalho mostrou pos- suir todos os parâmetros necessários para ser aplicado na quantificação de paracetamol em amostras de plasma ou soro humano para análise de emergência, sendo linear, preciso, exato e robusto. Além disso, é uma técnica simples, de rápida execução e baixo custo, requisitos importantes para um serviço público de emergência.
Tabela Resultados dos estudos de exatidão, precisão e recuperação do método analítico
Concentração
(mg/l)
Exatidão
Exatidão
(CV%)
Precisão intermediária
(CV%)
Repetibilidade
(CV%)
Recuperação
CV: coeficiente de variação.
