Nanosensor óptico activable por pH aplicado a la generación de datos de segundo orden para la cuantificación de metotrexato en plasma

MILAGROS MONTEMURRO; HECTOR GOICOECHEA; SEBASTIAN COLLINS; CULZONI MARÍA JULIA

Congreso; XI Congreso Argentino de Química Analítica; 2021

El metotrexato (MTX) es una droga antineoplásica, que se emplea en altas dosis para el tratamiento de diferentes tipos de cánceres, como leucemia linfoblástica aguda, cáncer de mama, osteosarcoma, entre otros. Dada la baja diferencia entre la concentración mínima efectiva y la concentración mínima tóxica de esta droga, su rango terapéutico es acotado y es necesario llevar a cabo el monitoreo terapéutico en pacientes sometidos a tratamiento con MTX para minimizar el riesgo de toxicidad.1 Por este motivo, se han desarrollado numerosos métodos analíticos para la determinación de MTX y sus metabolitos en sangre. La nanotecnología es un campo multidisciplinario que se orienta al estudio, diseño, síntesis y aplicación de materiales y sistemas funcionales a través del control de la materia a nivel de la nanoescala. Este campo de estudio explota las propiedades únicas y distintivas que exhiben los nanomateriales para el desarrollo de múltiples aplicaciones. Durante la última década, se ha producido un incremento acelerado en el estudio de las propiedades y aplicaciones de nanopartículas metálicas ultra pequeñas que presentan propiedades luminiscentes. Las nanopartículas metálicas de tamaños que rondan los 2 nm se definen como nanoclusters metálicos (NCs) y se componen de unos pocos átomos del metal correspondiente, siendo los más utilizados los de Au y Ag. En este trabajo, se presenta un método analítico para la cuantificación de MTX en plasma mediante gradiente de pH y detección espectroscópica. En primer lugar, se sintetizaron NCs de plata (AgNCs) mediante un método de reducción química en medio alcalino a temperatura ambiente, previamente reportado en la bibliografía.2 Esta síntesis emplea AgNO3 como precursor y glutatión reducido (GSH) como agente reductor. El GSH actúa, además, como estabilizante interaccionando con la plata mediante el grupo tiol (Ag-SH). Los AgNCs sintetizados se caracterizaron por espectroscopia UV-Vis y de fluorescencia. Se estudiaron los cambios en los espectros de fluorescencia en función del pH, naturaleza del buffer y tiempo. En base a los resultados obtenidos, se desarrolló un método analítico basado en un sistema de inyección en flujo para la generación de un gradiente de pH y detección mediante espectroscopia UV y de fluorescencia, utilizando un cromatógrafo de líquidos de alta resolución HPLC (Agilent 1260) acoplado a detectores de arreglo de diodos (DAD) y de fluorescencia de barrido rápido (FSFD), y reemplazando la columna cromatográfica por un capilar de 200 cm de largo y 0.12 mm de diámetro interno. Se utilizó un carrier compuesto por AgNCs a pH alcalino, mientras que las muestras a inyectar se acondicionaron a pH ácido. Debido al pH alcalino de la solución carrier, las AgNCs no presentan señal espectroscópica. Cuando se inyecta la muestra, a pH ácido, se genera un gradiente de pH que induce la dispersión de los AgNCs presentes en el carrier y el encendido de su señal espectroscópica, siendo el incremento de esta señal proporcional a la concentración de MTX. Se evaluaron muestras de calibración en 5 niveles de concentración de MTX, por triplicado, en un rango de 25 a 500 µg L?1, considerando las concentraciones esperadas en la muestras biológicas, obteniéndose para cada una de ellas las matrices de pH-absorción y pH-excitación. Las matrices obtenidas se analizaron mediante el algoritmo MCR-ALS, de manera de explotar la ventaja de segundo orden. Para evaluar la capacidad predictiva del modelo, se analizaron muestras de validación constituidas por mezclas de MTX en 3 niveles de concentración, por triplicado, en presencia de drogas administradas concomitantemente con MTX en el tratamiento. De esta manera, se evaluó la capacidad del modelo de predecir correctamente la concentración del analito de interés en presencia de componentes no calibrados. El método desarrollado se presenta como una alternativa de gran interés, que permite determinar de manera sensible, selectiva, rápida y económica MTX en muestras biológicas de pacientes en tratamiento con este medicamento.1.Karami, F., Ranjbar, S., Ghasemi, Y., Negahdaripour, M. (2019). Journal of Pharmaceutical Analysis, 9, 373-391.2.Ju, L., Lyu, A., Hao, H., Shen. W., Cui, H. (2019) Analytical Chemistry, 91, 9343-9347.