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LICENCIATURA EN QUÍMICA:
“Una carrera de amplio espectro”
Patricia V. Yovaldi
Formación académica
• Doctora en Ciencias Químicas (2005)-UNR
• Licenciada en Química Industrial (1999)-UCA
• Química Analista Industrial (1998)-UCA
BECARIA DE CONICET( 2000-2004)
“DISEÑO RACIONAL, SÍNTESIS Y EVALUACIÓN BIOLÓGICA
DE INHIBIDORES ENZIMÁTICOS”
Instituto de Química Rosario (IQUIR) Area Química Orgánica
CONICET-Universidad Nacional de Rosario (UNR)
Director: Dr. Oreste A. Mascaretti
Co-Director: Dra. María A. Laborde
ANTIBIÓTICOS
Sustancias químicas producidas por el metabolismo de bacterias y hongos que en
bajas concentraciones inhiben el crecimiento de diferentes especies de bacterias.
•La era de los antibióticos comenzó con la observación de propiedades antibacterianas en
un cultivo de hongos Penicillium notatum en 1929. Alexander Fleming dio el nombre de
penicilina al principio activo. Sin embargo, los alcances de este descubrimiento no fueron
apreciados hasta fines de 1940. La penicilina fue el primer antibiótico obtenido
naturalmente en ser caracterizado y usado en clínica médica. Es el progenitor de los
antibióticos b-lactámicos.
•Las cefalosporinas se detectaron por primera vez en 1945 cuando una cepa de
Cephalosporium acremonium produjo material antibiótico contra organismos Grampositivos y Gram-negativos.
ANTIBIÓTICOS b-LACTÁMICOS CLÁSICOS
Penicilinas
Cefalosporinas
•Ejercen su acción inhibiendo una etapa clave en la biosíntesis de la pared celular.
•Se caracterizan porque poseen en su estructura una amida cíclica de 4 miembros:
S
S
N
N
O
O
Penam
Cefam
La forma más común de resistencia a los antibióticos b-lactámicos es
la hidrólisis del anillo b-lactámico catalizada por b-lactamasas. Como
consecuencia del uso terapéutico extensivo de estos antibióticos
durante las pasadas décadas, tal resistencia se transformó en un
hecho corriente en importantes bacterias patógenas.
Resistencia Bacteriana
Producción de b-lactamasas
Enzimas que catalizan la hidrólisis del anillo beta-lactámico de los antibióticos
convirtiéndolos en productos inactivos
Clasificación
De acuerdo a características estructurales
Clases A,C y D
Clase B
Poseen serina en el sitio activo
Poseen al menos un ión metálico
en el sitio activo
Metalo b-lactamasas
 Enzimas que requieren al menos un ión metálico divalente (Zn+2) para su actividad.
 Hidrolizan la mayoría de los antibióticos b-lactámicos, incluyendo carbapenems lo
cual aumenta su importancia clínica. Si bien imipenem había sido inmune a la
mayoría de las b-lactamasas, su acción se vió comprometida por la aparición de las
metalo enzimas de clase B.
Inhibidores de b-lactamasas
Una alternativa para resolver el problema de la resistencia a los antibióticos b-lactámicos
consiste en diseñar inhibidores enzimáticos para que puedan administrarse en combinación
con un antibiótico.
Los inhibidores de b-lactamasas evitan la destrucción del antibiótico antes de que éste
interfiera con la biosíntesis de la pared celular.
La síntesis de inhibidores de metalo b-lactamasas es particularmente necesaria ya que los
inhibidores comerciales de b-lactamasas no son efectivos contra estas enzimas.
Objetivo del trabajo:
Diseñar y sintetizar nuevos inhibidores de metalo b-lactamasas y probar su actividad
biológica con la enzima IMP-1
Se eligieron compuestos de tipo penam y cefam de acuerdo a consideraciones
estructurales ya que es conocido que los sustratos naturales de metalo b-lactamasas son
compuestos bicíclicos b-lactámicos.
Se prepararon series de compuestos b-lactámicos a los que se incorporaron ésteres de
fósforo en diferentes posiciones de la molécula.
¿Cómo se obtuvieron los nuevos compuestos?
DISEÑO
SINTESIS
CARACTERIZACION
Metodología
de nuestra
investigación
PUNTO DE FUSION
RMN 1H
RMN 13C
RMN 31P
ESPECTROMETRIA DE MASAS
ENSAYOS BIOLOGICOS
Síntesis de inhibidores de metalo-b-lactamasas
Fosforilación empleando reactivos fosforamiditos
Di-terc-butil-N,N-dietilfosforamito
(t-BuO)2PNEt2
y
dibencil-N,N-dietilfosforamidito
(BnO)2PNEt2 son agentes fosforilantes altamente reactivos que reaccionan rápidamente
con alcoholes. Estas fosforilaciones se realizaron en las posiciones C-3a-metil, C-6a y
C-2b-metil de las penicilinas.
Compuestos preparados:
O
(BnO) P (OBn)
O
S
O
CO 2Bn
29
Cl
S
S
N
N
O
(O)n
N
CH 2O P (OR) 2
O
30 R= t-Bu n= 2
31 R= H n= 2
32 R= Bn n=2
O
33
CO 2Bn
O
O P (OBn) 2
Esquema general de fosforilación
Obtención de fosfito desde el alcohol y luego oxidación al correspondiente
fosfato
Cl
O O
S
N
O
O
1H-tetrazol
(RO) 2PNEt2
CH 2OH
Cl
S
O
N
O
CH 2O
R= t-Bu o Bn
MCPBA
-40°C
Cl
OR
P
OR
O
O
S
N
O
R=t-Bu
R=Bn
O
CH 2O P OR
R=t-Bu
OR
R=Bn
Actividad biológica
Las penicilinas 29, 30 y 32 se probaron como inhibidores de la actividad enzimática de la
metalo b-lactamasa IMP-1 (Dr. Gutkind, G, UBA, Argentina). A partir del estudio realizado
se demostró un importante poder inhibidor de dicha enzima.
O
(BnO) 2 P
O
O
S
N
O
S
Cl
N
O
29 CO 2Bn
30
O
Cl
S
N
O
O
O
32 CH 2O P (OBn) 2
O
O
CH 2O P (Ot-Bu)2
Esta Tesis dio lugar a publicaciones en revistas científicas internacionales
además de permitir múltiples presentaciones de trabajos en congresos.
“A convenient one-pot synthesis of 2b-(O-dibenzil-phosphate)-oxymethyl-2a-methyl
penam 3a-carboxylic acid benzyl ester and 3b-(O-dibenzyl-phosphate)-3a-methyl
cepham 4a-carboxylic acid benzyl ester”, Tetrahedron Letters, 2004, 45, 2453-2455.
“Synthesis and Human Leukocyte Elastase Inhibitory Evaluation of Phosphate
Triesteres and Acyl Phosphates of Penam Sulfides and Sulfones”, Bioorganic and
Medicinal Chemistry, 2001, 9, 2113-2117
PROAGRO S.A. Especialidades Veterinarias
2004-2005
Líneas de productos:
Antiparasitarios
Antibióticos
Desinflamatorios
Vitamínicos
Antisépticos
Antialérgicos
PROAGRO S.A.
Departamento de Control de Calidad
Tareas realizadas
•Desarrollo de técnicas analíticas (HPLC)
HPLC: Cromatografía líquida de alta eficacia o High performance liquid chromatography. También se la
denomina a veces Cromatografía líquida de alta presión o High pressure liquid chromatography. Es una
técnica utilizada para separar los componentes de una mezcla basándose en diferentes tipos de
interacciones químicas entre las sustancias analizadas y la columna cromatográfica.
•Validación de métodos extraídos de Farmacopeas
Farmacopea o Codex Medicamentarius es la recopilación oficial que señala los tipos de drogas más
usuales, sancionadas como tales por la experiencia en el momento de su aparición, y las distintas
preparaciones y medicamentos de utilidad para la medicina y la farmacia en sus diferentes aspectos,
incluyendo el origen, nomenclatura, preparación, identificación, pureza, valoración, dosis y demás
condiciones que aseguren la calidad y uniformidad de sus propiedades.
•Formulación de nuevos productos
•Asistencia en la mejora continua de los procesos de planta
La Dermatobiosis, miasis subcutánea o
intracutánea, es una ectoparasitosis producida
por la mosca Dermatobia hominis (Ura), que
afecta generalmente a bovinos, aunque
también puede hacerlo en ovinos, caninos,
búfalos e incluso el ser humano; se desarrolla
en climas tropicales y subtropicales. Una de
las drogas que se emplean actualmente en el
tratamiento es IVERMECTINA.
WIENER LABABORATORIOS S.A.I.C Reactivos bioquímicos de diagnóstico
ISO 9001:2000
Centro de Investigación y Biotecnología (CIBIO)
Puesto: Investigadora
¿Qué hace un “investigador” en Wiener lab?
Un investigador se ocupa de la creación de los nuevos productos que
van surgiendo de acuerdo a la demanda del mercado actual y de la
optimización de aquellos que ya son parte del vademecum de la
compañía.
Necesidad de la empresa de contar con un nuevo producto
Investigación
Revisión de la bibliografía
Capacitación si es necesaria
Planificación del diseño
Generación de especificaciones
Desarrollo
Búsqueda de materia prima
Realización de experimentos
Fabricación de prototipo
Verificación del diseño
I&D
DESARROLLO DE UN NUEVO MÉTODO
Diseñar un nuevo método
Adaptar un método existente
Innovación
Realizar algunos cambios para que sea
adecuado a su nueva aplicación.
Mediante su experiencia el químico
aprovecha las propiedades conocidas
del analito. Requiere más trabajo.
Existe inicialmente cierto grado de duda
si el método será exitoso.
VALIDAR
APROBACIÓN DEL PRODUCTO
Definición de nombre comercial y presentación
Inscripción en Salud Pública
TRANSFERENCIA DE TECNOLOGÍA A PLANTA
PRODUCCIÓN EN GRAN ESCALA
Aprobación por Control de Calidad
MERCADO
Productos terminados. Tienen aprobación por FDA (Food and
Drug Administration) y CE (Conformité Européene)
I&D: Realiza verificación de la performance de los primeros lotes al término de la
vida útil.
¿ Qué es VALIDAR?
Confirmar mediante el examen y el aporte de evidencias objetivas de que
se cumplen los requisitos particulares para un uso específico previsto.
El laboratorio tiene que decidir cuáles de los parámetros de desempeño del
método necesitan caracterizarse.
Los requisitos de validación pueden encontrarse especificados en guías o
documentos. Sin embargo, se definen de acuerdo a las necesidades
analíticas particulares. El reconocimiento oficial de un método puede
requerir la caracterización empleando estudios de colaboración (ensayos
interlaboratorios)
Características de
desempeño
Especificidad/Selectividad
Una reacción o ensayo específico es el que ocurre únicamente con la sustancia de interés,
mientras que una reacción o ensayo selectivo es el que ocurre con otras sustancias pero
exhibe un grado de preferencia por la sustancia de interés. (IUPAC)
Objetivo: Evaluar posibles interferencias
Estrategia de trabajo
Definir criterios
Definir método de determinación
Seleccionar interferencias a evaluar
Analizar matrices
Linealidad
Habilidad de un método para obtener resultados que sean proporcionales a la concentración
del analito. (Eurachem)
Objetivo: Definir el modelo de calibración. Definir rango de concentraciones
en el cual el método es válido.
Estrategia de trabajo
Definir rango de concentraciones a medir
Definir método de evaluación
Graficar resultados, evaluación visual
Evaluación estadística
Precisión
Grado de dispersión en una serie de mediciones sobre un material homogéneo bajo
condiciones preestablecidas. (ICH)
Objetivo: Evaluar la variabilidad de los resultados
Estrategia de trabajo
Seleccionar muestra (homogénea)
Definir condiciones de trabajo (analista, equipos, duración)
Se informa: Desviación estándar, intervalos de confianza
Repetibilidad: misma muestra,
mismo método, un solo analista,
un solo equipo
Reproducibilidad: misma muestra, mismo
método, diferentes analistas, distinto
equipamiento.
Exactitud
Grado de concordancia entre el valor hallado experimentalmente y un valor aceptado como
convencional o de referencia. (ICH)
Objetivo: Evaluar la diferencia entre los resultados de un ensayo
y un valor de referencia
El valor de referencia debe ser TRAZABLE a un sistema
internacional de unidades
TRAZABILIDAD
Propiedad del resultado de una medición o del valor de un patrón por medio del
cual dicho resultado o valor puede ser relacionado a referencias establecidas,
usualmente patrones nacionales o internacionales a través de una cadena
ininterrumpida de comparaciones, todas teniendo incertidumbres establecidas.
(ISO-1993)
Exactitud
Estrategia de trabajo
Analizar materiales de referencia
Analizar muestras fortificadas
Comparar con un método de referencia
Análisis estadístico: Análisis de regresión, cálculo de diferencias
Límite de detección
Menor concentración de analito que puede ser detectada pero no necesariamente
cuantificada. (ICH)
Objetivo: Evaluar el alcance del método a bajas concentraciones de analito
Estrategia de trabajo
Realizar determinaciones de muestra blanco (matriz sin analito)
Realizar determinaciones de muestra blanco adicionadas
con el analito (bajas concentraciones)
Análisis estadístico: Desviación estándar de los resultados
Límite de cuantificación
Menor concentración de analito que puede ser detectada con un nivel aceptable de
repetibilidad y exactitud. (Eurachem)
Objetivo: Evaluar la habilidad del método para cuantificar bajas concentraciones
de analito
Estrategia de trabajo
Realizar determinaciones de muestras blanco adicionadas
con el analito (bajas concentraciones, cercanas al LoD)
Análisis estadístico. Desviación estándar de los resultados
URINE STRIP
El análisis de orina es una de las prestaciones que se realizan con mayor frecuencia
en el laboratorio clínico dada su utilidad en el diagnóstico médico. En la actualidad se
lleva a cabo de una manera simple, rápida y confiable, mediante el uso de tiras
específicas. Estas tiras poseen múltiples reactivos que permiten el análisis simultáneo
de los componentes de la orina mediante mediciones semi cuantitativas.
La muestra de orina
reacciona con los
reactivos desecados
unidos a la fase sólida
permitiendo la
detección simultánea:
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
UROBILINÓGENO
GLUCOSA
CETONA
BILIRRUBINA
PROTEÍNAS
NITRITO
pH
SANGRE
DENSIDAD
LEUCOCITOS
PROCESO DE FABRICACIÓN
1.
La impregnación de un rollo de papel de 100 m y el secado se realizan en una misma
máquina que somete al papel húmedo a temperaturas de 40 a 70ºC.
2. Sobre el papel se aplica un adhesivo doble-faz y se
corta en cintas de 5 mm de ancho. Estas cintas se
enrollan en carretes.
3. Se despega la cubierta protectora del adhesivo doblefaz de las 10 cintas cortadas y se adhieren sobre una
lámina de PVC continua que se corta en planchas.
4. Las planchas se cortan en una cortadora circular para
obtener 50 tiras finales que se envasan en un tubo
constituyendo el producto final.
ACTIVIDAD DOCENTE
-Jefe de trabajos prácticos, dedicación simple de "Química Farmacéutica",
Dpto. Química Orgánica, Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas,
Universidad Nacional de Rosario. (2000-2006)
-Profesora Pro-Titular de “Química Orgánica I”, Facultad Católica de Química
e Ingeniería, Universidad Católica Argentina. (2005 a la actualidad)
-Profesora Pro-Titular de “Química Orgánica Superior”, Facultad Católica de
Química e Ingeniería, Universidad Católica Argentina. (2005 a la actualidad)
-Profesor Tutor, Área Tutorías Académicas y Orientación, UCA, 2009.
FIN